(57)【要約】車両（１）内で唯一の高周波数送信ユニットにより複数の座席（２）へ放射を送信し、座席占有状態に応じて反射した高周波数放射を受信ユニットで受信し、その放射強度を評価する。さらに識別の確実性を向上させるために、座席ごとにシートベルト（６）内またはシートベルト上に少なくとも１つのリフレクタ（９）を配置する。
2006520887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波数放射を座席へ送信し、座席占有状態に依存する放射を受信ユニットで受信し、その放射強度を評価する、
車両（１）内の座席占有状態の識別方法において、
監視すべき複数の座席（２）を有する車両内で唯一の送信ユニットにより波のフィールド（Ｈ）を送信し、受信ユニットにより受信された該フィールドを制御ユニット（Ｓ）で評価し、それぞれの座席占有状態を識別する
ことを特徴とする車両内の座席占有状態の識別方法。
【請求項２】
各座席ごとに少なくとも１つずつリフレクタを設け、さらに別個のリフレクタを設けてもよい、請求項１記載の方法。
【請求項３】
各リフレクタはそれぞれ反射の変調、時間的なオンオフおよび／または波のフィールド（Ｈ）の放射方向の旋回により区別可能である、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
各座席の対応するシートベルト（６）内またはシートベルト上に少なくとも１つのリフレクタ（９）を設け、ここで、シートベルトを締めたとき、高周波数の送信ユニットから送信される波のフィールド（Ｈ）の範囲内へリフレクタが移動し、シートベルトが開放受動位置にあるときよりも格段に多くの電磁放射が受信および反射されるようにリフレクタを配置する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
シートベルトの開放受動位置ではシートベルトを電磁遮蔽領域内、例えばベルトテンショナー（ＧＳ）内へ引き込むかおよび／または巻取る、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前述の座席占有状態の識別に代えてまたはこれに加えて、リフレクタ（１２）を座席面（４）内および／または座席面上および／または座席のバックレスト（５）内および／またはバックレスト上および／または座席のヘッドレスト内および／またはヘッドレスト上に配置して座席占有状態の識別を行う、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
座席占有状態の識別を、アクセスコントロールプロセスおよび／または車両始動プロセスに組み合わせて、例えばプリクラッシュセンサまたはその他の事故予報システムのインターバル中および／またはトリガ後に行う、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
座席占有状態の識別の少なくとも１つの結果信号または出力信号を車両（１）内の快適性に関するアプリケーションの制御に用いる、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
座席占有状態の識別の少なくとも１つの結果信号または出力信号を、快適な操作のために、車両（１）内のパッシブなアクセスコントロールシステムまたは始動システムにおいて、例えば機関始動機能および／またはステアリングホイールロックのイネーブルに用い、ここで前提条件として座席（２）に大人が座っていると識別され、かつキャビン内に無接触でのアクセスおよび始動の権限認証を行うコードセンサ（ＣＩＤ）が設けられている場合にのみ当該の制御を行う、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
座席占有状態の識別の少なくとも１つの結果信号または出力信号を安全性に関するアプリケーションのための情報源として処理し、例えばエアバッグシステム、ベルトテンショナー（ＧＳ）および／またはヘッドレストなどの制御に利用する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
制御ユニットにより高周波数の波のフィールドの形成を制御し、受信ユニットで受信された放射強度の評価から座席占有状態を識別する、
車両内の座席占有状態の識別装置において、
監視すべき複数の座席（２）のそれぞれに対して座席占有状態を識別するために高周波数放射としての波のフィールド（Ｈ）を形成して配向する唯一の送信ユニットが設けられており、
高周波数放射を座席占有状態に依存して受信ユニットへ反射する反射エレメント（９，１２）が座席の領域に配置されており、
送信ユニットおよび受信ユニットは放射の形成および放射強度に関する信号評価のために制御ユニット（Ｓ）へ接続されている
ことを特徴とする車両内の座席占有状態の識別装置。
【請求項１２】
各座席（２）に少なくとも１つのリフレクタが設けられており、さらに別個にリフレクタを設けることができる、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
各座席（２）の対応するシートベルト（６）内またはシートベルト上に少なくとも１つのリフレクタが配置されている、請求項１１または１２記載の装置。
