CN101746333A - 利用重量传感器的车辆乘客分类系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用重量传感器的车辆乘客分类系统。该系统可以包括安装在支撑车辆座椅载荷的座椅框架下的多个重量传感器，与所述多个重量传感器一起安装在支撑车辆座椅载荷的座椅框架下的单独的虚拟传感器，以及乘客分类逻辑单元，其通过将根据对所述多个重量传感器的传感值求和获得的乘客值与第一参考值和第二参考值进行比较，将乘客值分为第一类别或第二类别。

Description

利用重量传感器的车辆乘客分类系统
相关申请的交叉引用
本发明要求2008年12月2日提交的韩国专利申请No.10-2008-0121103的优先权，其全部内容为各种目的而包含于此。
技术领域
概括地说，本发明涉及一种车辆乘客分类系统，特别涉及一种利用安装在车辆座椅下的多个重量传感器的车辆乘客分类系统。
背景技术
在目前应用于前排乘客座椅的现有的重量检测型乘客检测系统中，传感器安装在座椅框架下的四个位置，这些传感器测得的四条数据被传输到乘客检测系统的电子控制单元(ECU)，基于这四条数据的总和，识别座椅中乘客的类型。即ECU根据操作规则进行操作，在操作规则中，通过比较传感器测得的重量的总和Wtotal与设定为参考值的重量Wc，来识别乘客的类型。例如，根据利用Wtotal＝W1+W2+W3+W4以及Wc＝乘客参考值判断Wtotal≥Wc或是Wtotal＜Wc，对乘客分类。
背景技术部分公开的信息只用于增强对本发明的一般背景技术的理解，其不表示或以任何方式暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面用于提供一种利用安装在车辆座椅下的多个重量传感器和虚拟传感器(dummy sensor)的车辆乘客分类系统，并用于提供可以应用到该车辆乘客分类系统的各种乘客分类逻辑。
根据本发明的各个方面，该车辆乘客分类系统可以包括安装在支撑车辆座椅载荷的座椅框架下的多个重量传感器，与所述多个重量传感器一起安装在支撑车辆座椅载荷的座椅框架下的单独的虚拟传感器，以及乘客分类逻辑单元，所述乘客分类逻辑单元通过将根据对多个重量传感器的传感值求和获得的总乘客值Wtotal与第一参考值和第二参考值进行比较，将乘客分为第一类别或第二类别。
所述单独的虚拟传感器与多个重量传感器可以相对于车辆座椅的左右方向和前后方向对称安装。
第一参考值可以被设定为被分为第一类别的乘客值的最大值并小于被分为第二类别的乘客值的最小值，第二参考值可以被设定为被分为第二类别的乘客值的最小值并大于被分为第一类别的乘客值的最大值。
如果总乘客值Wtotal小于或等于第一参考值，乘客分类逻辑单元可以将乘客分为第一类别，如果总乘客值Wtotal大于或等于第二参考值，乘客分类逻辑单元可以将乘客分为第二类别，如果总乘客值Wtotal大于第一参考值且小于第二参考值，乘客分类逻辑单元执行总乘客值Wtotal的修正过程和载荷分配过程的至少其中之一。
乘客分类逻辑单元可以配置为通过来自于多个重量传感器的传感值确定虚拟传感器的传感值，通过将所确定的虚拟传感器的传感值加入多个重量传感器的传感值的总和中来修正总乘客值Wtotal，并通过比较该修正的总乘客值Wtotal’与第一参考值和第二参考值将乘客分为第一类别或第二类别，从而执行总乘客值Wtotal的修正过程，其中虚拟传感器的传感值被设定为多个重量传感器的传感值之一，且是根据车辆座椅内的多个传感器的安装位置确定的比例值。
