(57)【要約】車両におけるシート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）とを有している。これらの対象物の間に人間がいると、マイクロ波ビームは減衰する。反射器（１２）として変調式の後方散乱装置を使用することができ、これにより、受信器（１０）によって受信したビームを一義的に反射器（１２）に対応付けることができる。付加的または択一的には、マイクロ波ビームの伝搬時間測定を行って、これをシートポジションの評価と共に後続処理することができる。対象体の周りのマイクロ波ビームの回折特性を利用して、シートポジションについての別の情報を得ることができる。シートが占有されているか否かおよび場合によってはどのようにシートが占有されているかの識別は、有利にはエアバックを遮断するため、ないしはイネーブルするために利用可能である。
2006506632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両におけるシート占有状態を識別するためのシステムであって、
該システムは、
−  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）とを有しており、
−  当該の少なくとも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）がつぎのように配置されている、すなわち、
−  少なくともシートが占有されていない場合、前記の少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）から送信されるマイクロ波ビームが、ビーム路を介して前記の少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）に到達することができ、
−  シート占有状態に依存して前記ビーム路に対象体（１４，１６，１８）が存在することがあるため、前記のマイクロ波受信器（１０）によって受信されるビームが、当該のシート占有状態に依存して影響を受け得るように配置されている形式の、車両におけるシート占有状態を識別するためのシステムにおいて、
−  前記対象体の周りにマイクロ波が回折することに起因して、前記のビーム路における対象体のポジションにより、前記のマイクロ波受信器（１０）によって受信される強度が影響を受け、
−  前記のマイクロ波受信器（１０）によって受信される強度により、前記対象体のポジションについての情報が供給されることを特徴とする、
車両におけるシート占有状態を識別するためのシステム。
【請求項２】
前記のマイクロ波送信器（１０）とマイクロ波受信器（１０）との間のビーム路に少なくとも１つの反射器（１２）が設けられており、
該反射器は、前記ビーム路を少なくとも１つの第１のビーム路と、少なくとも１つの第２のビーム路とに分割する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記の少なくとも１つの反射器（１２）は、変調式の後方散乱装置である、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記のマイクロ波ビームが進んだマイクロ波送信器（１０）とマイクロ波受信器（１０）との間の経路長は、伝搬時間測定によって求められる、
請求項１から３までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
−  シート（２０）のポジションが求められ、
−  前記の経路長を求めた結果およびシート（２０）のポジションを求めた結果から、前記のマイクロ波受信器（１０）によって受信したビームがマイクロ波送信器（１０）とマイクロ波受信器（１０）との間のビーム路を介して伝搬したか否かが求められる、
請求項１から４までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記の後方散乱装置は、変調式の後方散乱装置であるかまたは変調式でない後方散乱装置であり、
後者の場合、前記受信器にて前記の信号伝搬時間が求められる、
請求項２から５までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
−  前記の少なくとも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、送信および受信アンテナを有する少なくとも１つのマイクロ波送信および受信装置（１０）として実現されており、
−  前記の少なくとも１つの第１のビーム路と、少なくとも１つの第２のビームとは同じである、
請求項１から６までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記のマイクロ波受信器によって受信されるビームに依存して、車両における機能をトリガするか、遮断するか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７までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記の少なくとも１つの反射器は、導電性シート（１２）である、
請求項２から８までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記後方散乱装置（１２）は、受動的、半受動的、半能動的または能動的な後方散乱装置として実現されている、
請求項２から９までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記の少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）および／または少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）は、車両に装備されているアクセスコントロールおよびスタートシステムのコンポーネントである、
請求項１から１０までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