【請求項１４】
請求項１から１０までのいずれか１項記載の座席占有状態の検出方法を実行する装置（３）が設けられている、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１５】
周知のシステムに対して付加的に必要なハードウェアが主として制御装置（Ｓ）内にまとめられている、請求項１１から１４までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念記載の車両内の座席占有状態の識別方法および請求項１０の上位概念記載の車両内の座席占有状態の識別装置に関する。
【０００２】
米国特許第６１９９９０４号明細書から、高周波数送信機が監視すべき座席へ高周波数放射を送信する座席占有状態の検出装置が公知である。この座席には反射面が設けられ、座席が空いているとその表面で反射された高周波数放射が受信機で受信される。受信機では受信された反射信号の放射強度が評価される。乗員が当該の座席に着席しているときには放射は乗員の身体によって強く減衰されるので、この場合の座席の占有は受信機へ向かって反射された反射信号の強度低下に基づいて検出することができる。
【０００３】
既に座席占有状態の監視システムにおける高周波数の送受信ユニットとして車両のアクセスコントロールシステムおよび始動システムで使用されているものと同様のトランシーバシステムを使用することが提案されている。盗難防止システム用の高周波数のトランシーバシステムを使用するための背景技術として独国公開第１９９５７５３６号明細書が挙げられる。この種の装置は信号の伝搬時間に基づいてトランシーバから各リフレクタまでの距離を求める。当該の座席の位置の知識から各リフレクタで反射された信号と周囲の散乱信号とが区別され、受信信号の強度に基づいて乗員が着席していることを確実に検出することができる。
【０００４】
また、２つ以上の座席が利用されている場合に、リフレクタとして反射信号を個別に設定可能な固定符号により変調するいわゆるバックスキャッタ装置を使用することが提案されている。この変調バックスキャッタ装置は例えば独国公開第１９９５７５５７号明細書の車両用のＩＤ識別システムにおける使用が公知である。ここではバックスキャッタ装置は可変に変調される内部リフレクタを有する表面波素子から成る。このバックスキャッタ装置により受信信号に設定可能な符号が付され、変形された反射信号が例えば車両内の他の金属反射部での反射から区別される。これにより全体では僅かなコストで結果の評価を改善することができる。
【０００５】
本発明の課題は、ハードウェアコストの低減された車両内の座席占有状態の識別手段を提供することである。
【０００６】
この課題は本発明の請求項１記載の特徴を有する方法および請求項１０記載の特徴を有する装置により解決される。
【０００７】
本発明の装置は、監視すべき複数の座席を有する車両内で座席占有状態をするために波のフィールドを送信する唯一の送信ユニットを有している。この手段により、複数の座席の座席占有状態を監視するシステムを簡単にスケーリングすることができる。ここで高周波数の送信電力は僅かしか上昇しない。駆動制御および評価を行う電子回路にかかる付加コストも監視すべき座席の数の増大にともなって線形には増大しない。したがって必要スペースや製造コストも座席数に対してさほどは増大しない。また車両内での限られたエネルギ貯蔵に関わる必要電力消費量も低減される。
【０００８】
有利な本発明のアプローチを適用可能な先行技術を以下に説明する。
【０００９】
前述したバックスキャッタ装置をリフレクタとして使用する手段は、独国出願第１０２５４１９７号明細書に記載されている車両内の座席占有状態の検出方法および検出装置に記載されている。ここではそれぞれ異なって変調または符号化された信号が座席内のバックスキャッタ装置により後方散乱され、これに基づいて個々の座席が区別される。これは唯一の送受信ユニットを使用しても可能である。
【００１０】
また独国出願第１０２５４１９８号明細書には、高周波数の電磁放射で大量に発生する回折現象を用いて専用の回折パターンに基づき車両内の座席占有状態を検査することが記載されている。
【００１１】
さらに独国出願第１０２５４２０２号明細書では、各座席に配置されたリフレクタ素子を時間的にオンオフしたときの後方散乱の強度をシーケンシャルに測定することによる車両の座席占有状態の検出が提案されている。ただしこの手段によれば、例えば、トランシーバの形態の送受信ユニットを使用して各座席の後方散乱しか評価することができない。時間的に連続してリフレクタ素子をオンにすることにより、車両内の座席の占有を検出することができる。
【００１２】
これに代えて送信機から送信された波のフィールドのメインローブを旋回させることもできる。これは有利にはレーダー技術の一部である空港監視システムなどから公知のように電子的に行われる。
【００１３】