乘客分类逻辑单元可以被配置为根据所述多个重量传感器的载荷分布条件将所述总乘客值Wtotal修正为所述多个重量传感器的一部分的传感值的总和，并通过比较该修正的总乘客值Wtotal’与第三参考值将乘客分为第一类别或第二类别，从而执行所述总乘客值Wtotal的修正过程。如果车辆座椅的后部载荷小于其前部载荷预定的值，则可以通过对在车辆座椅的前进方向中不与虚拟传感器对齐的多个重量传感器的所有传感值求和来确定总乘客值Wtotal，否则，可以通过对多个重量传感器的所有传感值求和来确定总乘客值Wtotal。
乘客分类逻辑单元可以被配置为根据取决于多个重量传感器之间的载荷关系的传感器载荷分布条件来确定第一条件和第二条件，从而执行载荷分布过程。
多个重量传感器可以包括三个重量传感器，且三个重量传感器和单独的虚拟传感器安装在座椅框架的各个角落上，其中，单独的虚拟传感器安装在座椅框架的一个前角上。
根据本发明的其他方面，一种车辆乘客分类方法可以包括以下步骤：从安装在用于支撑车辆座椅载荷的座椅框架下的重量传感器接收传感值，通过比较由对重量传感器的传感值求和获得的总乘客值Wtotal与第一参考值和第二参考值将乘客分为第一类别或第二类别，如果乘客值Wtotal大于第一参考值且小于第二参考值，通过重量传感器的传感值确定与重量传感器一起安装在用于支撑座椅载荷的座椅框架下的单独的虚拟传感器的传感值，并通过将虚拟传感器的传感值加入重量传感器的传感值的总和中来修正总的乘客值Wtotal，并通过比较修正的总的乘客值Wtotal’与第一参考值和第二参考值将乘客分为第一类别或第二类别。
如果总乘客值Wtotal小于或等于第一参考值，乘客被分为第一类别，如果总乘客值Wtotal大于或等于第二参考值，乘客被分为第二类别。
第一参考值可以被设定为被分为第一类别的乘客值的最大值并小于被分为第二类别的乘客值的最小值，第二参考值可以被设定为被分为第二类别的乘客值的最小值并大于被分为第一类别的乘客值的最大值。
虚拟传感器的传感值可以被设定为重量传感器的传感值之一或者根据座椅内的传感器的安装位置计算的比例值。
该车辆乘客分类方法可以进一步包括以下步骤：如果修正的总乘客值Wtotal’大于第一参考值且小于第二参考值，则基于重量传感器的传感值考虑载荷分布条件将乘客分为第一类别或第二类别。
可以通过相加重量传感器的传感值，或者通过根据基于重量传感器的传感值的载荷分布条件相加一些重量传感器的传感值来产生总乘客值Wtotal。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1是显示根据本发明的示例性车辆乘客分类系统中的重量传感器和虚拟传感器的安装实例的图示。
图2是显示根据本发明的示例性车辆乘客分类系统中的两个分类标准来确定乘客的实例的图示。
图3是显示根据本发明的示例性车辆乘客分类系统的乘客分类逻辑单元的操作的第一流程图。
图4是显示根据本发明的示例性车辆乘客分类系统的乘客分类逻辑单元的操作的第二流程图。
具体实施方式
现在，将详细参考本发明的各个实施例，其实例显示在附图和以下描述中。虽然将结合示例性的实施例描述本发明，但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示例性的实施例。相反，本发明将不仅覆盖该示例性的实施例，而且还覆盖各种替换的、改变的、等效的和其他实施例，其可包含在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。
下面将参考附图描述根据本发明的利用车辆座椅上的多个重量传感器和虚拟传感器的车辆乘客分类系统的各个实施例。
图1是显示根据本发明的各个实施例的车辆乘客分类系统中的重量传感器和虚拟传感器的安装实例的图示，图2是显示根据本发明的各个实施例的车辆乘客分类系统中的两个分类标准对乘客进行分类的实例的图示。