車両に装備されているアクセスコントロールおよびスタートシステムの枠内で使用される手段により、前記のマイクロ波受信器（１０）によって受信される信号の評価が支援ないしは実行される、
請求項１から１１までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
別個に変調を行う複数の後方散乱装置が設けられている、
請求項２から１２までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ビーム路は、直線的に延在している、
請求項１から１３までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ビーム路は、迂回路上に延在している、
請求項１から１４までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
車両におけるシート占有状態を識別するための方法であって、
−  マイクロ波ビームを送信するステップと、
−  マイクロ波ビームを受信するステップとを有しており、
−  ここで、
−  前記の送信したマイクロ波ビームはビーム路を介して伝搬し、
−  シート占有状態に依存して前記ビーム路に対象体が存在することがあるため、前記の受信されるビームは、当該のシート占有状態に依存して影響を受け得る形式の、車両におけるシート占有状態を識別するための方法において、
−  対象体の周りにマイクロ波が回折することに起因して、ビーム路における対象体のポジションにより、受信する強度輝度が影響を受け、
−  当該の受信した強度により、前記対象体のポジションについての情報を供給することを特徴とする、
車両におけるシート占有状態を識別するための方法。
【請求項１７】
前記のビーム路にて少なくとも１回の反射が行われ、
該ビーム路は、少なくとも１つの第１のビーム路と、少なくとも１つの第２のビーム路とに分割される、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記の反射を後方散乱処理によって行う、
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記のマイクロ波ビームが進んだ経路長を伝搬時間測定によって求める、
請求項１６から１８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
−  シート（２０）のポジションを求め、
−  前記の経路長を求めた結果およびシート（２０）のポジションを求めた結果から、前記の受信したビームが前記ビーム路を介して伝搬したか否かを求める、
請求項１６から１９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記の後方散乱処理は、変調式の後方散乱処理であるか、または変調式でない後方散乱処理であり、
当該の変調式でない後方散乱処理では受信器にて信号伝搬時間測定を行う、
請求項１７または２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記の少なくとも１つの第１のビーム路と、少なくとも１つの第２のビーム路とは同じである、
請求項１６から２１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記の受信したビームに依存して、車両における機能をトリガするか、遮断するか、またはイネーブルする、
請求項１６から２２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
反射のために導電性シートを使用する、
請求項１７から２３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記後方散乱処理を、受動的、半受動的、半能動的または能動的な後方散乱装置によって実現する、
請求項１７から２４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記の送信および／または受信を、車両に装備されているアクセスコントロールおよびスタートシステムに基づいて行う、
請求項１６から２５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
車両に装備されているマイクロ波ベースのアクセスコントロールおよびスタートシステムの枠内で使用される手段により、前記の受信した信号の評価を支援ないしは実行する、
請求項１６から２６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記の後方散乱処理を、別個に変調する複数の後方散乱装置によって行う、
請求項１７から２７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記ビーム路は、直線的に延在している、
請求項１６から２８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記ビーム路は、迂回路上に延在している、
請求項１６から２９までのいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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有する、車両におけるシート占有状態を識別するためのシステムに関し、ここで上記の少なくとも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、つぎのように配置されている。すなわち、少なくともシートが占有されていない場合には上記の少なくとも１つのマイクロ波送信器から送信されるマイクロ波ビームが、ビーム路を介して上記の少なくとも１つのマイクロ波受信器に到達することができるように配置されており、またシート占有状態に依存してこのビーム路には対象体が存在することがあるため、上記のマイクロ波受信器によって受信されるビームが、このシート占有状態に依存して影響を受け得るように配置されているのである。
