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Diese Anmeldung enthält Material, das dem Urheberrechtsschutz unterliegt. Der Inhaber des Urheberrechts hat keine Einwände gegen die Faksimile-Reproduktion der Patentoffenbarung, wie sie in den Akten oder Aufzeichnungen des Patent- und Markenamts erscheint, behält sich aber ansonsten alle Urheberrechte vor.
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GEBIET
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Die vorgestellten Systeme und Verfahren beziehen sich im Allgemeinen auf das Gebiet der Sensorik (des Abtastens) und im Besonderen auf Fahrzeugkomponenten mit Sensoren.
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Figurenliste
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Die vorgenannten und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Offenbarung werden aus der folgenden genaueren Beschreibung von Ausführungsformen ersichtlich, wie sie in den beigefügten Zeichnungsfiguren dargestellt sind, in denen sich Bezugszeichen auf dieselben Teile in den verschiedenen Ansichten beziehen. Die Zeichnungsfiguren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, da der Schwerpunkt auf der Veranschaulichung der Prinzipien der offenbarten Ausführungsformen liegt.
- 1 zeigt einen Insassen in einem Fahrzeug.
- 2 ist eine Darstellung von Insassen eines Fahrzeugs.
- 3 zeigt eine Vorderansicht eines Sensors, der mit einem Fahrzeugsitz verwendet wird.
- 4 zeigt eine Rückansicht einer Ausführungsform eines Sensors, der mit einem Fahrzeugsitz verwendet wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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In verschiedenen Ausführungsformen ist die vorliegende Offenbarung auf Sensorsysteme gerichtet, die in der Lage sind, die Position und den Standort von Objekten innerhalb eines Fahrzeugs zu bestimmen. Das Sensorsystem (in der Folge synonym: Abtastsystem) ist in der Lage, während eines Übertragungszeitraums eine Vielzahl von Signalen zu übertragen und die erfassten Signale zu verwenden, um Wärmekarten zu erstellen, die die Bewegung und Position von Objekten und Personen in Fahrzeugen darstellen.
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In dieser Offenlegung kann der Begriff „Ereignis“ verwendet werden, um Zeitspannen zu beschreiben, in denen Muskelaktivität und/oder die Position des Körpers erfasst und bestimmt wird. Gemäß einer Ausführungsform können Ereignisse mit sehr geringer Latenz, z. B. in der Größenordnung von zehn Millisekunden oder weniger oder in der Größenordnung von weniger als einer Millisekunde, erfasst, verarbeitet und/oder an nachgeschaltete Rechenvorgänge weitergeleitet werden.
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Soweit hierin und insbesondere in den Ansprüchen verwendet, sollen Ordnungsbegriffe wie „erster“ und „zweiter“ nicht per se sich eine Reihenfolge, Zeit oder Einzigartigkeit implizieren, sondern werden vielmehr verwendet, um ein beanspruchtes Konstrukt von einem anderen zu unterscheiden. In einigen Fällen, in denen es der Kontext erfordert, können diese Begriffe implizieren, dass der erste und der zweite eindeutig sind. Wenn beispielsweise ein Ereignis zu einem ersten Zeitpunkt und ein anderes Ereignis zu einem zweiten Zeitpunkt eintritt, ist nicht beabsichtigt, dass der erste Zeitpunkt vor dem zweiten Zeitpunkt, nach dem zweiten Zeitpunkt oder gleichzeitig mit dem zweiten Zeitpunkt eintritt. Wenn jedoch die weitere Einschränkung, dass der zweite Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt liegt, im Anspruch enthalten ist, würde der Kontext erfordern, dass der erste Zeitpunkt und der zweite Zeitpunkt als eindeutige Zeitpunkte verstanden werden. In ähnlicher Weise sollen Ordnungsbegriffe, sofern der Kontext dies vorschreibt oder zulässt, derart weit ausgelegt werden, dass die beiden identifizierten Anspruchskonstrukte dasselbe Merkmal oder unterschiedliche Merkmale aufweisen können. So können z. B. eine erste und eine zweite Frequenz ohne weitere Einschränkung dieselbe Frequenz sein, z. B. eine erste Frequenz von 10 MHz und eine zweite Frequenz von 10 MHz, oder sie können unterschiedliche Frequenzen sein, z. B. eine erste Frequenz von 10 MHz und eine zweite Frequenz von 11 MHz. Der Kontext kann etwas anderes vorschreiben, z. B. wenn eine erste und eine zweite Frequenz frequenzorthogonal zueinander sind, in diesem Fall können sie nicht dieselbe Frequenz sein.
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Die vorliegende Anmeldung sieht verschiedene Ausführungsformen von Sensoren vor, die für den Einsatz in Abtastsystemen konzipiert sind. Die hier beschriebenen Sensorkonfigurationen eignen sich für die Verwendung mit frequenzorthogonalen Signaltechniken (siehe z. B. die
US-Patente Nr. 9.019.224 und
9.529.476 sowie das
US-Patent Nr. 9.811.214 , die alle hiermit durch Bezugnahme einbezogen werden). Die hier erörterten Sensorkonfigurationen können mit anderen Signaltechniken verwendet werden, einschließlich Abtast- oder Zeitteilungsverfahren (time division) und/oder Codeteilungsverfahren (code division). Es sei darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen und abgebildeten Sensoren für die Verwendung in Verbindung mit Signalinfusionsverfahren und -vorrichtungen (auch als Signalinjektion bezeichnet) eingerichtet sind. Signalinfusion ist eine Technik, bei der ein Signal an eine Person übertragen wird, wobei dieses Signal in der Lage ist, auf, in und durch die Person zu wandern. In einer Ausführungsform bewirkt ein infundiertes Signal, dass das Objekt der Infusion (z. B. eine Hand, ein Finger, ein Arm oder die gesamte Person) zu einem Sender des Signals wird.
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Die derzeit offenbarten Systeme und Verfahren umfassen ferner Prinzipien im Zusammenhang mit und zur Entwicklung, Herstellung und Verwendung von kapazitiven Sensoren und kapazitiven Sensoren, die ein Multiplexing-Schema anhand orthogonaler Signale verwenden, wie z. B., aber nicht beschränkt auf Frequenzmultiplexing (FDM), Codemultiplexing (CDM) oder eine hybride Modulationstechnik, die sowohl FDM- als auch CDM-Verfahren kombiniert. Verweise auf Frequenz können sich auch auf andere orthogonale Signalbasen beziehen. Als solche bezieht sich diese Anmeldung auf die früheren
US-Patentanmeldungen Nr. 9.019.224 mit dem Titel „Low-Latency Touch Sensitive Device“ und Nr. 9.158.411 mit dem Titel „Fast Multi-Touch Post Processing“. Diese Anmeldungen beziehen sich auf FDM-, CDM- oder FDM/CDM-Hybrid-Berührungssensoren mit Konzepten, die mit den hier vorgestellten Sensoren übereinstimmen und in Verbindung mit ihnen verwendet werden können. In den vorgenannten Sensoren werden Wechselwirkungen erkannt, wenn ein Signal von einem Zeilenleiter an einen Spaltenleiter gekoppelt (erhöht) oder entkoppelt (verringert) wird und das Ergebnis von diesem Spaltenleiter erfasst wird. Durch sequentielle Erregung der Zeilenleiter und Messung der Kopplung des Erregungssignals an den Spaltenleitern kann eine Wärmekarte erstellt werden, die Kapazitätsänderungen des Sensors und damit die Nähe zum Sensor widerspiegelt. Die gesamte Offenbarung dieser Patente und der darin durch Verweis einbezogenen Anwendungen wird hier durch Verweis einbezogen.