根据本发明的各个实施例的车辆乘客分类系统包括安装在支撑车辆座椅载荷的座椅框架下的多个重量传感器12、13和14，以及与多个重量传感器一起安装在支撑车辆座椅载荷的座椅框架下的单独的虚拟传感器11。根据本发明的各个实施例，在座椅框架的各个角落上安装有共三个重量传感器和单独的虚拟传感器，如图1所示。
也就是说，现有的重量检测型乘客检测系统的传感器W1被以简单的螺栓为例的虚拟传感器代替，只有由剩余的传感器W2、W3和W4测得的三条数据被传输到乘客检测系统的ECU，且设置利用这三条数据来识别乘客类型的新的乘客分类逻辑。
此外，由于施加到四个传感器上的载荷的总和与施加到三个传感器上的载荷的总和可以用来以同样的方式表示婴儿重量与成人重量之间的差异，因此可以只利用三个传感器对乘客进行分类。如果分类困难，可以利用载荷的分布和载荷修正值来执行分类。
根据本发明的各个实施例的车辆乘客分类系统还包括乘客分类逻辑单元，其用于根据传感值确定是否有乘客在座椅中以及哪类乘客在座椅中。根据本发明的各个实施例的乘客分类逻辑单元通过比较通过对多个重量传感器12、13和14的传感值求和获得的乘客值Wtotal与第一参考值Wlow和第二参考值Whigh将乘客分为类别1或类别2。
在本发明的各个实施例中，类别1表示由于儿童坐在乘客座椅上或者婴儿座安装在乘客座椅上而不展开气囊的情况，类别2表示由于成年乘客坐在乘客座椅上而展开气囊的情况。显然，可以通过各种方式来设定这些分类，并且可以通过各种方式对分类定义。
在本发明的各个实施例中，第一参考值Wlow可以被设定为被分为类别1的乘客值Wtotal的最大值且小于被分为类别2的乘客值Wtotal的最小值。相反，第二参考值Whigh可以被设定为被分为类别2的乘客值Wtotal的最小值且大于被分为类别1的乘客值Wtotal的最大值。
根据感测到的重量分布来确定被分为类别1的乘客值Wtotal和被分为类别2的乘客值Wtotal。下表1是基于感测到的重量分布的参考确定方式的实例。
表1
Figure G2009101616931D0000051
Figure G2009101616931D0000061
参考表1，在3WCS的条件下，1岁儿童、三岁儿童和六岁儿童应被分为类别1，因此，被分为类别1的乘客值Wtotal在1.7Kg至25.9Kg的范围内。任何类型的女性和男性应被分为类别2，因此，被分为类别2的乘客值Wtotal在26.2Kg至81.4Kg的范围内。
在这种情况下，第一参考值Wlow被设定为被分为类别1的乘客值1.7Kg～25.9Kg的最大值25.9Kg且小于被分为类别2的乘客值26.2Kg～81.4Kg的最小值26.2Kg。第二参考值Whigh被设定为被分为类别2的乘客值26.2Kg～81.4Kg的最小值26.2Kg且大于被分为类别1的乘客值1.7Kg～25.9Kg的最大值25.9Kg
如图2所示，对于婴儿，如果通过对多个重量传感器12、13和14的传感值求和获得的乘客值Wtotal小于或等于第一参考值Wlow，则根据本发明的各个实施例的乘客分类逻辑单元可以将该乘客值Wtotal分为类别1。相反，对于成人，如果该乘客值Wtotal大于或等于第二参考值Whigh，则乘客分类逻辑单元将该乘客分为类别2。同时，如果Wtotal大于第一参考值Wlow且小于第二参考值Whigh，即其落入灰色区域中，则修正该乘客值Wtotal或者可以考虑额外条件。
图3是显示根据本发明的各个实施例的车辆乘客分类系统的乘客分类逻辑单元的操作的第一流程图。