また本発明は車両のシート占有状態を識別するための方法に関し、これはマイクロ波ビームを送信するステップと、マイクロ波ビームを受信するステップとを有している。ここで、送信したマイクロ波ビームはビーム路を介して伝搬し、またシート占有状態に依存してこのビーム路には対象体が存在することがあるため、受信されるビームは、シート占有状態に依存して影響を受け得るのである。
【０００２】
このようなシステムおよび方法は公知である。これらは殊にシート占有状態に依存してエアバックのトリガ特性を変更するために使用される。
【０００３】
このようなシステムおよび方法の例は、US 6,199,904 B1から公知である。ここではマイクロ波が、マイクロ波送信器から車両シートの反射性の構造体に送信される。反射されたマイクロ波は、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、シートを占有している人間によってこのマイクロ波ビームが減衰されたか否かに依存するため、評価結果からシート占有状態を推定することができるのである。しかしながらこのシステムおよび方法の欠点は、このエアバッグ制御が、必ずしも信頼できない評価に基づいていることである。例えば、このためにシートに設けた反射対象体とは別の対象体において反射が行われ得るのである。したがってシートが占有されていないと思わされることにもなり、結果的にエアバックの遮断が行われ得るのである。このようなことは車両の搭乗者に対して生命にかかわる結果になり得る。さらに実施の枠内で必要となる較正は極めて繁雑であり、これによってこのシステムのコストを押し上げてしまう。さらに付加的な評価はすべて計算時間に結び付いているため、ダイナミックな測定、すなわち車両が衝突した際にはじめて行なわれる測定を妨げてしまうのである。
【０００４】
本発明の課題は、従来技術の欠点を克服しまた殊に信頼性が高くかつコスト的に有利なシート占有状態の識別を可能にするシステムおよび方法を提供することである。
【０００５】
この課題は、独立請求項に記載された特徴的構成によって解決される。
【０００６】
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。
【０００７】
本発明は、冒頭に述べた形式のシステムをベースにしてつぎのように構成される。すなわち、上記の対象体の周りにマイクロ波が回折することに起因して、ビーム路における対象体のポジションにより、マイクロ波受信器によって受信される強度が影響を受け、またマイクロ波受信器によって受信されるこの強度により、対象体のポジションについての情報が供給されるように構成されるのである。マイクロ波ビームは、例えば赤外線ビームとは異なり、その波長に起因して、ビーム路に配置された対象体において顕著な回折現象を示し得るため、回折作用に起因する強度変化を利用することができる。例えば、シートにおいて人間が前に屈んだことは、この人間が一方では座面に配置された反射器を十分に遮るが、他方ではバックレストに配置された反射器を開放して、この対象体の周りに回折したマイクロ波がこの反射器に到達できる場合に識別できる。これによって、空のシートと、大人によって占有されているシートとを区別することができ、また例えば、子供およびチャイルドシートによって占有されているシートとも区別することができる。それは、後者のケースでは、チャイルドシートによって高くなることに起因して、座面に配置されている反射器にも回折が行われ得るからである。
【０００８】
殊に有利であるのは、マイクロ波送信器とマイクロ波受信器との間のビーム路に少なくとも１つの反射器が設けられていることであり、この反射器は、ビーム路を少なくとも１つの第１のビーム路と、少なくとも１つの第２のビーム路とに分割する。例えば、基本的に可能であるのは、マイクロ波送信器を車両の例えばコックピットまたはルーフ操作領域に配置し、マイクロ波受信器をシートに配置することである。逆に配置することも同様に可能である。しかしながら殊に有利であり得るのは、マイクロ波送信器とマイクロ波受信器とを有利には同じポジションに配置し、シートに反射器を取り付けることである。
【０００９】
これに関連して上記の少なくとも１つの反射器が変調式の後方散乱装置であると殊に有利である。マイクロ波ビームの変調はこの後方散乱装置によって行われ、これによってこの反射器と、金属製で導電性の別の対象体とを直ちに区別することができる。すなわち、例えば、乗用車の同乗者が作業しているラップトップのケーシングにおいてマイクロ波ビームが反射される場合、これがつぎのような事態に結び付くことはない。すなわち、このシステムが、占有されていないシートを仮定してしまうという事態にはならないのである。したがってエアバックは、衝突の場合に点火されることになる。
【００１０】
「反射器、反射」等という概念は、本発明の開示内容の枠内において極めて一般的な意味で利用される。すなわちこれは、典型的な意味での反射だけでなく、例えば、後方散乱処理による電磁ビームの戻りも意味するのである。
【００１１】
本発明の殊に有利な発展形態では、マイクロ波ビームが進んだマイクロ波送信器とマイクロ波受信器との間の経路長を伝搬時間測定によって求めることができる。これによってシートの調整を求めることができる。このようにしてエアバッグ制御に対するさらなる情報が得られる。
【００１２】
これに関連して殊に有利であるのは、シートのポジションが求められ、上記の経路長を求めた結果およびシートのポジションを求めた結果から、上記のマイクロ波受信器によって受信したビームがマイクロ波送信器とマイクロ波受信器との間のビーム路を介して伝搬したか否かを求めることができる。このような妥当性の検討は、変調式の後方散乱装置を反射器として使用する場合には基本的に不要であるが、それにもかかわらず冗長性の意味で使用することができる。しかしながら、反射されるマイクロ波ビームに、例えば後方散乱処理によって、パターンが重畳して変調されていない場合、マイクロ波信号の伝搬時間に基づく上記のような検討は殊に有利である。この場合にはシートのポジションを付加的に評価することによって、この反射が、例えばバッグレストの反射器において発生し得たか、またはこの反射が、例えば同乗者の膝の上のラップトップから生じたかを確定することができるのである。