前述の未公開の文献に記載されている車両座席上の乗員位置を識別する装置では、特に、乗員が着席しているか否か、または乗員が前屈みになっていたり座席に斜めに腰掛けていたりしないかを充分な精度で識別することができない。ここでは受信信号の強度、つまり電磁放射が人体を１回または２回通過する際の減衰量しか評価されないからである。こうした問題の解決手段は独国出願第１０２５４２００号明細書に記載されており、いわゆるアウトオブポジション状況の識別に対して、座席ごとの複数のリフレクタによって後方散乱された複数の高周波数放射の強度を測定する方法が開示されている。この装置の特徴は、個別の素子としてリフレクタが座席に空間的に分散されて配置されており、通常の着席位置ではカバーされているリフレクタが、乗員が当該の座席で前傾するにつれてカバーされなくなっていき、これにより全体として反射される電磁放射の強度が増大していくことにある。
【００１４】
同様に独国出願第１０２５４２０１号明細書では、各座席に設けられた複数のリフレクタによって反射された電磁放射の強度測定を利用して車両座席上の乗員の位置を識別する方法および装置が記載されている。ここで座席のリフレクタは表面の縁部へ分散されて配置され、これにより前述のタイプの位置および姿勢の識別のほか、システム全体の診断またはセルフテストも実行することができる。この場合、縁部に配置された診断用リフレクタのほか、オンオフ制御可能なリフレクタも設けられる。
【００１５】
車両座席上の乗員位置の識別を改善するために、さらに座席ごとに対応するシートベルト内またはシートベルト上に少なくとも１つずつリフレクタを配置することも提案されている。各シートベルトに対して少なくとも１つのリフレクタを設ける際には、シートベルトが締められたとき、少なくとも１つのリフレクタが高周波数送信ユニットから送信された波のフィールドの範囲へ入り、当該のリフレクタがシートベルトの開放受動位置にあるときよりも格段に多くの波のフィールドの電磁エネルギを反射するように配置される。これにより各リフレクタは車両内で乗員または対象物が安全に拘束されたときに送受信ユニットの視野に入る。
【００１６】
これに関して行われる測定では、シートベルトの受動位置と能動位置とでリフレクタによって反射される高周波数の電磁エネルギにかなりの強度差が生じる。このことについては本発明の実施例に則して後述する。
【００１７】
シートベルトひいてはリフレクタそのものはアウトオブポジション状況においても波のフィールド内にとどまるので、この場合にも本発明の装置による座席占有状態の識別は充分な精度で行うことができる。ここで有利には、既存の車両内のシステムがともに利用され、各シートベルトにリフレクタを配置したり受信信号の評価手段の機能を拡張したりすることにかかる付加的なコストが低減される。
【００１８】
本発明の有利な実施形態では、シートベルトおよびそこに配置された少なくとも１つのリフレクタはシートベルトの開放受動位置で電磁遮蔽領域内に位置するように構成される。シートベルトは周知のように巻取られるので、有利には巻取り機構のスタックスペースが金属化により電磁遮蔽される。
【００１９】
本発明の別の実施形態では、各反射信号の強度および／または伝搬時間が評価装置において検査される。この各反射信号の強度の検査は、当該の座席のシートベルトが乗員または対象物のいずれに対して締められているかをきわめてはっきりと評価可能な識別基準を形成する。つまり伝搬時間差を検査することにより、各シートベルトと各座席のバックレストとの距離を測定できる。パターンにしたがって評価すれば、評価ユニットにおいて、大柄な乗員とアウトオブポジション状況にある乗員とを区別することもできる。
【００２０】
本発明の別の実施形態では前述した幾つかの手法が組み合わされる。ここでは、シートベルトの領域に設けられた少なくとも１つのリフレクタと前述のように座席面に分散して配置された複数のリフレクタとに由来する信号が全体で１つの反射信号として評価される。有利には基本的に個別に異なるタイプのリフレクタ、すなわちバックスキャッタ装置と高周波数の電磁信号とを使用することができる。これにより冗長的に各座席の占有状態を確認することができ、特に有利にはアウトオブポジション状況も測定技術的に格段に良好に高い信頼性で検出される。乗員が座席にふつうに座っている姿勢から徐々に前屈みになるとき、乗員の後方、例えばバックレストに配置されたリフレクタは徐々に露出され、座席占有状態をはっきりとは反映しなくなるが、シートベルトの少なくとも１つのリフレクタが依然として確実に座席の占有を検出する。ここで乗員が座席でシートベルトを締めてはいるが前屈みになっている場合、シートベルトに固定された少なくとも１つのリフレクタが当該の座席のバックレストから送受信ユニットのほうへ運動する。この位置の変化は距離測定によりアウトオブポジション状況を表す付加的なインデクスとして検出可能である。このことは前述した各文献に記載されている。
【００２１】
座席に設けられた例えばセミアクティブまたはアクティブなリフレクタをシートベルトロックセンサを介して切り離すという組み合わせ手段も考えられる。シートベルトの締結はベルトロックそのものの電気コンタクトの形成に用いられる。セミアクティブまたはアクティブなリフレクタはここでは座席および／またはシートベルト内に配置することができる。
【００２２】
