ES2306359T3 - Metodo y aparato de evaluacion para la deteccion de ocupantes y el control de airbags. - Google Patents
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Abstract
Un método de detección de los pasajeros de un vehículo para controlar la captación automática de un ocupante de una zona de asiento, comprendiendo el método la acción de: (a) caracterizar al ocupante de la zona de asiento según una de al menos dos categorías; (b) aplicar un parámetro de cambio de caracterización para limitar el cambio de la caracterización del ocupante de una a otra de las al menos dos categorías, siendo la aplicación durante un primer período de tiempo; y (c) alterar el parámetro de cambio de caracterización después del primer período de tiempo; en el que (a) comprende caracterizar con un sistema de captación capacitiva sensible a una característica eléctrica del ocupante.
Description
Método y aparato de evaluación para la detección
de ocupantes y el control de airbags.
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La presente invención se refiere a sistemas de
detección de pasajeros y en particular a sistemas de detección de
pasajeros que clasifican un atributo de un pasajero de un automóvil
en el que está instalado un dispositivo de airbag.
Los dispositivos de airbag disminuyen el impacto
que experimenta un pasajero durante la colisión de un automóvil.
Los airbags pueden instalarse delante de los asientos del conductor
y del pasajero. Los airbags pueden instalarse en otras posiciones,
tales como en el costado de un pasajero.
Muchos airbags están diseñados de modo que se
desplieguen delante del torso de un pasajero adulto que esté
sentado en el asiento. Cuando en el asiento del pasajero delantero
se coloca un asiento infantil orientado hacia atrás (rear facing
infant seat, en lo sucesivo RFIS) es deseable que no se
despliegue el airbag del lado del pasajero. También puede ser
deseable que el airbag no se despliegue con un asiento infantil
orientado hacia delante (forward facing child seat, en lo
sucesivo "FFCS"), un niño o un adulto de talla pequeña.
Asimismo, el despliegue puede limitarse en los airbags de impacto
lateral basándose en si un niño o una persona de baja estatura se
inclina hacia el airbag. Pueden existir otras razones para impedir o
limitar el despliegue (por ejemplo, desplegarlo con menos
fuerza).
Para detectar niños, un RFIS o un FFCS se han
propuesto sensores de detección de pasajeros. En las patentes de
EE.UU. N.^{os} 5.948.031, 6.329.913, 6.329.914, (N.º de Serie
09/798.788, presentada el 2 de marzo de 2001) y (N.º de Serie
10/033.585, presentada el 2 de noviembre de 2001) se describen
sistemas que usan campos eléctricos para detectar características
de una carga que esté situada en un asiento. También se han
propuesto otros sistemas que usan captación capacitiva, tales como
los sistemas que detectan un cambio de fase o de frecuencia debido
a la presencia de un pasajero. Ambos tipos de sistemas se basan en
la transmisión y/o recepción mediante uno o más electrodos o
antenas. Otros sistemas de detección de pasajeros usan ultrasonidos,
rayos infrarrojos, energía luminosa electromagnética u otras
transmisiones o recepciones para detectar una o más características
de los ocupantes. Otro tipo más de sistema de detección usa sensores
del peso, medidores de deformaciones, reconocimiento de patrones u
otras técnicas o dispositivos.
Estos sensores de detección de ocupantes están
sometidos a condiciones variables del entorno. La aceleración, la
desaceleración, los impactos procedentes de golpes o baches, u otros
factores, pueden hacer que cambien frecuentemente las mediciones o
evaluaciones de los sensores. El cambio es producido por un efecto
directo sobre el sensor o por el desplazamiento de la posición de
un ocupante en respuesta a las condiciones variables. Como
consecuencia oscilan o cambian la evaluación y cualesquiera
indicadores aunque el ocupante detectado sea el mismo. La
evaluación del sensor puede cambiar incluso más frecuentemente o en
respuesta a cambios menores del entorno de ocupantes próximos a los
umbrales de evaluación, tales como un niño que sea suficientemente
grande para clasificarlo como adulto o un adulto suficientemente
pequeño que esté cerca del umbral de niño. Los conductores pueden
suponer que el cambio de evaluación está relacionado con un defecto
del sistema y pueden intentar arreglar el sistema aunque no exista
nada defectuoso.