【００１３】
殊に有利であるのは、上記の後方散乱装置が変調式の後方散乱装置である場合である。変調によって刻まれたパターンを介して、この反射を一義的に後方散乱装置に対応付けることができる。
【００１４】
本発明のシステムの殊に有利な発展形態では、上記の少なくとも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、送信および受信アンテナを有する少なくとも１つのマイクロ波送信および受信装置として実現する。これにより、マイクロ波ビームは、このマイクロ波送信および受信装置から、第１のビーム路を介して反射器に到達し、またこの反射器から第２のビーム路を介して上記のマイクロ波送信および受信装置に戻る。このため、上記の少なくとも１つの第１のビーム路と、少なくとも１つの第２のビーム路とは少なくとも実質的に同じである。このマイクロ波送信および受信装置は、例えば、車両のインスツルメントパネルに設けることができる。監視すべきシートのバックレストに反射器を取り付ける場合、送信され受信されるマイクロ波ビームのビーム路は、場合によっては搭乗者の上部の胴体領域を通る。人間がシートに正常に座っている場合、この人間は反射器を覆い、受信アンテナは、人間がいない場合よりも約６倍もの小さいオーダのレベルを受信する。アンテナをインスツルメントパネルないしはコックピットに配置し、また反射器をバックレストに配置する際には、人間が正常なシートポジションにいない場合でさえも識別することができる。例えば、人間が前に屈んだ場合も、送信したマイクロ波ビームの一部は、人体のまわりに回折することによって反射器に到達することができる。このような典型的なパターンは、エアバッグ制御ユニットに伝達され、つぎにこのエアバッグ制御ユニットは、エアバックをなおトリガしてよいか否かを評価する。アンテナをコックピットに配置して反射器をバックレストに配置することはまた、例えば、助手席でチャイルドシートを確実に搬送できるようにするのにも役立つ。マイクロ波ビームの大部分は妨げられずに反射器に到達してこの反射器から受信器に戻るため、エアバッグのトリガを阻止することができる。それはチャイルドシートが一般的にプラスチック製であり、また子供の身体を通るビームが減衰されるからである。
【００１５】
付加的な保証手段として可能であるのは、別の反射器をチャイルドシートに取り付けることである。これにより、取り付けていなければチャイルドシートまたはこのチャイルドシートに座っている子供において吸収されるはずであったマイクロ波ビームも反射される。したがってエアバックのトリガをさらに高い信頼性で阻止することができる。変調式の後方散乱装置を反射器として使用する場合、バックレストないしはチャイルドシートのこれらの後方散乱装置は信号を別々に変調することができるため、シートにチャイルドシートがあることを一義的に識別することができるのである。
【００１６】
殊に有利であるのは、マイクロ波受信器によって受信されるビームに依存して車両の機能をトリガするか、遮断するかまたはイネーブルする制御ユニットを設けることである。シート占有状態識別は、車両の別の機能と関連して有利なこともあるが、エアバックのイネーブルないしは遮断は本発明の殊に重要な成果である。
【００１７】
本発明は、例えば、上記の少なくとも１つの反射器が導電性シートであるように構成することも可能である。このようなシートは、シートのバックレストに簡単に組み込むことができ、実践的には付加的な組み込みスペースは不要であり、また実践的には付加的な重量に寄与することはない。
【００１８】
本発明のシステムは、上記の後方散乱装置を受動的、半受動的、半能動的または能動的な後方散乱装置として実現可能することによって発展させることができる。受動的な後方散乱装置は殊に簡単に構成することができ、これは、付加的なエネルギー供給を必要とせず、またこの点において殊にコスト的に有利な解決手段を提供する。半受動的な後方散乱装置は、わずかな電力を消費する付加的な増幅器と共に作動される。この半受動的な後方散乱装置は、受動的な後方散乱装置と比べて、より大きな強度で反射できるという利点を有する。これに基づいて高い信頼性で評価を行うことができる。殊に信頼性の高い評価は、能動的な後方散乱装置、すなわち、能動的な電子コンポーネントを有する後方散乱装置によって得られる。これにより、マイクロ波強度の増大に起因して、殊に信頼性の高い評価が可能になる。しかしながら本発明のこの実施形態においてマイクロ波ビームに起因する車両乗員の負荷は、受動的な後方散乱装置の場合よりも大きい。半能動的な後方散乱は、半受動的な後方散乱と同様であるが、反射すべき信号の増幅部を有する。
【００１９】
本発明のシステムは、上記の少なくとも１つのマイクロ波送信器および／または少なくとも１つのマイクロ波受信器が、車両に装備されているアクセスコントロールおよびスタートシステムのコンポーネントであることによって殊に有利な発展させることができる。マイクロ波ベースのアクセスコントロールおよびスタートシステムでは車内をカバーするアンテナは、一般につぎのようなポジションに設けられる。すなわち、このアンテナが、車両シートに配置される反射器にも応答できるようなポジションに設けられるのである。この結果、アクセスコントロールおよびスタートシステムのコンポーネントをシート占有状態の識別に使用する本発明の実施形態により、統合形の手段であり、ひいてはコストを低減する手段が得られるのである。
【００２０】
相応の理由によって有利であり得るのは、車両に装備されているアクセスコントロールおよびスタートシステムの枠内で使用される手段により、上記のマイクロ波受信器によって受信される信号の評価が支援ないしは実行されることである。
【００２１】