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Diese Anwendung verwendet auch Prinzipien, die in schnellen Multitouch-Sensoren und anderen Schnittstellen verwendet werden, die in den folgenden offengelegt sind:
U.S. Patent Nr. 9,933,880 ;
9,019,224 ;
9,811,214 ;
9,804,721 ;
9,710,113 ;
9,158,411 ;
10,191,579 ;
10,386,975 ;
10,175,772 ;
10,528,201 . Die Vertrautheit mit der Offenbarung, den Konzepten und der Nomenklatur in diesen Patenten wird vorausgesetzt. Die gesamte Offenbarung dieser Patente und der darin durch Verweis einbezogenen Anmeldungen wird hier durch Verweis einbezogen. Diese Anmeldung verwendet auch Prinzipien, die in schnellen Multi-Touch-Sensoren und anderen Schnittstellen verwendet werden, die in den folgenden US-Patentanmeldungen offengelegt sind: 15/195,675; 15/904,953; 15/905,465; 15/943,221; 16/102,185; 62/540,458, 62/575,005, 62/621,117, 62/619,656 und PCT-Veröffentlichung
PCT/US2017/050547 , wobei die Vertrautheit mit den darin enthaltenen Offenbarungen, Konzepten und Nomenklaturen vorausgesetzt wird. Die gesamte Offenbarung dieser Anmeldungen und die darin durch Verweis einbezogenen Anmeldungen werden hier durch Verweis einbezogen.
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Bestimmte Prinzipien eines Fast-Multi-Touch-Sensors (FMT) sind in den oben genannten Patentanmeldungen offengelegt worden. Orthogonale Signale können in eine Vielzahl von Sendeantennen (oder Leitern) übertragen werden, und Informationen können von Empfängern empfangen werden, die an einer Vielzahl von Empfangsantennen (oder Leitern) angebracht sind. In einer Ausführungsform „tasten“ die Empfänger das an den Empfangsantennen (oder -leitern) anliegende Signal während einer Abtastperiode (0) ab. In einer Ausführungsform wird das Signal (z. B. das abgetastete Signal) dann von einem Signalprozessor analysiert, um Berührungsereignisse zu identifizieren (einschließlich z. B. tatsächlicher Berührung, Beinahe-Berührung, schwebender und weiter entfernter Ereignisse, die eine Änderung der Kopplung zwischen einer Sendeantenne (oder einem Leiter) und den Empfangsantennen (oder Leitern) verursachen). In einer Ausführungsform können sich eine oder mehrere Sendeantennen (oder Leiter) in Bezug auf eine oder mehrere Empfangsantennen (oder Leiter) bewegen, und eine solche Bewegung bewirkt eine Änderung der Kopplung zwischen mindestens einer der Sendeantennen (oder Leiter) und mindestens einer der Empfangsantennen (oder Leiter). In einer Ausführungsform sind eine oder mehrere Sendeantennen (oder Leiter) relativ fest mit einer oder mehreren Empfangsantennen (oder Leitern) verbunden, und die Wechselwirkung des übertragenen Signals und/oder der übertragenen Signale mit Umweltfaktoren bewirkt eine Änderung der Kopplung zwischen mindestens einer der Sendeantennen (oder Leiter) und mindestens einer der Empfangsantennen (oder Leiter). Die Sendeantennen (oder Leiter) und die Empfangsantennen (oder Leiter) können in einer Vielzahl von Konfigurationen organisiert sein, z. B. in einer Matrix, in der die Kreuzungspunkte Knotenpunkte bilden und Wechselwirkungen durch die Verarbeitung der empfangenen Signale erfasst werden. In einer Ausführungsform, in der die orthogonalen Signale frequenzorthogonal sind, ist der Abstand zwischen den orthogonalen Frequenzen, Δf, mindestens der Kehrwert der Messperiode D, wobei die Messperiode τ gleich derjenigen Periode ist, in der die Spaltenleiter abgetastet werden. So kann in einer Ausführungsform der an einem Spaltenleiter empfangene Wert eine Millisekunde lang (0) mit einem Frequenzabstand (Δf) von einem Kilohertz (d. h. Δf = 1/0) gemessen werden.
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In einer Ausführungsform ist der Signalprozessor einer integrierten Schaltung für gemischte Signale (oder ein nachgeschaltetes Bauteil oder eine Software) in der Lage (eingerichtet), mindestens einen Wert zu bestimmen, der jedes orthogonale Frequenzsignal repräsentiert, das an einen Zeilenleiter (oder eine Antenne) übertragen wird (oder auf diesem vorhanden ist). In einer Ausführungsform führt der Signalprozessor der integrierten Schaltung für gemischte Signale (oder ein nachgeschaltetes Bauteil oder eine Software) eine Fourier-Transformation an den Signalen durch, die an einer Empfangsantenne (oder einem Leiter) anliegen. In einer Ausführungsform ist die integrierte Schaltung für gemischte Signale in der Lage, empfangene Signale zu digitalisieren. In einer Ausführungsform ist die integrierte Schaltung für gemischte Signale (oder ein nachgeschaltetes Bauteil oder eine Software) in der Lage, die an der Empfangsleitung oder -antenne anliegenden Signale zu digitalisieren und eine diskrete Fourier-Transformation (DFT) an den digitalisierten Informationen durchzuführen. In einer Ausführungsform ist die integrierte Schaltung für gemischte Signale (oder eine nachgeschaltete Komponente oder Software) in der Lage, die auf dem Empfangsleiter oder der Antenne vorhandenen Signale zu digitalisieren und eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) an den digitalisierten Informationen durchzuführen, wobei eine FFT eine Art der diskreten Fourier-Transformation ist.
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Einem Fachmann wird angesichts dieser Offenbarung klar sein, dass eine DFT im Wesentlichen die Folge digitaler Abtastwerte (z. B. Fenster), die während einer Abtastperiode (z. B. Integrationsperiode) genommen werden, so behandelt, als ob sie sich wiederholen. Folglich können Signale, die keine Mittenfrequenzen sind (d. h. keine ganzzahligen Vielfachen des Kehrwerts der Integrationsperiode (der Kehrwert definiert den minimalen Frequenzabstand)), relativ nominale, aber unbeabsichtigte Werte in andere DFT-Bins einbringen. Daher ist es für einen Fachmann angesichts dieser Offenbarung auch offensichtlich, dass der Begriff orthogonal, wie er hier verwendet wird, durch solche kleinen Beiträge nicht „verletzt“ wird. Mit anderen Worten, wenn der Begriff „frequenzorthogonal“ hier verwendet wird, gelten zwei Signale als frequenzorthogonal, wenn im Wesentlichen der gesamte Beitrag eines Signals zu den DFT-Bins in anderen DFT-Bins als im Wesentlichen der gesamte Beitrag des anderen Signals erfolgt.