こうして唯一の送信ユニットにより高周波数の電磁波のフィールドを有利には車両キャビン内に形成する全体で１つのシステムが得られる。波のフィールドは乗員が着席可能および／または荷物を固定可能な全ての座席および／またはスペースに向けて送信される。これらの座席については、１つまたは複数の前述の手法にしたがって、ヒューマンオブザベーションバイビームインタフィアランステクノロジＨＯＢＢＩＴの手法および相応のＨＯＢＢＩＴリフレクタにより座席占有状態が識別される。それぞれの座席占有状態のタイプも前述の手法によって確実に識別される。例えばアウトオブポジション状況のほか、着席しているのが大人であるか子どもなどの小柄で軽量な人であるか、または小包状の荷物であるかチャイルドシートに入った乳幼児であるかといったことも区別できる。
【００２３】
伝搬時間測定に加えて特にリフレクタからの種々の反射信号の周波数のレベル測定が行われる。こうした測定は評価が簡単であるためきわめて迅速に行うことができる。したがってダイナミック測定も可能である。それぞれの座席占有状態および位置検出は事故発生の衝突の瞬間にはじめて行われる。測定のトリガは例えば車両外面に設けられたプリクラッシュセンサからの予報信号により大幅な減速または変形開始が検出されたときに行われる。レーダー距離センサまたはその他の事故予報システムをセンサとして用いてもよい。
【００２４】
また、ダイナミック測定の前述の形式のトリガにより、車両乗員に対するマイクロ波放射の負荷もシステムの放射電力のインターバル切り換えにより最小限にまで抑えられる。ここで提案している座席占有状態の測定はプリクラッシュセンサに基づいて予測される事故のケースに集約される。そのうえ、車両の乗員が生命の危険にさらされるような場合にも放射電力は小さいままにとどまり、通常の移動電話機の通話時の約１．８ＧＨｚ、約１０００ｍＷ、ＤＥＣＴ規格に準拠する無線固定網の電話機のアクティブ時の１．９ＧＨｚ、２５０ｍＷ（通話していないときにも電力が送信されている）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈコンポーネントの駆動モードに応じた２．４ＧＨｚ、約１００ｍＷの電力に比べても小さい。本発明で必要な送信電力は２．４ＧＨｚで１ｍＷ未満である。さらにこの電力は１つまたは複数の独立のインジケータが事故状況を出力した場合にのみ送信される。
【００２５】
座席占有状態の測定にかかる時間は数ミリ秒のみである。この測定時間は事故の経過の時間全体に比べて充分に短い。測定時間がきわめて短いため、実際に占有されている座席のエアバッグの制御について、それぞれの座席位置または乗員の傾き、大きさまたは重量などに適合された所定のダイナミクスを実現することができる。エアバッグの点火後にはこのダイナミクスは有利には所望の圧力低減によりさらに調整される。
【００２６】
ベルトテンショナーの駆動も座席占有状態のダイナミック測定の結果に基づいて事故の際の効果的な危険回避に利用することができる。事故状況で各乗員の締めているシートベルトにテンションをかけることの意義はきわめて高い。テストによればベルトテンショナーを備えたシートベルトシステムでは約９０％の安全性が得られることが判明している。これに比べると助手席エアバッグは重要性が低くなる。ベルトテンショナーについても、前述のエアバッグの場合と同様に、ベルトを締めてはいるが前屈みになっている乗員に関する情報を用いてインテリジェントな機能を与えることができる。すなわちベルトテンショナーが事故の際に各座席の占有状態のダイナミック測定に基づいてセンシングされた距離情報および乗員の傾き情報を用いた多段の応答を実行するように構成できる。ちなみに事故時の安全性はベルトの締めかたの良否にかかっており、ベルト長が約３ｃｍ緩くなっていると安全性が著しく損なわれ、重大な怪我をする危険が増すことがわかっている。
【００２７】
さらに事故発生時以外の測定およびこれに続く調整としてヘッドレストの適合化を行うこともできる。モータによるヘッドレストまたは座席高さの調整は、座席占有状態の信号評価からのパラメータ推定に基づいて、振動による外傷や頸椎炎、交通事故におけるＨＷＳ症候群の回避に効果的に役立てることができる。ただしこれらの手段の整備はコスト上昇に結びつくので、純粋な快適性指標として下位に置いてもよい。
【００２８】
この種のシステムでは評価ユニットから出力された出力信号を用いて種々のアプリケーション手段を制御することができる。すなわち
ａ．車両内の快適性に関するアプリケーションの駆動またはトリガ
ｂ．パッシブなアクセスコントロールシステムまたは始動システム（パッシブエントリアンドスタートシステムＰＡＳＥ）の快適な操作のためのトリガ
ｃ．安全性に関わるアプリケーションのための情報源
などに利用される。
【００２９】
別の有利な実施形態は従属請求項の対象となっている。
【００３０】
本発明のその他の特徴および利点を添付図に示した実施例に則して以下に詳細に説明する。図１には５個の座席を有する車両の座席占有状態の監視システムの概略図が示されている。図２にはシートベルトを締めた乗員の種々の座席占有状態を表す前面図が示されている。図３には図２のシートベルトシステムの受動位置を表す前面図が示されている。図４には運転席位置の側面図が示されている。図５には図４の座席に設けられたリフレクタの概略図が示されている。図６には強度分布のグラフが示されている。図７にはアウトオブポジション状況の識別を改善する構成の概略図が示されている。
【００３１】