また有利であり得るのは、別個に変調を行う複数の後方散乱装置を設けることである。これらの後方散乱装置は、例えば、バックレストの互いに異なる高さに取り付けることできる。これらの反射器が別個にコーディングされる場合、シート占有状態の基本的な識別に加えて、車両乗員の大きさおよびシートにおけるそのポジションを識別することができる。この情報は、例えば、１つのエアバッグないしは相異なるポジションに取り付けられた複数のエアバックをトリガする際に考慮することが可能である。
【００２２】
本発明のシステムは有利には、ビーム路が直線的に延在するように構成される。本発明の関連において直線的に延在するビーム路のことを問題にする場合、これはビームが回折現象なしに伝搬するこという。したがってこれらの実施形態は、コンポーネントの幾何学的な配置構成に関連する。すなわち、送信器、反射器と受信器との間が直接的に見通せるように結合されるのである。これにより、殊に簡単なシステムが得られる。
【００２３】
しかしながらビーム路が迂回路上に延在することも有利であり得る。マイクロ波ビームは、車両に取り付けられる導電性の材料により、車両中を導くことができ、所定のゾーンを狙い通りに照射することができ、この際に付加的なマイクロ波送信および受信装置は必要でない。
【００２４】
本発明は、冒頭に述べた形式の方法をベースにしてつぎのように構成される。すなわち、対象体の周りにマイクロ波が回折することに起因して、ビーム路における対象体のポジションにより、受信される強度が影響を受け、この受信した強度により、上記対象体のポジションについて情報を供給するように構成されるのである。
【００２５】
本発明のこの方法に基づいて、本発明のシステムの利点および特徴が移行される。このことは以下に示す本発明の方法の殊に有利な実施形態についても当てはまる。
【００２６】
殊に有利であるのは、上記のビーム路において少なくとも１回の反射が行われ、このビーム路が少なくとも１つの第１のビーム路と、少なくとも１つの第２のビーム路とに分割されることである。
【００２７】
また殊に有利であるのは、上記の反射を後方散乱処理によって行うことである。
【００２８】
本発明は、前記のマイクロ波ビームが進んだ経路長を伝搬時間測定によって求めることによって殊に有利に発展させることができる。ここでこれが行われるのは、殊にビームが、変調されずに反射される場合である。
【００２９】
本発明の方法の有利な発展形態では、シートのポジションを求め、経路長を求めた結果およびシートのポジションを求めた結果から、受信したビームが上記のビーム路を介して伝搬したか否かを求める。
【００３０】
殊に有利であるのは、上記の後方散乱処理が、変調式の後方散乱処理である場合である。
【００３１】
本発明の方法の有利な発展形態は、上記の少なくとも１つの第１のビーム路と、少なくとも１つの第２のビーム路とが同じであるようにすることである。
【００３２】
殊に有利であるのは、マイクロ波受信器によって受信したビームに依存して、車両における機能をトリガするか、遮断するか、またはイネーブルすることである。
【００３３】
本発明の方法は、例えば、反射のために導電性シートを使用するように構成することも可能である。
【００３４】
本発明の方法は、上記の後方散乱処理を、受動的、半受動的、半能動的または能動的な後方散乱装置によって実現することによって発展させることができる。
【００３５】
本発明の方法は、上記の送信および／または受信を、車両に装備されているアクセスコントロールおよびスタートシステムに基づいて行うようにすることによって殊に有利に発展させることができる。
【００３６】
相応の理由から有利であり得るのは、車両に装備されているマイクロ波ベースのアクセスコントロールおよびスタートシステムの枠内で使用される手段により、受信した信号の評価を支援ないしは実行することである。
【００３７】
また有利であり得るのは、上記の後方散乱処理を、別個に変調する複数の後方散乱装置によって行うことである。
【００３８】
本発明の方法は有利には、上記のビーム路が直線的に延在するように構成される。
【００３９】
しかしながらこのビーム路が、迂回路上に延在していることも有利であり得る。
【００４０】
本発明の基礎にある認識は、反射器として後方散乱装置、殊に変調式の後方散乱装置を使用することによって、極めて信頼性が高いにもかかわらず簡単かつコスト的に有利にシート占有状態識別が得られるということである。また伝搬時間測定に基づいて別個にシートポジションを求めてマイクロ波ビームの反射箇所をチェックすることにより、システムの信頼性も改善することができる。また有利にはマイクロ波ビームの回折現象を利用することができる。マイクロ波ビームが人体に大きく吸収されるが完全には吸収されないことに起因して、別の形態の波、例えば、超音波、レーザビームないしは光ビームおよび赤外線ビームを使用するのと比べてマイクロ波を使用すると有利である。マイクロ波は、圧力、温度、明るさおよびその他の周囲条件に依存しないで伝搬する。この測定方法は、評価が簡単であることに起因して極めて高速であり、ダイナミックな測定を、例えば、衝突時になってはじめて行うことができる。本発明の別の利点は、シートの占有状態の識別を極めて高速に行えることである。検出のための時間は、例えば、ミリ秒の範囲にすることができる。これによって可能になるのはダイナミックな性質をエアバック制御に与えることであり、このダイナミックな性質は、例えば、エアバックの点火をすでに行った後、シート占有状態ないしはシートにおける人間のポジション／傾きに依存して、有利には圧力を低減することにより、エアバックの充填状態に影響を及ぼすことができる。
【００４１】
以下では添付の図面を参照し、殊に有利な実施形態に基づいて本発明を例示的に説明する。
【００４２】
ここで、
図１は、本発明のシステムの有利な実施形態を示しており、
図２は、人間が第１のシートポジションにいる図１の実施形態を示しており、
図３は、人間が第２のシートポジションにいる図１の実施形態を示しており、
図４は、ベビーシートによってシートが占有されている図１の実施形態を示しており、
図５は、第１の人間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おり、
図６は、第２の人間がいる図５の実施形態を示しており、