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Bei der Abtastung werden in einer Ausführungsform die empfangenen Signale mit mindestens 1 MHz abgetastet. In einer Ausführungsform werden die empfangenen Signale mit mindestens 2 MHz abgetastet. In einer Ausführungsform werden die empfangenen Signale mit mindestens 4 Mhz abgetastet. In einer Ausführungsform werden die empfangenen Signale mit 4,096 Mhz abgetastet. In einer Ausführungsform werden die empfangenen Signale mit mehr als 4 MHz abgetastet. Um eine kHz-Abtastung zu erreichen, können z. B. 4096 Abtastwerte bei 4,096 MHz genommen werden. In einer solchen Ausführungsform beträgt die Integrationszeit 1 Millisekunde, was gemäß der Vorgabe, dass der Frequenzabstand größer oder gleich dem Kehrwert der Integrationszeit sein sollte, einen Mindestfrequenzabstand von 1 KHz ergibt. (Einem Fachmann wird angesichts dieser Offenbarung klar sein, dass die Aufnahme von 4096 Abtastwerten bei z. B. 4 MHz zu einer Integrationsperiode von etwas mehr als einer Millisekunde führen würde, wodurch keine kHz-Abtastung und ein Mindestfrequenzabstand von 976,5625 Hz erreicht würde). In einer Ausführungsform ist der Frequenzabstand gleich dem Kehrwert der Integrationsperiode. In einer solchen Ausführungsform sollte die maximale Frequenz eines frequenzorthogonalen Signalbereichs weniger als 2 MHz betragen. In einer solchen Ausführungsform sollte die praktische Maximalfrequenz eines frequenzorthogonalen Signalbereichs weniger als etwa 40 % der Abtastrate oder etwa 1,6 MHz betragen. In einer Ausführungsform wird eine DFT (die auch eine FFT sein kann) verwendet, um die digitalisierten empfangenen Signale in Informations-Bins umzuwandeln, von denen jedes die Frequenz eines frequenzorthogonalen Signals widerspiegelt, das von der Sendeantenne gesendet worden sein kann. In einer Ausführungsform entsprechen 2048 Bins den Frequenzen von 1 KHz bis etwa 2 MHz. Einem Fachmann wird angesichts dieser Offenlegung klar sein, dass diese Beispiele eben nur beispielhaft sind. Je nach den Erfordernissen eines Systems und vorbehaltlich der oben beschriebenen Einschränkungen kann die Abtastrate erhöht oder verringert werden, die Integrationsperiode kann angepasst werden, der Frequenzbereich kann angepasst werden, usw.
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In einer Ausführungsform umfasst eine DFT-Ausgabe (die eine FFT sein kann) ein Bin für jedes frequenzorthogonale Signal, das übertragen wird. In einer Ausführungsform umfasst jedes DFT-Bin (das eine FFT sein kann) eine In-Phase- (I) und eine Quadraturkomponente (Q). In einer Ausführungsform wird die Summe der Quadrate der I- und Q-Komponenten als Maß für die Signalstärke für dieses Bin verwendet. In einer Ausführungsform wird die Quadratwurzel aus der Summe der Quadrate der I- und Q-Komponenten als Maß für die Signalstärke für dieses Bin verwendet.
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Neben der Bestimmung von Informationen darüber, was, wie oben beschrieben, in der Nähe der Sende- und Empfangsantennen oder -leiter geschieht wurde auch entdeckt, dass es möglich ist, einer Person oder einem leitfähigen Objekt ein Signal zuzuführen und dass das zugeführte Signal einen Sensor in der Nähe der zugeführten Person oder des Objekts beeinflusst. In der
US-Patentanmeldung Nr. 16/193,476 mit dem Titel „System and Methods for Infusion Range Sensor“ (System und Verfahren für einen Sensor zur Messung der Infusionsreichweite), auf die hier Bezug genommen wird, wurden ein Verfahren und ein System zur Messung der Entfernung eines infundierten Objekts von einem Sensor erörtert. In dieser Anmeldung wurde ein Körperteil oder ein Objekt mit einem Signal infundiert und in Bezug auf einen Sensor bewegt. Durch die Bewegung des infundierten Körperteils oder Objekts war das System in der Lage, Messungen anhand der empfangenen Signale zu ermitteln und die Position des Körperteils oder Objekts vom Sensor zu bestimmen.
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Aufbauend auf den Erkenntnissen aus der vorgenannten Offenbarung bezüglich der Bestimmung der Position einer Person oder eines Objekts, dem ein Signal zugeführt wurde, wurden weitere Verwendungsmöglichkeiten der Infusion erforscht. Eine Person oder ein Objekt, dem ein Signal zugeführt wird, kann ein Sensorsystem und die von den Empfängern im Sensorsystem gemessenen Werte beeinflussen. In einer Ausführungsform ist ein infundiertes Signal frequenzorthogonal zu den anderen Signalen, die von der Sensorvorrichtung gesendet und empfangen werden. Im Allgemeinen bezieht sich der hier verwendete Begriff „Infusion“ auf die Übertragung von Signalen in den Körper einer Person, so dass der Körper (oder Teile des Körpers) zu einer aktiven Sendequelle für das Signal wird. In einer Ausführungsform wird ein elektrisches Signal in die Hand (oder einen anderen Körperteil) injiziert, und dieses Signal kann von einem Sensor auch dann erfasst werden, wenn die Hand (oder die Finger oder ein anderer Körperteil) nicht in direktem Kontakt mit der Berührungsfläche des Sensors steht. In gewissem Maße kann so die Nähe und Ausrichtung der Hand (oder des Fingers oder eines anderen Körperteils) relativ zu einer Oberfläche bestimmt werden. In einer Ausführungsform werden die Signale vom Körper übertragen (z. B. weitergeleitet) und können je nach Frequenz nahe der Oberfläche oder unter der Hautoberfläche übertragen werden. In einer Ausführungsform können bei der Frequenzinfusion Frequenzen mindestens im KHz-Bereich verwendet werden. In einer Ausführungsform können bei der Frequenzinfusion auch Frequenzen im MHz-Bereich verwendet werden. Um die Infusion in Verbindung mit der oben beschriebenen FMT zu nutzen, kann in einer Ausführungsform ein Infusionssignal so gewählt werden, dass es orthogonal zu den übertragenen Signalen ist und somit zusätzlich zu den anderen übertragenen Signalen gesehen werden kann. Darüber hinaus kann in einer Ausführungsform einer Person mehr als ein Signal infundiert werden, wobei jedes Signal orthogonal zu jedem anderen infundierten Signal ist. Jedes orthogonal infundierte Signal liefert, wenn es gemessen wird, andere Informationen als jedes andere orthogonal infundierte Signal, wenn es gemessen wird. In einer Ausführungsform ist jedes infundierte Signal frequenzorthogonal zu jedem anderen infundierten Signal.