図１には５個の座席２を有する車両１の概略図が示されている。前述した従来技術では、各座席の占有を検出するために、制御ユニットＳおよび送受信装置ＳＥを備えた独立の検出装置が設けられており、送信された放射フィールドによって各座席がカバーされていた。これに対して本発明の識別装置３は１つの送信ユニットから全ての座席２へ波のフィールドＨが達するように構成されている。
【００３２】
さらに従来技術で述べた座席占有状態の検出方法を利用する際に、バックスキャッタリフレクタを使用すれば、送受信装置ＳＥのハードウェアコストは低減される。各座席２からの後方散乱信号をそれぞれ異なって符号化することにより、唯一の高周波数の波のフィールドを用いるだけで米国特許第６１９９９０３号明細書に記載されたコンセプトによる検出を行うことができる。
【００３３】
公知の装置は座席占有状態、特にいわゆるアウトオブポジション状況の識別の確実性について重大な欠点を有する。アウトオブポジション状況とは、乗員が座席に着席してはいるものの、例えば前屈みになっていたりまたは通常の姿勢に対して極端に斜めの位置に座っていたりするケースである。ここで公知の座席占有状態の検出方法では、少なくとも１つのリフレクタの露出が増大することにより、通常の姿勢で着席している場合よりもはるかに多くの放射のフィールドの高周波数エネルギが受信ユニットへ反射される。このために不都合にも、実際には占有されている座席が識別装置３により誤って空いていると評価されることがある。
【００３４】
また公知の検出装置と車両１のアクティブセーフティコンポーネントとを結合すると、例えばエアバッグシステムの駆動の際に重大な問題が発生する。アウトオブポジション状況では一般に着席している乗員が前方へかがみ込んでおり、頭部‐頚部‐肩部のラインが通常の着席位置からエアバッグのほうへかなりずれている。こうした状況でエアバッグがなんの制御もされないままトリガされると、衝突の勢いでアウトオブポジション状況の乗員の頭部がエアバッグにぶつかり、生命の危険さえ生じる。そのさらなる詳細については以下に図４〜図６に則して後述する。
【００３５】
アウトオブポジション状況の識別の効果的な補助手段として、図２に則した実施例を詳細に説明する。図２では概略的に、公知の構造の座席２に輪郭Ｇで表される大柄な人と輪郭Ｋで表される比較的小さな人（例えば子ども）とが示されている。ここでは姿形の大きく異なる２人の乗員が座席２の座席面４に腰掛け、バックレスト５にもたれていることになる。図２に示されている状況ではこの２人の乗員はそれぞれ有利には公知のショルダーベルト７およびウェストベルト８を備えた３点式シートベルト６を締めて着席している。この図からわかるように、ショルダーベルト７およびウェストベルト８の位置は大きい輪郭Ｇを有する乗員であっても小さい輪郭Ｋを有する乗員であっても異ならない。
【００３６】
少なくとも１つのリフレクタ９は、シートベルト６が締められたときにリフレクタが波のフィールドＨの照射領域１０内に位置するようにシートベルト内またはシートベルト上に配置される。この実施例ではリフレクタ９は２つずつショルダーベルト７とウェストベルト８とに配置され、シートベルトが締められたとき着席しているのが小柄な乗員であってもリフレクタがその小さな身体輪郭Ｋの内部に来るようになっている。このためシートベルト６上の４つのリフレクタ９はベルトを締めている乗員の姿形に関係なくつねに波のフィールドＨの照射領域１０内に位置する。こうして、前述のようにシートベルトが締められて能動位置にあれば、リフレクタ９で反射されたきわめて高いレベルを有する後方散乱信号が受信ユニットで検出される。
【００３７】
図２に類似しているが、図３にはベルトを締めていない状態の大きな輪郭Ｇの乗員と小さな輪郭Ｋの乗員とが示されている。この場合シートベルト６はベルトテンショナーＧＳによって巻取られており、座席２のバックレスト５の外側エッジ付近に位置している。したがってシートベルト６に固定されているリフレクタは波のフィールドＨの照射領域１０から外れており、放射のきわめて僅かな成分しか反射しない。ベルトテンショナーＧＳは２つのリフレクタ９を備えたショルダーベルト７を収容している。ベルトテンショナーが電磁遮蔽されているので、ショルダーベルト７のリフレクタからの後方散乱信号は出力されない。図示のようなメインローブ状の放射を形成しなくても、ウェストベルト８の２つのリフレクタの反射しかないので、後方散乱信号の強度の大幅な低下が測定される。これにより一般に通用しているシートベルト着用義務に基づいて、前述の識別装置により、当該の座席の占有が高い確率で識別される。
【００３８】
セミアクティブまたはアクティブなリフレクタ９を使用する場合、作動のための電気コンタクトをベルトロック１１により閉成することができる。こうすればリフレクタ９はシートベルト６が確実に係止されてはじめて電気エネルギの供給によりアクティブとなる。
【００３９】
図４の概略的な側面図には図１の車両の運転席位置の例が示されている。この図に則して独国出願第１０２５４２０２号明細書による車両１での座席占有状態の識別装置を説明する。図示の例では座席２のバックレスト５に複数のリフレクタ１２が分散されて配置されており、通常の位置で着席すればこれらのリフレクタ１２はこの乗員の大きな身体Ｇによってカバーされる。これにより送信装置ＳＥから送信された波のフィールドＨの電磁放射は照射領域１０内でほとんど吸収される。
【００４０】