図７は、図６に示した装置を上から見た断面図を示している。
【００４３】
本発明の有利な実施形態の以下の説明において同じ参照符号は、同じコンポーネントまたは相応するコンポーネントを示す。
【００４４】
図１は、本発明のシステムの有利な実施形態を示している。マイクロ波送信および受信装置１０は、車両のコックピットないしはインスツルメントパネル２４に配置されている。シート２０のバックレスト２６には反射器１２が配置されており、これは実施形態に応じて、変調式の後方散乱器として、または簡単な導電性シートとして、または変調式でない後方散乱器として設計することができる。シート２０は、通例のようにスライドすることができ、ここで殊に有利であるのは、シート２０のポジションが求められる場合である。
【００４５】
マイクロ波送信および受信装置１０からマイクロ波ビームが反射器１２の方向に送信される。このマイクロ波ビームは、反射器１２によって反射されて、マイクロ波送信および受信装置１０に逆に送信される。例えば、反射器１２が簡単な導電性シートである場合、反射器１２によるこの反射は慣用のように行われる。
【００４６】
しかしながらこの反射は、変調式の後方散乱処理の枠内で行うことも可能であり、ここでは、反射されたビームに、例えば変調によるコーディングを加えることができる。このために反射器１２を、受動的、半受動的、半能動的または能動的な後方散乱装置として設計することができる。
【００４７】
制御ユニット２２では反射器１２によって送信される信号を距離、レベルおよび品質について評価することができる。
【００４８】
図１に示した状況では、シート２０に人間はいない。したがって反射される信号は、高いレベルおよび高い品質で受信される。
【００４９】
シート２０に反射器１２を有する実施形態と並んで同様に可能であるのは、反射器を使用しないように本発明を組み替えることである。この場合、例えばマイクロ波受信器をシート２０に、例えば、図１において反射器１２が位置している箇所に配置することができる。受信器および反射器のポジションは、別の実施形態において交換することも可能である。このような考え方は本発明の以下に説明する実施形態にも当てはまる。
【００５０】
図２は、人間が第１のシートポジションにいる図１の実施形態を示している。この図では人間１４は正常にシート２０に座っている。この人間は反射器１２を覆っている。このため、マイクロ波送信および受信装置１０は、シートが占有されていない場合の信号よりも、数倍も小さいオーダで、例えば６倍も小さいオーダで信号を受信する。この場合、エアバッグのトリガをイネーブルして、このエアバッグが衝突時にトリガされるようにすることが可能である。
【００５１】
図３は、人間が第２シードポジションにいる図１の実施形態を示している。ここに示した人間１６は前に屈んでいる。十分に上半身が反射器１２の前にある場合、十分な強度をマイクロ波送信および受信装置から反射器に、またこの逆に送信することができる。この強度は、人間の傾き角度を識別するのに使用することができる。所定の傾き角度以上になると、エアバッグのトリガは頭部を負傷してしまうために不利である。この場合、アウトオブポジション（Out-of-Posion）のケースであるという言い方がされる。反射器が識別され、ひいてはアウトオブポジジョンのケースが識別される場合、エアバッグのトリガを阻止することができる。波長、レベルないしは強度、反射面債、マイクロ波送信および受信装置および反射器の取り付け、評価アルゴリズム等に依存して限界の傾き角度を調整することができ、この限界の傾き角度以上になるとアウトオブポジションのケースが識別される。
【００５２】
図４は、ベビーシートによってシート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ンルドシートに、有利にはいわゆるリボード式シート１８にいる。このシートは、正常には助手席２０に固定される。マイクロ波送信および受信装置１０、反射器１２およびリボード式シート１８の相対的なポジションに起因して、マイクロ波ビームはわずかにしか減衰しない。したがってエアバッグのトリガが阻止される。付加的に可能でありまた状況次第で極めて有利であるのは、リボード式シート１８の背面に反射器を固定することである。これにより、例えば、マイクロ波ビームを固有に変調すれば、この反射器によってまたは伝搬時間測定に基づいて、シート２０にチャイルドシート１８が置かれた状況と、シート２０に対象体がない状況とを区別することができる。
【００５３】
本発明のシステムにおいて反射器１２が、例えば金属製の対象物に遮られる場合、反射が強くなる。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じ大きさのオーダになり得る。制御ユニット２２がさまざまな状況を識別できるようにする仕方はいろいろと考えられる。上記の反射器が一義的なコーディングを有する変調式の後方散乱装置の場合、これに基づいて、影を形成する金属製の対象物によるこの反射は一義的に識別される。択一的または付加的には、影を形成する金属製の対象物によるこの反射を伝搬時間測定に基づいて識別することができる。これは例えば、伝搬時間と、付加的なセンサによって求めることのできる実際のシードポジションとを比較する場合に識別することができる。
【００５４】
同様に有利であるのは、導電性でないまたは導電率の小さい対象物が、反射器１２の前でこの反射器をわずかだけ遮ることである。したがって制御ユニットによって受信される信号は「空のシート」の状況に相応し、エアバッグのトリガが正しく遮断される。
【００５５】
図５は、第１の人間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が車両シート２０に組み込まれている。１つの反射器１２がバックレスト２６に配置されており、別の１つの反射器１２が座面２８に配置されている。マイクロ波送信器および受信器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。
【００５６】