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Weitere Erörterungen zur Implementierung der Sendeantennen (oder Leiter) und Empfangsantennen (oder Leiter) in Verbindung mit Wearables finden sich in der
US-Patentanmeldung Nr. 15/926,478 , der
US-Patentanmeldung Nr. 15/904,953 , der
US-Patentanmeldung Nr. 16/383,090 und der
US-Patentanmeldung Nr. 16/383,996 , wobei der Inhalt aller vorgenannten Anmeldungen hierin durch Bezugnahme aufgenommen sein soll.
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Die Sendeantennen (auch als Leiter bezeichnet) und Empfangsantennen (auch als Leiter bezeichnet) können in den Materialien und Stoffen untergebracht werden, die in oder an den Komponenten des Fahrzeugs verwendet werden. Eine solche Umsetzung der Platzierung der Sensorsysteme innerhalb oder auf anderen Komponenten des Fahrzeugs findet in Materialien, die den Autositz bilden, wie Stoffe, Leder usw. statt. In einer Ausführungsform befinden sich die Sensorsysteme in Sitzen aus Stoff. In einer Ausführungsform befinden sich die Sensorsysteme auf Stoffsitzen. In einer Ausführungsform befinden sich die Sensorsysteme auf Sitzen aus Leder. In einer Ausführungsform befinden sich die Sensorsysteme innerhalb von Ledersitzen. In einer Ausführungsform befinden sich die Sensorsysteme auf Sitzen aus Leder. In einer Ausführungsform befinden sich die Sensorsysteme in Sitzen aus Kunststoff. In einer Ausführungsform befinden sich die Sensorsysteme auf Sitzen aus Kunststoff. In einer Ausführungsform befinden sich die Sensorsysteme in der Nähe des Standorts eines Fahrgasts oder sind auf andere Weise bedienbar.
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Bezugnehmend auf 1 und 2 sind Insassen 40 dargestellt, die auf Sitzen 50 in einem Fahrzeug sitzen. Die Sitze 50 sind zwar die Sitze in der vorderen Reihe, aber es versteht sich von selbst, dass jeder der möglichen Sitze im Fahrzeug mit Sensorsystemen ausgestattet sein kann, die sich auf oder in der Nähe des Fahrgastes befinden. Darüber hinaus können Sensorsysteme im gesamten Fahrzeug angeordnet sein, und in bestimmten Situationen können die Sensorsysteme so angeordnet sein, dass sie die Feststellung von Aktivitäten innerhalb des Fahrzeugs oder die Anwesenheit eines Fahrgastes ermöglichen.
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3 und 4 zeigen eine beispielhafte Ausführungsform eines Sensorsystems 100, das mit dem Sitz 50 verwendet wird. 3 zeigt eine Vorderansicht einer oberen Schicht des Sitzes 50. 4 zeigt eine Rückansicht der oberen Schicht des Sitzes 50. Das Sensorsystem 100 besteht aus Sendeantennen 101 und Empfangsantennen 102, die funktionsfähig mit mindestens einem Sender (nicht dargestellt), mindestens einem Empfänger (nicht dargestellt) und mindestens einem Signalprozessor (nicht dargestellt) verbunden sind. Die Sendeantennen 101 können auch als Empfangsantennen fungieren und die Empfangsantennen 102 können auch als Sendeantennen fungieren. In einer Ausführungsform wird im Sitz 50 mehr als eine Schicht des Sensorsystems 100 verwendet. In einer Ausführungsform hat jeder Teil des Sitzes 50 sein eigenes Sensorsystem. Zum Beispiel hat die Kopfstütze ihren eigenen Sensorteil (Sensorabschnitt), die Armlehnen haben ihren eigenen Sensorteil, die Rückenlehne hat ihren eigenen Sensorteil und der Sitzbereich hat seinen eigenen Sensorteil. In einer Ausführungsform haben nur einige Teile des Sitzes 50 Sensorsysteme. In 3 und 4 ist das Sensorsystem 100 innerhalb der Gesamtheit des Sitzes 50 ausgebildet.
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In einer Ausführungsform sendet jede Sendeantenne 101 ein eindeutiges orthogonales Signal aus. In einer Ausführungsform sendet jede Sendeantenne 101 ein eindeutiges frequenzorthogonales Signal. In einer Ausführungsform wird von mehr als einer der Sendeantennen 101 das gleiche Signal übertragen. Dadurch, dass mehr als eine Sendeantenne 101 dasselbe Signal sendet, kann die Stärke dieses Signals größer sein und das Sensorsystem ist in der Lage, Aktivität und Bewegung in größerer Entfernung vom Sensorsystem festzustellen. In einer Ausführungsform ist mehr als eine Gruppe von Sendeantennen so ausgelegt, dass sie dasselbe Signal während eines bestimmten Zeitraums (auch als Integrationszeitraum bezeichnet) senden.
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In einer Ausführungsform ist ein Sensorsystem so ausgelegt, dass es eine Vielzahl von Signalen auf Sendeantennen überträgt, wobei dasselbe Signal auf einer Gruppe von Sendeantennen übertragen wird. Das heißt, dass das gleiche Signal auf mehr als einer der Sendeantennen übertragen wird. Durch die Übertragung desselben Signals auf mehr als eine der Sendeantennen können die Sendeantennen so funktionieren, dass sie auch in größeren Entfernungen von der Oberfläche messen und die Annäherung eines Objekts feststellen können. Das Sensorsystem kann in diesem Modus arbeiten, bis festgestellt wird, dass sich ein Objekt oder eine Person dem Sitz nähert.
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Sobald eine Annäherung an den Sitz festgestellt wird, kann das Sensorsystem in einen Modus wechseln, in dem jede der Sendeantennen ein orthogonales Signal sendet. Dies ermöglicht eine detailliertere Unterscheidung der Bewegung und Position des Objekts oder der Person. In einer Ausführungsform kann das Sensorsystem mehrere Gruppen von Sendeantennen dazu veranlassen, dieselben Signale zu senden, um die Annäherung zu bestimmen und dann die Anzahl der Sendeantennen, die dasselbe Signal senden, zu verringern, wenn das Objekt oder die Person näher kommt. Das heißt, es kann eine erhöhte Fokussierung der Empfindlichkeit des Sensorsystems in Bezug auf den Sitz erfolgen, um mehr Informationen zu ermitteln und eine unterschiedliche Empfindlichkeit bereitzustellen, wenn sich eine Person oder ein Objekt nähert und schließlich Kontakt mit dem Sitz aufnimmt.