この図のように乗員が身体を背筋を伸ばした姿勢を保持している場合には、高周波数の電磁放射はリフレクタ１２での反射後に乗員の身体をふたたび通過する。これにより電磁放射はきわめて強く減衰するので、送受信装置ＳＥの受信ユニットは全体としても図示の座席２からはきわめて強く減衰した電磁信号しか受け取らない。これに基づいて唯一の座席占有状態が識別される。
【００４１】
この測定と同時に、図示されてはいないが、変調および符号化またはその他の手段で区別可能な後方散乱信号により座席の区別も行われる。このために未公開の独国出願第１０２５４１９７号明細書によれば、バックスキャッタリフレクタ素子１２が座席２に配置されている。リフレクタ１２が完全にまたは部分的にオンオフ可能である場合、さらに各座席でのリフレクタのオンオフおよび／または識別装置３のセルフテストにより占有状態の識別手段が実現される。また高周波数の電磁放射において大量に発生する回折現象が評価され、この評価に基づいて回折パターンに則した拡張検査が行われ、着席しているのが大人・子ども・乳幼児のいずれであるかなどが識別される。その詳細については前掲の明細書に説明されている。
【００４２】
図５の前面図は図２，図３の前面図と類似しており、前述の例と同様に座席面４およびバックレスト５に６個のリフレクタ１２の設けられた座席２が示されている。高周波数の波のフィールドＨの照射領域１０のなかに大柄な乗員の身体輪郭Ｇまたは小柄な乗員の身体輪郭Ｋとリフレクタ１２の位置とが相対的に表されている。空間的に分散された複数のリフレクタを使用して、独国出願第１０２５４２００号明細書のコンセプトにしたがった装置が形成されている。
【００４３】
乗員が背筋を伸ばした姿勢から前屈みになると、その乗員の身体によってカバーされていた図５の座席２のリフレクタ１２が露出される。図４の車両１の送受信装置ＳＥで検出された強度分布は当該の乗員の上半身の傾きの角度を反映しており、このことが図６のグラフに示されている。
【００４４】
図６には破線で切り換え閾値が示されている。この切り換え閾値はアウトオブポジション状況から許容可能な定義された姿勢を区別するために用いられる。しかし多重反射およびその他の強度の変動により、図６のグラフのハッチング部分に示されているような強度値の大きな変動幅が生じる。独国出願第１０２５４２００号明細書に記載されているような簡単なリフレクタ（特に変調バックスキャッタリフレクタ素子として構成されていないリフレクタ）を備えた装置を使用するという条件では、座席２の占有状態の検出におけるアウトオブポジション状況の測定は乗員が軽く上半身を曲げただけでも不確実となってしまう。
【００４５】
有利には従来の検出方法を図２，図３に示された本発明の識別方法に組み合わせることができる。これが図４に類似した図７の実施例として示されている。図７にはアウトオブポジション状況が示されており、大柄な乗員が座席２に着席してはいるが、その上半身は通常の姿勢に比べてかなりの角度で明らかに前傾している。図７の実施例ではバックレストおよびヘッドレストの４個のリフレクタ１２が露出しており、放射のフィールドＨは高強度の反射信号としてこれらのリフレクタから直接におよび／または回折効果を経て戻る。座席面４の３個のリフレクタ１２はカバーされたままであるので、座席２の占有は正しく認識される。同時に、シートベルト６上のリフレクタ９によって生じる第２の反射も検出され、アウトオブポジション状況が一義的に識別される。また送受信装置ＳＥによってもシートベルト６上のリフレクタ９を介して乗員の上半身の傾きが推定される。これは強度測定および信号伝搬時間測定を組み合わせて行われる。すなわち測定された信号強度に基づいて、シートベルト６が送受信装置ＳＥから距離ｌ２だけ離れており、これに対して座席２は送受信装置ＳＥから距離ｌ１だけ離れていることが結論される。なお記録された回折パターンから乗員の身体が当該の距離差を完全に充填してはいないということがわかる。つまりそこに着席しているのはひどく大柄な人ではないということになる。このように公知の手法と本発明の方法とを組み合わせて、アウトオブポジション状況の識別の信頼性を格段に向上させることができる。
【００４６】
さらに座席２に着席している乗員がシートベルトを締めているか否かの問い合わせも同じ識別装置３により行うことができる。図７の手段では、こんにちの車両１で既に使用されている前述のようなアクセスコントロールシステムおよび車両始動システムの既存のインフラストラクチャを活用できるのできわめて有利である。このため本発明の方法を単独でまたは組み合わせて使用するには、図７に則して説明したように、付加的なリフレクタ９をシートベルト６に配置して既存のシステムコンポーネントと協働させるだけでよい。また図示の実施例では、評価ユニットが制御ユニット内に集積されているかまたはその後方に接続されており、これにより前述の機能を拡張することができる。
【００４７】
図２，図３に示されている本発明の新たな識別装置３は図４〜図６に即して説明したように単独で用いても良いし、図７に則して説明したように有利に組み合わせて用いても良い。この識別装置に対して、共通に唯一の送受信装置ＳＥを用いてきわめて効率的に高周波数の電磁波のフィールドＨが形成され、有利な実施例として車両内で全ての座席の乗員および／または荷物に対して占有状態の識別のために照射される。座席２および／またはシートベルト６にはＨＯＢＢＩＴリフレクタ９，１２が設けられている。ここで、独国出願第１０２５４２０１号明細書に記載されているように、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変調バックスキャッタリフレクタが構成されるときわめて有利である。