大人１４がシートに正常に座っている場合、この人間は反射器１２を覆い、制御ユニット２２は、空のシート２０の場合よりも数倍小さいオーダのレベルを受信する。ここまでは図５のこのシステムは、図１〜４に関連して説明したシステムと同等に動作する。しかしながらここでは付加的な反射器１２が座面２８に配置されているため、人間１４の前屈みを、より高い信頼性で識別することができる。すなわち、この場合に人間１４は反射器１２を開放し、これにより、少なくともこの前屈み現象に起因して、マイクロ波ビームは、マイクロ波送信器／受信器１０と、バックレスト２６の反射器１２との間にその経路を見つけることできる。これに対して座面２８の反射器１２は、ずっと人間１４によって完全に覆われているため、このことをつぎのような事態に対する付加的な情報として使用することできる。すなわちこれが前屈みの人間１４であり、空のシート２０ではないことに対する付加的な情報として使用できるのである。
【００５７】
図６は、第２の人間がいる図５の実施形態を示している。ここに示した状況も、本発明のシステムにより、図５に基づいて説明した前屈みの大人と区別することができる。ここでは子供３２が、シート２０に配置されているチャイルドシート３４に座っている。シート２０にはここでも２つの反射器１２が配置されており、１つはバックレスト２６にまた別の１つは座面２８に配置されている。一般的に子供３２の身体と比べてマイクロ波を極めてわずかにしか吸収しないチャイルドシート３４に起因して、マイクロ波は、例えば回折特性に基づき、マイクロ波送信器／受信器１０と、バックレスト２６および座面２８の反射器１２との間にその経路を見つけることができる。したがって座面２８の反射器１２は、大人が座面２８に直接座っている場合にこの反射器が受信できるの比べてより大きな強度を受信するのである。
【００５８】
このように複数の反射器１２を適切に配置し、またこれに相応してマイクロ波送信器／受信器１０を適切に配置することにより、車両におけるシート占有状態についてのさまざまな状況を識別することができるのである。
【００５９】
図７は、図６に示した装置を上から見た断面図を示している。図７の断面は、図６においてＡで示した面に沿って切られたものである。ここではマイクロ波ビームがバックレスト２６の反射器１２に到達することのできるさまざまな経路が示されており、チャイルドシート３４に子供３２がいる状況を出発点としている。第１にはマイクロ波送信器／受信器１０と反射器１２との間に直接の経路３６があり、ここでこの経路はこの状況において子供３２によって遮られている。しかしながらいずれにせよチャイルドシート３４によって保持される、子供３２と反射器１２との間の間隔に起因して、マイクロ波は、例えば、身体の周りに回折することによっておよび反射ないしは散乱によって、間接的な経路３８でマイクロ波送信器／受信器１０から反射器１２にまたはこの逆方向に到達することも多い。これはチャイルドシート３４によってわずかにしか妨げられない。それはこのチャイルドシートが人体と比べて極めてわずかな吸収力しか有しないからである。
【００６０】
本発明はつぎのように要約することができる。車両におけるシート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とを有している。これらの対象物の間に人間がいると、マイクロ波ビームは減衰する。反射器１２として変調式の後方散乱装置を使用することができ、これにより、受信器１０によって受信したビームを一義的に反射器１２に対応付けることができる。付加的または択一的には、マイクロ波ビームの伝搬時間測定を行って、これをシートポジションの評価と共に後続処理することができる。例えば、ビームが反射器によって変調されない場合、伝搬時間測定を行い、ひいては間隔測定を行う。
【００６１】
対象体の周りのマイクロ波ビームの回折特性を利用して、シートポジションについての別の情報を得ることができる。シートが占有されているか否かおよび場合によってはどのようにシートが占有されているかの識別は、有利にはエアバックを遮断するため、ないしはイネーブルするために利用可能である。
【００６２】
上に述べた説明、図面ならびに特許請求の範囲に示した本発明の特徴は、個々でもまた任意の組合せにおいても本発明の実施に対して実質をなすものである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明のシステムの有利な実施形態を示す図である。
【図２】人間が第１のシートポジションにいる図１の実施形態を示す図である。
【図３】人間が第２のシートポジションにいる図１の実施形態を示す図である。
【図４】ベビーシートによってシートが占有されている図１の実施形態を示す図である。
【図５】第１の人間がいる本発明のシステムの別の有利な実施形態を示す図である。
【図６】第２の人間がいる図５の実施形態を示す図である。
【図７】図６に示した装置を上から見た断面図である。
【図１】
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【図２】
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【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】
車両におけるシート占有状態を識別するためのシステムであって、
該システムは、
−  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、
−  少なくとも１つの反射器とを有しており、
−  前記の少なくとも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）がつぎのように配置されている、すなわち、
−  少なくともシートが占有されていない場合、前記の少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）から送信されるマイクロ波ビームが、ビーム路を介して前記の少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）に到達することができ、