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Diese Gruppierung von Sendeantennen kann an anderen Stellen im Fahrzeug angebracht werden, um die Erfassungsmöglichkeiten des Abtastsystems zu erweitern. In einer Ausführungsform befinden sich mehrere Abtastsysteme innerhalb des Sitzes, wobei jedes Abtastsystem unterschiedliche Gruppierungen (Anordnungen) von Sendeantennen und darauf übertragene Signale implementiert. In einer Ausführungsform verfügt die Kopfstütze über eine Gruppierung von Sendeantennen und der Sitz über eine weitere Gruppierung von Sendeantennen. In einer Ausführungsform sendet die Gruppe von Sendeantennen auf dem Sitz andere Signale als die Gruppe von Sendesignalen in der Kopfstütze. Außerdem kann das Sensorsystem in der Kopfstütze zu unterschiedlichen Zeiten oder während unterschiedlicher Zeiträume eine andere Gruppierung von Signalen aussenden als das Sensorsystem im Sitz.
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In einer Ausführungsform wird die Gruppierung der Signale in der ersten Kopfstütze zu anderen Zeiten erfasst oder verändert als die Gruppierung der Signale im Sitz. Beispielsweise kann ein Abtastsystem in der Kopfstütze eine Gruppe von Sendeantennen in der Kopfstütze dazu veranlassen, von der Gruppierung zum Senden einzelner Signale auf jeder Sendeantenne zu einem anderen Zeitpunkt als das Abtastsystem im Sitz zu wechseln, je nachdem, wann sich ein Körperteil einem der Bereiche nähert.
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In einer Ausführungsform können mehrere Bereiche des Fahrzeugs zu unterschiedlichen Zeiten Signale senden. Zum Beispiel gibt es den vorderen Innenraum, den mittleren Innenraum und den hinteren Innenraum. Darüber hinaus gibt es in einer Ausführungsform Teile der Außenseite des Fahrzeugs, die die Annäherung von Objekten und Personen feststellen können.
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In einer Ausführungsform können die Sendeantennen in verschiedenen Betriebsarten Signale auf einigen Sendeantennen übertragen. In einer Ausführungsform können die Abtastsysteme passive und aktive Sendemodi haben. In einer Ausführungsform sind die Abtastsysteme im und am Fahrzeug so implementiert, dass die Feststellung eines sich nähernden Fahrgastes ermittelt werden kann und anschließend die Innenraumerfassungsmodi aktiviert werden, wenn ein sich nähernder Fahrgast festgestellt wird. In einer Ausführungsform können mehrere Bereiche des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Aktivität im Fahrzeug unterschiedliche Gruppierungen aktivieren. In einer Ausführungsform werden unterschiedliche Gruppierungen von Sendeantennen aktiviert, wenn sich Fahrgäste bestimmten Bereichen nähern und sich von anderen Bereichen entfernen.
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In einer Ausführungsform werden Abtastsysteme implementiert, die sowohl die Infusion als auch die Übertragung von Signalen auf die Sendeantennen einbeziehen können, um Position und Bewegung im Fahrzeug zu bestimmen. In einer Ausführungsform ist eine Infusionsantenne eingerichtet, Signale in den Fahrgastraum zu übertragen. Wird ein Signal in den Fahrgast übertragen, so sendet der Fahrgast ein Signal aus, das von den Empfangsantennen empfangen werden kann. Die von den Empfangsantennen empfangenen Signale können verwendet werden, um die Position und die Bewegung des Fahrgastes zu bestimmen. Das eingespeiste (infundierte) Signal kann orthogonal zu jedem anderen Signal sein, das in den verschiedenen Sensorsystemen übertragen wird. In einer Ausführungsform wird dem Fahrgast mehr als ein Signal infundiert.
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In einer Ausführungsform wird von verschiedenen Stellen des Fahrzeugs mehr als ein Signal aus in den Fahrgast infundiert. Beispielsweise kann ein Signal von einer Stelle am Boden in den Fahrgast infundiert werden, während ein anderes Signal von einer Stelle an der Kopfstütze in den Fahrgast infundiert werden kann. Das Sensorsystem verwendet das von den Empfangsantennen empfangene Signal, um die Bewegung und Position eines Fahrgastes im Fahrzeug zu bestimmen. Da die Signale von verschiedenen Stellen im Fahrzeug in den Fahrgastraum übertragen werden, können aus dem an den Empfangsantennen empfangenen Signal unterschiedliche Aktivitäten und Verhaltensweisen ermittelt werden. Die Sensorsysteme sind in der Lage, Kombinationen der über die Interaktion des Fahrgastes empfangenen Signale mit den über die Sendeantennen gesendeten Signalen und den empfangenen Signalen, die über den Fahrgast übertragen werden, zu nutzen, um verschiedene Ansichten der Aktivität des Fahrgastes, der Fahrgäste und/oder der Objekte (Gegenstände) innerhalb des Fahrzeugs zu liefern.
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In einer Ausführungsform werden jedem Passagier mehrere Signale zugeführt (infundiert). Jedes Signal, das den Passagieren infundiert wird, ist orthogonal zu jedem anderen Signal, das den Passagieren infundiert wird. In einer Ausführungsform ist jedes Signal, das den Passagieren infundiert wird, frequenzorthogonal zu jedem anderen Signal, das in die Passagiere übertragen wird.
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In einer Ausführungsform ist in das Material eines Sitzes ein Sensorsystem eingebettet, das aus Sende- und Empfangsantennen (hier auch als Leiter bezeichnet) besteht. In einer Ausführungsform ist auf dem Material des Sitzes ein aus Sende- und Empfangsantennen gebildetes Sensorsystem angebracht. In einer Ausführungsform sind in den Sitz Sensorsysteme aus Sende- und Empfangsantennen eingebettet und auf ihm angebracht. In einer Ausführungsform sind die Antennen auf einem flexiblen Substrat (das aus einem nichtleitenden Gewebe, Kunststoff oder Elastomer bestehen kann) angebracht und bilden das Material des Sitzes. In einer Ausführungsform sind die Antennen in ein flexibles Substrat eingebettet und bilden das Material des Sitzes. In einer Ausführungsform wird ein leitfähiger Faden auf ein flexibles Material (z. B. Stoff) aufgebracht oder in dieses eingenäht, so dass eine gewünschte Ausdehnung (z. B. Zickzack, Wellen usw.) in einer oder mehreren gewünschten Dimensionen möglich ist, und zur Herstellung des Sitzes verwendet. In einer Ausführungsform weist ein flexibles Substrat oder Gewebe sich kreuzende Zick-Zack-Muster (oder z. B. sich kreuzende Sinuswellenmuster) auf, die zur Herstellung des Sitzes verwendet werden. In einer Ausführungsform weist das flexible Substrat oder der Stoff eines der oben beschriebenen Muster oder ein anderes Muster auf, das dem flexiblen Gebrauch durch Menschen standhält.