【００４８】
ＨＯＢＢＩＴリフレクタ９の動作はそれぞれの座席占有状態とは無関係である。前述したシステムは、シートベルト上に配置されたＨＯＢＢＩＴリフレクタ９から波のフィールドＨまたは検出すべき乗員の幾何学的影としてどれだけのレベルが変調反射されたかに依存して、個々の座席の占有状態とそれぞれの乗員の輪郭Ｇ，Ｋとを推論する。バックスキャッタリフレクタ９の変調により、個々のＨＯＢＢＩＴリフレクタ９の後方散乱、ひいては個々の座席占有状態が送受信装置ＳＥ内の図示されていない評価ユニットで区別される。このため送受信装置ＳＥと個々のＨＯＢＢＩＴリフレクタとを電気的に接続する必要がない。またＨＯＢＢＩＴリフレクタはＨＯＢＢＩＴ基地局としての送受信装置ＳＥのステータスや波のフィールドＨに関する情報も要さない。
【００４９】
リフレクタ９，１２は本発明の有利な実施例ではいわゆるＨＯＢＢＩＴリフレクタであり、約２．４ＧＨｚまたは約２４ＧＨｚの領域の高周波数の電磁放射の分野の表面波素子に基づく純粋な受動素子であるので、例えば個々の座席の識別のために個別化を行わなくてはならない場合には、フィルムエレメントの形態でフレキシブルかつ低コストに大量生産工程で製造することができる。こんにちの製織技術によればシートベルトの材料上または座席２の表面材料上へ配置するほか、当該の材料内への集積も可能である。ここで有利には、機械応力がかからないように、また特にベルトテンショナーによる巻取りの際に僅かな負荷しかかからないように、リフレクタをシートベルト材料のニュートラルファイバ内に設けると良い。これにより有利には僅かな製造コストで個別化でき、そのうえ高い機能性および充分な長さの寿命を有するフレキシブルなＨＯＢＢＩＴリフレクタ９，１２の使用が保証される。
【００５０】
また車両１のキャビンの内部スペース全体が送信ユニットの波のフィールドによってほぼ均一に満たされることが前提とされる。回折および反射により照射が支援される。これに代えて、図示しない実施例として、前述の周波数領域の波のフィールドＨをいわゆるディエレクトリックエミッタ（dielektrischer Strahler）を用いて形成し、定義されたメインローブを車両１内部の監視すべきそれぞれの座席へ配向するように構成してもよい。この種の装置の放射特性は図１に示されているような５個の座席を有する車両１のための５個のメインローブに相応する。こうしたディエレクトリックエミッタのコンセプトは電子的に旋回可能な空港監視システムで利用されているレーダー技術から周知であるが、一般に数値上可能であってもひどく複雑でコストもかかる。多数のユニットを使用する場合には相応のローバストな構造に基づくアプローチにより合理的に高い信頼性で低コストに製造することが推奨される。
【００５１】
続いて図示しない３つの実施例を説明する。またこの３つの手段には参照番号も付していない。
【００５２】
第１の実施例では前述した特徴を有する識別装置３が車両１内の快適性に関するアプリケーションの駆動に用いられる。複雑なシステム全体の内部では識別装置３がアクセスコントロールシステムおよび車両始動システムの時間的に後方で動作する。つまり第１のステップでは車両１に近づいた人のＩＤおよび権限がコードセンサまたはカスタマアイデンティフィケーションデバイスＣＩＤによって確認される。続いて前述の識別装置３により運転席の座席占有状態が確実に識別された後、ナビゲーションシステムおよび相応のコクピット照明部が作動される。さらに座席２の占有状態の検出過程とともに室内灯および／またはラジオのスイッチオンが識別されたドライバのプリセットに相応して行われる。機関始動後、別の情報、特に車両内に存在する全ての乗員がシートベルトを締めているか否かに関する情報などがドライバーへ出力される。機関始動とともに、識別されたドライバの個別の設定を考慮して、座席位置を記憶された各ドライバーの身体条件に適合させる調整のほか、ルームミラーの向きが調整され、車両を離れるときに自動で閉じられていた外ミラーが開放される。これにより権限を有するドライバーが識別されたことに基づいて、機関の始動前に手動で安全のために行うべき全ての設定を省略することができる。これについてはそれぞれの車両１の個別のドライバー条件にアクティブに適合させることにより、安全のために、時間および／または手間がかかっても多数回の試行を行うべきである。これにより車両の運転および操作について安全性も快適性も著しく向上させることができる。
【００５３】
前述の手段に代えてまたは前述の手段に加えて、識別装置３はパッシブエントリアンドスタートシステムＰＡＳＥとして知られるアクセスコントロールシステムを作動させる。ユーザがＰＡＳＥの設けられた車両１に近づくと、ドアグリップまたは類似の装置を把持するまで、付加的な動作、例えばこんにち行われているような無線遠隔操作は必要なくなる。こうしたシステムの設けられた車両１を離れる際には、座席占有状態の識別装置の識別機能およびイネーブル機能により、車両内の全ての座席２の空きが確認された場合にしか車両１のオートロックが可能にならない。この場合にのみ自動的にいわゆるウォークアウェイロック機能（ＷＡＬ機能）がトリガされる。続いて車両１は電磁的な要求信号を所定のインターバルで自動送信することによりコードセンサＣＩＤのサーチを開始する。こうして権限を有する乗員が再度接近した場合に、距離および位置に依存する部分ステップまたは部分機能によりドアの開放が準備される。