根据本发明的各个实施例，在步骤S300，首先通过相加多个重量传感器12、13和14的传感值W2、W3和W4来计算乘客值Wtotal。此外，通过比较该计算的乘客值Wtotal与第一参考值和第二参考值，乘客被分为类别1或类别2。即如果计算的乘客值Wtotal小于或等于第一参考值Wlow(Wtotal≤Wlow)，在步骤S330，乘客被分为类别1。如果计算的乘客值Wtotal大于或等于第二参考值Whigh(Wtotal≥Whigh)，在步骤S340，乘客被分为类别2。
同时，根据本发明的各个实施例，如果乘客值Wtotal大于第一参考值Wlow且小于第二参考值Whigh(Wlow＜Wtotal＜Whigh)，则在步骤S310修正乘客值Wtotal。
这里，当在步骤S310修正乘客值Wtotal时，乘客分类逻辑单元根据重量传感器12、13和14的传感值W2、W3和W4来计算虚拟传感器11的传感值W1。
此时，虚拟传感器11的传感值W1可以被设定为重量传感器12、13和14的传感值W2、W3和W4中的任意一个，例如W2。可选的，虚拟传感器11的传感值W1可以被设定为根据传感器在座椅下的安装位置计算的比例值，例如W4×(W2/W3)或者W2×(W4/W3)。
然后，通过将虚拟传感器11的传感值W1加入重量传感器12、13和14的传感值W2、W3和W4的总和中来修正乘客值Wtotal。最后，通过比较修正的乘客值Wtotal’与第一参考值和第二参考值将乘客分为类别1或类别2。即如果修正的乘客值Wtotal’小于或等于第一参考值Wlow(Wtotal’≤Wlow)，在步骤S330，乘客被分为类别1。相反，如果修正的乘客值Wtotal大于或等于第二参考值Whigh(Wtotal’≥Whigh)，在步骤S340，乘客被分为类别2。
同时，如果修正的乘客值Wtotal’仍然大于第一参考值Wlow且小于第二参考值Whigh(Wlow＜Wtotal’＜Whigh)，则在步骤S320根据重量传感器12、13和14的传感值W2、W3和W4进一步考虑载荷分布条件从而对乘客分类。
可以利用三个传感器的载荷值来设定根据本发明的各个实施例的载荷分布条件。例如，条件1可以被设定为乘客值Wtotal为Wlow＜Wtotal＜Whigh且W4的载荷等于或大于W3的10％且等于或小于W3的30％的情况，而条件2可以被设定为乘客值Wtotal为Wlow＜Wtotal＜Whigh且W2、W3和W4的每个载荷的差异小于10％的情况。
同时，在满足条件1的情况下，在步骤S330，该情况被分为类别1。相反，在满足条件2的情况下，在步骤S340，该情况被分为类别2。
图4是显示根据本发明的其他实施例的车辆乘客分类系统的乘客分类逻辑单元的操作的第二流程图。
在本发明的各个实施例中，特别地提供一种乘客分类方法，其基于重量传感器12、13和14的传感值W2、W3和W4进一步考虑载荷分布条件。根据本发明的各个实施例，使用其中执行了基于载荷分布条件的二次分类的逻辑。例如，在通过相加重量传感器12、13和14的传感值W2、W3和W4来计算乘客值Wtotal之前考虑载荷分布条件。这种考虑基于乘客的坐姿。例如，乘客坐在座椅后部的姿势对应于两个后部传感器的载荷大于前部传感器的载荷的情况。在这种情况下，利用三个传感器的载荷的总和来计算乘客值Wtotal。同时，乘客坐在座椅前部的姿势对应于前部传感器的载荷更大的情况。在这种情况下，利用两个右侧传感器的载荷的总和来计算乘客值Wtotal。
例如，在步骤S400，当相互比较W3和W4时，对W4等于或小于W3的20％的情况以及W4大于W3的20％的其他情况分类。相应的，如果W4等于或小于W3的20％，在步骤S410，通过相加重量传感器12、13和14的传感值W2、W3和W4来计算乘客值Wtotal。然后，比较计算的乘客值Wtotal与第一参考值Wthreshold1。如果计算的乘客值Wtotal小于第一参考值Wthresholdl，在步骤S415乘客被分为类别1。否则，在步骤S430乘客被分为类别2。