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Ein Sender sendet auf jeder der Sendeantennen ein eindeutiges orthogonales Frequenzsignal aus. Empfangsantennen können die gesendeten Signale empfangen und/oder auf die kapazitive Wechselwirkung reagieren, die durch die Verwendung des Materials auftreten kann. Ein Signalprozessor verarbeitet eine Messung der empfangenen Signale und verwendet die Messungen, um eine Wärmekarte oder einen anderen Datensatz zu erstellen, der die mit dem Autositz stattfindende Interaktion widerspiegelt. In einer Ausführungsform fungiert jede der Sendeantennen und jede der Empfangsantennen entweder als Sendeantenne oder als Empfangsantenne. In einer Ausführungsform gibt es mindestens eine Sendeantenne und eine Vielzahl von Empfangsantennen. In einer Ausführungsform gibt es eine Vielzahl von Sendeantennen und mindestens eine Empfangsantenne.
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Wenn ein Insasse 40 auf dem Sitz 50 im Fahrzeug sitzt, kommt es zu einer Bewegung des Sitzes 50 und/oder innerhalb des Sitzes. Das Material, aus dem der Sitz 50 geformt ist, bewegt sich und/oder biegt sich. Diese Bewegung führt dazu, dass sich die Sende- und Empfangsantennen relativ zueinander bewegen. Diese Bewegung wirkt sich auf die Messung des Signals aus, das von den Empfangsantennen empfangen wird. Diese Bewegung tritt nicht nur auf, wenn ein Insasse 40 auf dem Sitz 50 sitzt, sondern auch während der Bewegung des Fahrzeugs und während der Insasse 40 auf dem Sitz 50 sitzt, wenn das Fahrzeug stillsteht. Außerdem kann der Insasse 40 mit dem Feld interagieren, das von der oder den Sendeantennen und der oder den Empfangsantennen erzeugt wird. Die Wechselwirkung des Insassen mit dem Feld bewirkt, dass das System unterschiedliche Messungen vornimmt.
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Anhand der verarbeiteten Messwerte der mit den Empfangsantennen verbundenen Empfänger kann festgestellt werden, ob ein Insasse 40 auf dem Sitz 50 sitzt oder nicht. Die vom Signalprozessor aufgenommenen und verarbeiteten Messwerte können von der Sensorik weiterverarbeitet werden, um eine Nutzung des Sitzes 50 zu ermitteln. In einer Ausführungsform wird eine Bestimmung der Nutzung des Sitzes auf dem Signalprozessor ausgeführt und ist in der Lage, die Messungen zu nehmen und zu bestimmen, ob es eine Nutzung des Sitzes gibt. In einer Ausführungsform wird die Bestimmung der Nutzung des Sitzes durch eine Softwarelogik durchgeführt, die die vom Signalprozessor verarbeiteten Messungen verarbeitet. In einer Ausführungsform wird die Bestimmung der Benutzung des Sitzes durch einen Teil des Sensorsystems vorgenommen, der sich getrennt vom Signalprozessor befindet. In einer Ausführungsform wird die Bestimmung der Nutzung des Sitzes durch eine Schaltung durchgeführt, die die vom Signalprozessor verarbeiteten Messungen verarbeitet. In einer Ausführungsform wird die Bestimmung der Benutzung des Sitzes durch einen Teil des Sensorsystems durchgeführt, der sich im Fahrzeug an einer vom Sitz entfernten Stelle befindet. In einer Ausführungsform befindet sich die Bestimmung der Benutzung des Sitzes im Fahrzeug an einer Stelle in der Nähe des Sitzes.
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In einer Ausführungsform erkennt das Sensorsystem die An- oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen. In einer Ausführungsform detektiert das Sensorsystem ein biometrisches Merkmal eines Insassen. In einer Ausführungsform bestimmt das Sensorsystem die Herzfrequenz eines Insassen. In einer Ausführungsform bestimmt das Sensorsystem die Atmungsaktivität eines Insassen. In einer Ausführungsform bestimmt das Sensorsystem eine Gewichtsschätzung eines Bewohners. In einer Ausführungsform bestimmt das Sensorsystem eine geschätzte Körpergröße eines Insassen. In einer Ausführungsform erkennt das Sensorsystem die Position eines Insassen innerhalb des Sitzes. In einer Ausführungsform erkennt das Sensorsystem die Art des Insassen auf dem Sitz. In einer Ausführungsform stellt das Sensorsystem anhand der erkannten Insassen-ID fest, ob ein Fahrzeug gestohlen ist. In einer Ausführungsform erkennt das Sensorsystem die Anwesenheit eines Kindes. In einer Ausführungsform detektiert das Detektormodul die Anwesenheit eines Kindersitzes. In einer Ausführungsform erkennt das Sensorsystem die Anwesenheit eines Kindes in einem Kindersitz. In einer Ausführungsform ermittelt das Sensorsystem die Position der Sitzlehne. In einer Ausführungsform ermittelt das Sensorsystem die Komforteinstellungen eines Sitzes. In einer Ausführungsform erkennt das Sensorsystem den Abstand des Kopfes zur Kopfstütze. In einer Ausführungsform erkennt das Sensorsystem eine Klassifizierungskategorie für die Erkennung von Insassen und Nicht-Insassen (d. h. ein Objekt, das vorhanden ist, aber ausschließlich kein menschlicher Insasse ist). In einer Ausführungsform stellt das Sensorsystem fest, ob etwas in einem Fahrzeug zurückgelassen wurde. In einer Ausführungsform erkennt das Sensorsystem ein Objekt. In einer Ausführungsform detektiert das Sensorsystem ein Objekt auf passive Weise. In einer Ausführungsform detektiert das Sensorsystem ein Objekt mit aktiven Mitteln. In einer Ausführungsform detektiert das Sensorsystem eine Art von Insassenobjekt entweder durch aktive und/oder passive Mittel. In einer Ausführungsform detektiert das Sensorsystem mindestens eine Person, einen Autositz, eine Handtasche, einen Laptop, ein Telefon, einen Hund, eine Katze, usw. In einer Ausführungsform kann jede logische Kategorie (z. B. Vorhandensein oder Abwesenheit eines menschlichen Insassen) oder Messwertschätzung (z. B. Größe, Gewicht) jeweils separat auch einen berechneten Konfidenzfaktor (d. h. Konfidenzniveau) enthalten (z. B. 99,9999 % leer, 80 % Konfidenzhöhe 5'6"). In einer Ausführungsform erfasst das Sensorsystem die Kissen- und Gegendruckverteilung. In einer Ausführungsform bestimmt das Sensorsystem die dynamische Bewegung, z. B. wie viel und wie oft sich ein Insasse bewegt.