Para evitar cambios frecuentes en la detección
de ocupantes basándose en condiciones variables del entorno se ha
usado un retardo de cinco segundos. La evaluación o medición final
sólo cambia si se indica la evaluación diferente durante cinco
segundos seguidos de mediciones. No obstante, algunos movimientos de
los ocupantes o algunas condiciones del entorno, tales como las
curvas prolongadas de un desnivel de carretera o la aceleración de
subida de una cuesta larga, pueden continuar durante más de 5
segundos.
El documento
US-A-2002/0043789, muestra un método
y un sistema de detección de los pasajeros de un vehículo que
comprende caracterizar al ocupante de la zona de asiento según una
de al menos dos categorías.
La presente invención se define en las
reivindicaciones siguientes y no debe considerarse como limitación
de esas reivindicaciones nada de lo expuesto en esta sección. A modo
de introducción, las realizaciones preferidas que se describen a
continuación incluyen sistemas y métodos destinados a controlar la
captación automática de un ocupante de una zona de asiento. Se
caracteriza al ocupante como adulto, niño u otra categoría. Durante
un primer período de tiempo se aplica un parámetro de cambio de
caracterización, tal como un período de tiempo de retardo o unos
umbrales de caracterización. Después de ese período de tiempo se
cambia el parámetro de cambio de caracterización. Por ejemplo, si
se mantiene la misma caracterización durante diez segundos, se
cambia el retardo de cinco a diez segundos. Según otro ejemplo, si
se mantiene la misma caracterización durante un minuto, se amplían
los umbrales relacionados con esa caracterización para disminuir la
probabilidad de cambio de caracterización.
En algunos sistemas y métodos se usa una
probabilidad o un parámetro de confianza relacionados con la
caracterización para controlar los cambios del parámetro de cambio
de caracterización. En algunos sistemas y métodos se restaura el
parámetro de cambio de caracterización en respuesta a una de las
acciones (a) una caracterización de ausencia de ocupante o (b)
caracterizar consecutivamente al ocupante como distinto de las al
menos dos categorías durante un período de tiempo de retardo en
curso.
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A continuación se describen aspectos y ventajas
adicionales.
La figura 1 es un diagrama de bloques de una
realización de un sistema de detección de los pasajeros de un
vehículo, destinado a controlar la captación automática de un
ocupante de una zona de asiento.
La figura 2 es un diagrama de flujo de una
realización del control de la captación automática de un
ocupante.
Para evitar el cambio frecuente de las
caracterizaciones de un ocupante se aumenta progresivamente la
dificultad de cambiar la caracterización. La dificultad se aumenta
con un período de tiempo de retardo mayor y/o cambiando los
umbrales o el algoritmo usados para caracterizar al ocupante de modo
que sean más inclusivos en una caracterización en curso. Para
determinar el nivel o grado de dificultad de cambio puede usarse una
confianza de la caracterización en curso. El aumento de dificultad
se reduce al detectar un asiento no ocupado o por una determinación
constante de una caracterización diferente usando el retardo mayor
o los umbrales más inclusivos.
La figura 1 muestra un sistema de detección de
los pasajeros de un vehículo 10 de una realización destinada a
controlar la captación automática de un ocupante de una zona de
asiento. El sistema 10 incluye uno o más sensores 12, un procesador
de control 14, un controlador 16 de airbag y un airbag 18. Pueden
usarse más, menos o distintos componentes, tales como una
combinación del procesador de control 14 y del controlador 16 del
airbag. El sistema de detección de los pasajeros de un vehículo se
usa para caracterizar o detectar a un pasajero de un automóvil u
otro vehículo. En una realización descrita más adelante, el sistema
de detección de los pasajeros de un vehículo se usa para controlar,
limitar o modificar el despliegue de airbags. El sistema de
detección de los pasajeros de un vehículo puede usarse para otras
finalidades, tales como controlar la regulación o el funcionamiento
de un sistema para vehículos basándose en una característica de un
ocupante.