此外，如果在步骤S400W4大于W3的20％，在步骤S420，通过对重量传感器12、13和14的一些的传感值W3和W4求和来计算乘客值Wtotal。然后，比较计算的乘客值Wtotal与第二参考值Wthreshold2。如果计算的乘客值Wtotal小于第二参考值Wthreshold2，在步骤S425乘客被分为类别1。否则，在步骤S430乘客被分为类别2。
在本发明的各个实施例中，在步骤S400相互比较W3和W4。例如，对W4等于或小于W3的20％的情况以及W4大于W3的20％的其他情况分类。相应地，在步骤S410和步骤S420计算乘客值Wtotal。基于计算的乘客值Wtotal通过应用结合图3描述的实施例可以对乘客分类。
同时，显然基于上述实施例的载荷分布条件的确定随车辆的类型变化。此外，上述实施例中公开的各种分类逻辑可以由与车辆对应的单一逻辑或多个子逻辑的组合构成。各种分类逻辑的每一个均可以是单一的子逻辑的顺序组合或者是各个子逻辑的组合的条件等式。
由于乘客重量检测型乘客传感器的成本较高，本发明的优点在于降低了传感器的数量，从而降低了传感器的成本。
例如，由于一个传感器为10000韩圆，加上束线/连接器的减少以及ECU的简化，可以获得大约12,000韩元的成本降低效果。
此外，由于传感器数量减少，系统变得耐用，系统故障的可能性降低，且售后服务的成本降低。
此外，由于各种子逻辑的使用，还具有分类性能响应简单、可以执行适当的逻辑、以及由于管理偏差的降低而导致的增强分类性能的优点。
此外，本发明的优点还在于由于减少了束线，系统的重量降低。
前面对本发明的具体示范性实施例所呈现的描述是出于说明和描述的目。其不是穷尽性的，也不用于将本发明限制到所公开的特定形式，显然，根据上述教示，各种修改和变化都是可能的。为了解释本发明的特定原理及其实际应用而选择和描述了示范性实施例，从而使本领域的其他技术人员可以实施并利用本发明的不同示范性实施例，及其各种改变和变化。本发明的范围将由所附的权利要求及其等效范围所限定。

Claims (17)

1.一种车辆乘客分类系统，包括：
安装在支撑车辆座椅载荷的座椅框架下的多个重量传感器；
与所述多个重量传感器一起安装在支撑车辆座椅载荷的座椅框架下的单独的虚拟传感器；以及
乘客分类逻辑单元，其通过将根据对所述多个重量传感器的传感值求和获得的总乘客值Wtotal与第一参考值和第二参考值进行比较，将乘客分为第一类别或第二类别。
2.如权利要求1所述的车辆乘客分类系统，其中所述单独的虚拟传感器与所述多个重量传感器相对于车辆座椅的左右方向和前后方向对称安装。
3.如权利要求1所述的车辆乘客分类系统，其中所述第一参考值被设定为被分为第一类别的乘客值的最大值并小于被分为第二类别的乘客值的最小值，第二参考值被设定为被分为第二类别的乘客值的最小值并大于被分为第一类别的乘客值的最大值。
4.如权利要求1所述的车辆乘客分类系统，其中如果所述总乘客值Wtotal小于或等于所述第一参考值，乘客分类逻辑单元将乘客分为第一类别，如果所述总乘客值Wtotal大于或等于所述第二参考值，乘客分类逻辑单元将乘客分为第二类别，以及如果所述总乘客值Wtotal大于所述第一参考值且小于所述第二参考值，乘客分类逻辑单元执行所述总乘客值Wtotal的修正过程和载荷分配过程的至少其中之一。