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Wie bereits erwähnt, können aufgrund der Empfindlichkeit der eingesetzten Sensoren neben der Anwesenheit auch andere Informationen über den Insassen 40 ermittelt werden. In einer Ausführungsform wird maschinelles Lernen auf die Daten angewandt, die aus den von den Sensoren im oder am Sitz 50 vorgenommenen Messungen stammen, um das Gewicht der auf dem Sitz 50 sitzenden Person genau zu bestimmen. Da das Fahrzeug in der Lage ist, die physischen Merkmale der auf dem Sitz 50 sitzenden Person genau zu bestimmen, kann es außerdem so programmiert werden, dass es entsprechend reagiert, indem es das Gewicht der Person mit der wahrscheinlichen Identität des Fahrers korreliert. In einer Ausführungsform passt das Fahrzeug beispielsweise automatisch seine Einstellungen an, wenn der Sitz 50 feststellt, dass ein Mann mit einem Gewicht von 185 Pfund im Fahrzeug sitzt. Die Einstellungen des Fahrzeugs können auf die Person eingestellt werden, die am ehesten mit dem gemessenen Gewicht von 185 Pfund in Verbindung gebracht werden kann. In einer Ausführungsform wird die Anzahl der Insassen in einem Fahrzeug anhand der Messungen der Autositzsensoren und des Detektormoduls ermittelt. In einer Ausführungsform werden die Anzahl und das Gewicht der Insassen in einem Fahrzeug mit Hilfe der Sensoren bestimmt. In einer Ausführungsform ist das Fahrzeug so programmiert, dass es die Identität der Insassen 40 anhand ihres Sitzplatzes, ihres Gewichts und/oder anderer physischer Merkmale, die über die Sensoren im Autositz 50 ermittelt werden, bestimmt. In einer Ausführungsform optimiert das Fahrzeug den Kraftstoffverbrauch anhand der von den Sensoren ermittelten Fahrzeuglast. In einer Ausführungsform stellen die Sensoren im Fahrgastraum anhand der Gewichtsmessung fest, ob sich noch ein Kleinkind in einem Autositz befindet. Dieser Messwert wird dann verwendet, um einen Alarm oder eine andere Warnanzeige auszulösen, wenn das Kleinkind nicht entfernt wird, wenn das Fahrzeug für eine gewisse Zeit angehalten wird.
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Es versteht sich, dass sich die Sensorsysteme zusätzlich zum Sitzbereich des Sitzes 50 auch an anderen Stellen am und im Sitz 50 befinden können. In einer Ausführungsform befinden sich die Sensorsysteme im Rückenbereich des Sitzes 50. Die im Rückenbereich des Sitzes 50 befindlichen Sensorsysteme können dazu verwendet werden, Informationen über verschiedene Bewegungen des Insassen zu ermitteln. Zum Beispiel können plötzliche Bewegungen genutzt werden, um zusätzliche Informationen über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder das Gelände, über das sich das Fahrzeug bewegt, zu ermitteln. In einer Ausführungsform wird diese Art von Informationen vom Fahrzeug verwendet, um die Steuerung des Fahrzeugs oder die Bewegung des Fahrzeugs anzupassen. Wird beispielsweise festgestellt, dass eine plötzliche Bewegung oder ein Ruck über einen bestimmten Schwellenwert hinaus erfolgt, werden Airbags ausgelöst oder die Bremsen aktiviert. In einer Ausführungsform befinden sich die Sensoren in der Kopfstütze des Fahrzeugs. In einer Ausführungsform werden biometrische Daten über den Insassen 40 anhand seiner Interaktion mit dem Sitz 50 erfasst. In einer Ausführungsform werden die Position und die Bewegungen eines Insassen 40 verwendet, um festzustellen, ob der Insasse 40 gerade einschläft. Wenn der Insasse einschläft, kann ein Alarm ausgelöst werden. Auch andere potenziell gefährliche Situationen können von den Sensorsystemen anhand der Position und der Bewegungen des Insassen 40 auf dem Sitz 50 überwacht und erkannt werden, wie z. B. abgelenktes Fahren und Fahren unter Drogeneinfluss.
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 können zusätzlich zu den Sensorsystemen, die sich innerhalb und/oder auf dem Sitz 50 befinden, wo die Interaktion zwischen den Sendeantennen und den Empfangsantennen erfasst wird, eine Infusionssendeantenne oder Infusionssendeantennen innerhalb und/oder in der Nähe des Sitzes angeordnet sein. Auf die Infusion wird weiter unten noch näher eingegangen. In einer Ausführungsform hält oder trägt der Benutzer einen vom Fahrzeug getrennten Gegenstand, der in der Lage ist, ein eindeutiges orthogonales Signal zu übertragen. In einer Ausführungsform wird dem Benutzer über eine der Komponenten des Fahrzeugs ein Signal zugeführt. In einer Ausführungsform werden dem Benutzer Signale über das Lenkrad zugeführt. In einer Ausführungsform wird ein Signal über das Armaturenbrett in den Benutzer infundiert. In einer Ausführungsform wird ein Signal über einen Innenraum des Fahrzeugs an den Benutzer übertragen. In einer Ausführungsform wird über einen äußeren Teil des Fahrzeugs in den Benutzer ein Signal übertragen.
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2 zeigt eine Schraffur der Insassen 40, die das Vorhandensein eines infundierten Signals innerhalb der Insassen 40 veranschaulicht. Das infudierte Signal kann verwendet werden, um zusätzliche Funktionen für die Instrumente auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs oder im gesamten Fahrzeug bereitzustellen. In einer Ausführungsform werden verschiedene Einstellungen anhand des von dem Insassen 40 übertragenen Signals aktiviert oder deaktiviert. In einer Ausführungsform werden Steuerungen anhand des vom Insassen 40 übermittelten Signals aktiviert oder deaktiviert. In einer Ausführungsform werden durch das vom Insassen 40 übermittelte Signal durch Interaktion mit dem Fahrzeuginnenraum Garagentoröffner aktiviert.
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Jedem Insassen des Fahrzeugs kann mehr als ein Signal infundiert (zugeführt) werden. In einer Ausführungsform ist jedes der Signale, die jedem Fahrzeuginsassen zugeführt werden, frequenzorthogonal zu jedem anderen Signal, das einem oder mehreren Insassen des Fahrzeugs zugeführt wird. In einer Ausführungsform wird ein Signal in einen Insassen auf dem Fahrersitz infundiert und ein anderes Signal, das frequenzorthogonal zu dem Signal ist, das in den Insassen auf dem Fahrersitz eingespeist wird, wird in einen anderen Fahrzeuginsassen eingespeist. Die Komponenten des Fahrzeugs sind in der Lage, anhand von Messungen des Signals zu bestimmen, wer die Komponente bedient oder mit ihr interagiert. In einer Ausführungsform können bestimmte Komponenten je nach dem identifizierten Fahrgast unterschiedlich funktionieren. In einer Ausführungsform sind die Komponenten des Fahrzeugs in der Lage, bei gleichzeitiger Interaktion mit der Komponente des Fahrzeugs die Identität eines Fahrgastes zu bestimmen.