【００５４】
ＰＡＳＥしか設けられていない車両では前述の座席占有状態の識別手段により運転席がイネーブルされると電子ステアリングホイールロックＥＬＶが自動的に作動される。
【００５５】
本発明の別の実施例として、ＰＡＳＥの設けられた車両では、コードセンサＣＩＤが車両キャビン内で検出され、運転席が識別装置３により占有されていると確認された場合に続くシナリオが実行される。すなわちスタートボタンの照明がドライバーの注意を引くようにスイッチオンされる。駆動機構の始動も可能となり、その際に運転席位置、ステアリングホイール位置およびアクセルペダル位置は記憶されているプリセットに応じてコードセンサＣＩＤのＩＤに基づいて調整される。続いて電子ステアリングホイールロックＥＬＶの自動アンロックがトリガされる。
【００５６】
従来技術によると前述の手段は不充分にしか実行できない。きわめて高いエネルギが必要となるために座席占有状態の評価は機関の運転中にしか可能とならず、しかも評価装置が座席占有状態を識別するのにきわめて長い応答時間を要するのである。機関のスイッチオンから座席占有状態が検出される１４秒後までは例えばエアバッグをトリガすることはできない。多くの標準的な状況、例えば道路わきの駐車スペースから交通の流れのなかへスムーズに入るなどの場合にもエアバッグのトリガ動作の所望の制御によって識別されない。
【００５７】
本発明の実施例によれば、評価にはわずかなエネルギしか要さず、また必要な時間もミリ秒の範囲である。さらにこの評価は機関の始動前に行うこともできる。必要に応じて連続的にアクティブにすることもできる座席占有状態の識別は例えばドアのアンロックとともに開始される。したがって識別装置は機関の始動前、ドアの開放時からアクティブに座席を監視することができる。これにより新たなセーフティ機能が実現される。すなわち、機関始動機能および／またはステアリングホイールロックのイネーブルは、侵入および始動の権限を無接触で問い合わせるコードセンサＣＩＤがキャビンに設けられており、かつ運転席に権限を有する大人が着席したことが識別されたことを前提として行われる。
【００５８】
さらに前述の識別装置３は安全性に関わるアプリケーション用の情報源としても利用できる。エアバッグセーフティシステムの特殊な設定に関連して、例えば空席が識別された場合または子どもまたは乳幼児が乗員として識別された場合にアウトオブポジション状況で要求される前述の特別な措置のほか、背筋を伸ばしバックレストにもたれてきちんと着席している乗員に対するベルトテンショナーのキャリブレーションも行われる。図２，図３に則して説明したように、シートベルト６のＨＯＢＢＩＴバックスキャッタリフレクタ９を使用して、それぞれの座席に座っている乗員の位置および姿形に関する情報を安全性に関わるシステム部へ転送し、その処理を準備することができる。これには特に保護すべき乗員の姿形に依存して実行されるシートベルト巻取り機構のレベル調整が含まれる。
【００５９】
こんにちの車両ではすっかり標準的なものとなったアクセスコントロールシステムおよび権限認証システムから出発して、前述の図示の実施例の範囲内で、きわめてエネルギ効率良く確実に動作する座席占有状態の識別装置を車両内に設けることができる。車両の内部スペースの前述のインフラストラクチャまたはハードウェアを僅かに拡張するだけで、格段に信頼性の高い情報を形成することができる。送受信装置ＳＥの評価分析機能を拡張することにより、当該のアプリケーション手段は、前述の実施例に代えてまたはこれに加えて、車両内の乗員の安全性を向上させることができ、また純粋に快適性に関するアプリケーションにも利用可能である。付加的なハードウェアコストは主として付加的なリフレクタ９を設けることのみに制限され、前述のようにセーフティシステムの要素として既に存在する制御装置Ｓを利用できる。したがって装備の追加は標準の電子モジュールを交換する形式で行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】５個の座席を有する車両の座席占有状態の監視システムの概略図である。
【図２】シートベルトを締めた乗員の種々の座席占有状態を表す前面図である。
【図３】図２のシートベルトシステムの受動位置を表す前面図である。
【図４】運転席位置の側面図である。
【図５】図４の座席に設けられたリフレクタの概略図である。
【図６】強度分布のグラフである。
【図７】アウトオブポジション状況の識別を改善する構成の概略図である。
【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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【国際調査報告】
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