−  シート占有状態に依存して前記ビーム路に対象体（１４，１６，１８）が存在することがあるため、前記のマイクロ波受信器（１０）によって受信されるビームが、当該のシート占有状態に依存して影響を受け得るように配置されている形式の、車両におけるシート占有状態を識別するためのシステムにおいて、
−  前記の少なくとも１つの反射器（１２）は、変調式の後方散乱装置であり、
−  前記のマイクロ波受信器（１０）によって受信され回折現象の影響を受けた強度により、前記のビーム路における対象体のポジションについての情報が供給されることを特徴とする、
車両におけるシート占有状態を識別するためのシステム。
【請求項２】
前記の少なくとも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、送信および受信アンテナを有する少なくとも１つのマイクロ波送信および受信装置（１０）として実現されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記のマイクロ波受信器によって受信されるビームに依存して、車両における機能をトリガするか、遮断するか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または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記の少なくとも１つの反射器は、導電性シート（１２）である、
請求項１から３までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記後方散乱装置（１２）は、受動的、半受動的、半能動的または能動的な後方散乱装置として実現されている、
請求項１から４までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記の少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）および／または少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）は、車両に装備されているアクセスコントロールおよびスタートシステムのコンポーネントである、
請求項１から５までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
車両に装備されているアクセスコントロールおよびスタートシステムの枠内で使用される手段により、前記のマイクロ波受信器（１０）によって受信される信号の評価が支援ないしは実行される、
請求項１から６までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
別個に変調を行う複数の後方散乱装置が設けられている、
請求項１から７までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記ビーム路は、直線的に延在している、
請求項１から８までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ビーム路は、迂回路上に延在している、
請求項１から８までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
車両におけるシート占有状態を識別するための方法であって、
−  マイクロ波ビームを送信するステップと、
−  マイクロ波ビームを反射するステップと、
−  マイクロ波ビームを受信するステップとを有しており、
−  ここで、
−  前記の送信したマイクロ波ビームはビーム路を介して伝搬し、
−  シート占有状態に依存して前記ビーム路に対象体が存在することがあるため、前記の受信されるビームは、当該のシート占有状態に依存して影響を受け得る形式の、車両におけるシート占有状態を識別するための方法において、
−  前記の反射を変調式の後方散乱処理によって行い、
−  前記の受信され回折現象の影響を受けた強度により、前記のビーム路における対象体のポジションについての情報を供給することを特徴とする、
車両におけるシート占有状態を識別するための方法。
【請求項１２】
前記の受信したビームに依存して、車両における機能をトリガするか、遮断するか、またはイネーブルする、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
反射のために導電性シートを使用する、
請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記後方散乱処理を、受動的、半受動的、半能動的または能動的な後方散乱装置によって実現する、
請求項１１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記の送信および／または受信を、車両に装備されているアクセスコントロールおよびスタートシステムに基づいて行う、
請求項１１から１４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
車両に装備されているマイクロ波ベースのアクセスコントロールおよびスタートシステムの枠内で使用される手段により、前記の受信した信号の評価を支援ないしは実行する、
請求項１１から１５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記の後方散乱処理を、別個に変調する複数の後方散乱装置によって行う、
請求項１１から１６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記ビーム路は、直線的に延在している、
請求項１１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記ビーム路は、迂回路上に延在している、
請求項１１から１７までのいずれか１項に記載のシステム。
【国際調査報告】
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