5.如权利要求4所述的车辆乘客分类系统，其中所述乘客分类逻辑单元被配置为通过来自于所述多个重量传感器的传感值确定所述虚拟传感器的传感值，通过将所确定的虚拟传感器的传感值加入所述多个重量传感器的传感值的总和中修正所述总乘客值Wtotal，并通过比较修正的总乘客值Wtotal’与所述第一参考值和所述第二参考值将乘客分为第一类别或第二类别，从而执行所述总乘客值Wtotal的修正过程。
6.如权利要求5所述的车辆乘客分类系统，其中所述虚拟传感器的传感值被设定为所述多个重量传感器的传感值之一，且是根据车辆座椅内的所述多个传感器的安装位置确定的比例值。
7.如权利要求4所述的车辆乘客分类系统，其中所述乘客分类逻辑单元被配置为根据所述多个重量传感器的载荷分布条件将所述总乘客值Wtotal修正为所述多个重量传感器的一部分的传感值的总和，并通过比较该修正的总乘客值Wtotal’与第三参考值将乘客分为第一类别或第二类别，从而执行所述总乘客值Wtotal的修正过程。
8.如权利要求7所述的车辆乘客分类系统，其中如果车辆座椅的后部载荷小于其前部载荷预定的值，则通过对在车辆座椅的前进方向中不与所述虚拟传感器对齐的多个重量传感器的所有传感值求和来确定所述总乘客值Wtotal，否则，通过对所述多个重量传感器的所有传感值求和来确定所述总乘客值Wtotal。
9.如权利要求4所述的车辆乘客分类系统，其中所述乘客分类逻辑单元被配置为根据取决于所述多个重量传感器之间的载荷关系的传感器载荷分布条件来确定第一条件和第二条件，从而执行载荷分布过程。
10.如权利要求1所述的车辆乘客分类系统，其中所述多个重量传感器包括三个重量传感器，且所述三个重量传感器和所述单独的虚拟传感器安装在座椅框架的各个角落上。
11.如权利要求10所述的车辆乘客分类系统，其中所述单独的虚拟传感器安装在座椅框架的一个前角上。
12.一种车辆乘客分类方法，包括以下步骤：
从安装在用于支撑车辆座椅载荷的座椅框架下的重量传感器接收传感值；
通过比较由对所述重量传感器的传感值求和获得的总乘客值Wtotal与第一参考值和第二参考值，将乘客分为第一类别或第二类别；
如果所述乘客值Wtotal大于所述第一参考值且小于所述第二参考值，通过所述重量传感器的传感值确定与所述重量传感器一起安装在用于支撑座椅载荷的座椅框架下的单独的虚拟传感器的传感值，并通过将所述虚拟传感器的传感值加入所述重量传感器的传感值的总和中来修正所述总乘客值Wtotal；以及
通过比较修正的总乘客值Wtotal’与所述第一参考值和所述第二参考值将乘客分为第一类别或第二类别。
13.如权利要求12所述的车辆乘客分类方法，其中如果所述总乘客值Wtotal小于或等于所述第一参考值，乘客被分为第一类别，如果所述总乘客值Wtotal大于或等于第二参考值，乘客被分为第二类别。
14.如权利要求12所述的车辆乘客分类方法，其中所述第一参考值被设定为被分为第一类别的乘客值的最大值并小于被分为第二类别的乘客值的最小值，第二参考值被设定为被分为第二类别的乘客值的最小值并大于被分为第一类别的乘客值的最大值。
15.如权利要求12所述的车辆乘客分类方法，其中所述虚拟传感器的传感值被设定为所述重量传感器的传感值之一或者根据座椅内的传感器的安装位置计算的比例值。
16.如权利要求12所述的车辆乘客分类方法，进一步包括以下步骤：如果修正的总乘客值Wtotal’大于所述第一参考值且小于所述第二参考值，则基于所述重量传感器的传感值考虑载荷分布条件从而将乘客分为第一类别或第二类别。
17.如权利要求12所述的车辆乘客分类方法，其中通过相加所述重量传感器的传感值或者根据基于所述重量传感器的传感值的载荷分布条件相加一些重量传感器的传感值来产生所述总乘客值Wtotal。
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