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In einer Ausführungsform werden jedem Fahrgast mehrere Signale infundiert, deren Frequenzen orthogonal zueinander sind. In einer Ausführungsform trägt jedes der infundierten (eingespeisten) Signale unterschiedliche Informationen, um mit Komponenten des Fahrzeugs zu interagieren. In einer Ausführungsform interagiert jedes der infundierten Signale mit Komponenten des Fahrzeugs, die eingerichtet sind, je nach eingespeistem Signal unterschiedlich funktionieren. In einer Ausführungsform sind die Komponenten eingerichtet, in Abhängigkeit von den Messungen von mehr als einem der orthogonalen Frequenzsignale unterschiedlich zu arbeiten. So kann beispielsweise die Messung eines Signals dazu führen, dass eine Komponente (ein Bauteil) auf eine erste Weise arbeitet. Die Messung des Vorhandenseins eines anderen Signals, das frequenzorthogonal zum ersten Signal ist, kann dazu führen, dass das Bauteil auf eine zweite Art und Weise arbeitet. Die Messung des Vorhandenseins beider Signale kann dazu führen, dass das Bauteil in einer dritten Art und Weise arbeitet. Dies könnte z. B. in einem interaktiven Bildschirm im Fahrzeug oder in den Sitzen umgesetzt werden. In einer Ausführungsform werden die infundierten Signale verschiedenen Personen zugeführt. In einer Ausführungsform werden die zugeführten Signale einer Person zugeführt, jedoch von verschiedenen Teilen des Fahrzeugs oder von verschiedenen Stellen des Fahrzeugs. Beispielsweise kann eines der infundierten Signale anzeigen, dass sich die Person auf einem Sitz befindet, während ein anderes infundiertes Signal anzeigen kann, dass die Person das Lenkrad oder den Spiegel berührt. In einer Ausführungsform können Kombinationen der infundierten Signale gemessen werden, um festzustellen, ob Autotüren verriegelt, Spiegel eingestellt werden müssen oder nicht.
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Obwohl Autositze abgebildet sind, können die Sensorsysteme auch in Sitzen von anderen Fahrzeugen als Autos verwendet werden. In einer Ausführungsform werden die Sensorsysteme in LKW-Sitzen verwendet. In einer Ausführungsform werden die Sensorsysteme in Bootssitzen verwendet. In einer Ausführungsform sind die Sensorsysteme in wasserdichtes Material in den Bootssitzen eingebettet. In einer Ausführungsform werden die Sensorsysteme in Flugzeugsitzen verwendet. In einer Ausführungsform werden die Sensorsysteme in Zugsitzen verwendet.
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Auch wenn die hier erörterten Sitze im Zusammenhang mit Fahrzeugen, Sitzen, Stühlen und dergleichen erörtert werden, kann die Sensortechnologie in oder auf Stoffen und Materialien in Sitzen implementiert werden, die anderswo zu finden sind. In einer Ausführungsform werden die Sensorsysteme in Stadionsitzen verwendet. In einer Ausführungsform werden die Sensorsysteme bei Stühlen in Wohnungen eingesetzt. In einer Ausführungsform werden die Sensorsysteme bei Sitzen in Wartezimmern eingesetzt. In einer Ausführungsform werden die Sensorsysteme bei Sitzen auf Fahrgeschäften in Vergnügungsparks eingesetzt.
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Auch wenn von Autositzen die Rede ist, können die Sender, Sendeantennen, Empfangsantennen und Empfänger, aus denen die Sensorsysteme bestehen, in anderen Komponenten des Fahrzeugs eingebaut sein. In einer Ausführungsform sind die Sensorsysteme im Gaspedal des Fahrzeugs untergebracht. Die Interaktion mit dem Gaspedal kann zusätzliche und differenziertere Informationen über die Beschleunigung des Fahrzeugs liefern. Aufgrund der von den Sensoren im Gaspedal gelieferten Informationen können die Kraftstoffverteilung und die Gangwahl angepasst werden. In einer Ausführungsform sind die Sensorsysteme an der Gangschaltung des Fahrzeugs angebracht. In einer Ausführungsform sind die Sensorsysteme an den Griffen des Fahrzeugs angebracht, z. B. an einem Motorrad, Dreirad oder Quad. In einer Ausführungsform werden die Sensorsysteme an den Bremsen des Fahrzeugs angebracht. Die Interaktion mit den Bremsen kann Informationen über das Fahrverhalten des Fahrzeugs oder den Einsatz von Airbags usw. liefern. In einer Ausführungsform sind die Sensorsysteme im Armaturenbrett eingebaut. In einer Ausführungsform sind die Sensorsysteme in der Kupplung eingebaut. In einer Ausführungsform sind die Sensorsysteme in den Blinkersteuergeräten implementiert.
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In einer Ausführungsform werden Sende- und Empfangsantennen, die Sensorsysteme bilden, in den Reifen des Fahrzeugs eingebaut. Die Messungen der Signale werden verwendet, um den Verschleiß der Bremsen und der Reifen zu ermitteln. Die Sendeantennen können an den Bauteilen angebracht werden, und die verarbeiteten Signale, die von den Empfängern empfangen werden, können Schwankungen in den Messungen der empfangenen Signale feststellen, um Veränderungen an den Materialien der Bauteile zu ermitteln. In einer Ausführungsform befinden sich die Sensoren an der Windschutzscheibe. Das über die Sendeantennen übertragene Signal kann von der Flüssigkeit beeinflusst werden und in den vom Signalprozessor verarbeiteten Messwerten berücksichtigt werden. Diese Messwerte können dann dazu verwendet werden, die Scheibenwischer zu aktivieren.
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Ein Aspekt der Offenbarung ist ein Abtastsystem. Das Abtastsystem umfasst: eine Gruppe von Sendeantennen, die funktionsfähig (betriebsfähig) mit einem Autositz verbunden sind; in einer ersten Betriebsart (einem ersten Modus) wird während einer ersten Integrationsperiode ein Signal auf mehr als einer Sendeantenne der Gruppe gesendet, in einer zweiten Betriebsart ist die Gruppe von Sendeantennen eingerichtet, während einer zweiten Integrationsperiode frequenzorthogonale Signale auf jeder Sendeantenne der Gruppe zu senden; eine Vielzahl von Empfangsantennen, wobei jede der Vielzahl von Empfangsantennen eingerichtet ist, die Vielzahl von gesendeten Signalen zu empfangen; und einen Prozessor, der eingerichtet ist, eine Messung von Signalen zu bestimmen, die während der ersten Betriebsart oder der zweiten Betriebsart empfangen zu werden, wobei der Prozessor weiter eingerichtet ist, die bestimmten Messungen zu verarbeiten, um die Position oder Bewegung eines Fahrgastes zu bestimmen.
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Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist ein Abtastsystem. Das Abtastsystem umfasst mehr als eine Infusionssendeantenne, die eingerichtet ist, Signale in einen Fahrgast eines Fahrzeugs zu infundieren, wobei jede Infusionssignalfrequenz orthogonal zu jedem anderen Infusionssignal ist, das während einer Integrationsperiode übertragen wird, eine Vielzahl von Empfangsantennen, wobei jede der Vielzahl von Empfangsantennen eingerichtet ist, Infusionssignale zu empfangen, die in den Fahrgast infundiert werden; und einen Prozessor, der eingerichtet ist, eine Messung von jedem der empfangenen Infusionssignale zu bestimmen, wobei der Prozessor ferner eingerichtet ist, die bestimmten Messungen zu verarbeiten, um die Position oder Bewegung eines Fahrgastes zu bestimmen.
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Während die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurde, versteht der Fachmann, dass verschiedene Änderungen in Form und Details vorgenommen werden können, ohne von Idee oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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