El sistema 10 puede implementarse con diversos
circuitos y/o métodos. En las patentes de EE.UU. N.^{os}
5.948.031, 6.161.070, 6.329.913, 6.329.914, (N.º de Serie
09/798.788, presentada el 2 de marzo de 2001) y (N.º de Serie
10/033.
585, presentada el 2 de noviembre de 2001) que se incorporan aquí para referencia, se tratan algunos circuitos y métodos ejemplares basados en campos eléctricos. En realizaciones alternativas el sistema de detección de los pasajeros de un vehículo 10 comprende sistemas de captación del peso, sistemas de captación capacitiva, sistemas de captación de ultrasonidos, sistemas de captación de rayos infrarrojos, sistemas sensibles a la luz visible u otros sistemas de captación automática, destinados a detectar la presencia de un pasajero. Para detectar a un ocupante puede usarse cualquier dispositivo conocido actualmente o desarrollado posteriormente.
585, presentada el 2 de noviembre de 2001) que se incorporan aquí para referencia, se tratan algunos circuitos y métodos ejemplares basados en campos eléctricos. En realizaciones alternativas el sistema de detección de los pasajeros de un vehículo 10 comprende sistemas de captación del peso, sistemas de captación capacitiva, sistemas de captación de ultrasonidos, sistemas de captación de rayos infrarrojos, sistemas sensibles a la luz visible u otros sistemas de captación automática, destinados a detectar la presencia de un pasajero. Para detectar a un ocupante puede usarse cualquier dispositivo conocido actualmente o desarrollado posteriormente.
El sensor 12 comprende un sensor pasivo o activo
que transmite o recibe energía como parte de un sistema de
detección de ocupantes. En una realización el sensor 12 comprende al
menos una antena electrodo. En otra realización el sensor 12 de
detección de ocupantes comprende una pluralidad de electrodos. Los
electrodos son de cualquier forma y están en cualquier posición.
Por ejemplo se posicionan unas tiras rectangulares de electrodos en
dos o más capas separadas por aire o por un separador (por ejemplo,
un aislante alveolar). Los electrodos incluyen un solo hilo, una
sola capa conductora, dos o más conductores, sensores de
capacitancia, una antena u otra estructura para transmitir o
recibir energía electromagnética. En realizaciones alternativas el
sensor 12 comprende un sensor del peso, un medidor de
deformaciones, un material piezoeléctrico, un componente
micromecanizado, un transductor de ultrasonidos, un diodo, un
sensor de luz, una cámara, un semiconductor u otro dispositivo para
generar o detectar energía, tal como energía de ultrasonidos,
infrarroja, luminosa u otra energía.
El sensor 12 se sitúa de modo adyacente a una
zona de asiento 20. Por ejemplo, el sensor 12 está en un asiento
22. Según otro ejemplo el sensor 12 está en la columna de dirección
o en el salpicadero, delante del asiento 22, en el techo encima del
asiento 22, en una puerta junto al asiento 22 o en el suelo debajo
del asiento 22. Pueden emplearse otras posiciones. Pueden
disponerse múltiples sensores del mismo o de distinto tipo y en la
misma o en distintas posiciones. Pueden usarse sensores iguales o
distintos para detectar a un ocupante o a múltiples ocupantes
situados en zonas de asiento diferentes.
En una realización que usa captación capacitiva
o captación del campo eléctrico o ambas, se detectan campos
eléctricos diminutos existentes entre dos electrodos que están
colocados en el asiento del pasajero. Se crea un campo eléctrico
como resultado de la diferencia de potencial existente entre los
electrodos cuando se aplica una señal de alta tensión y alta
frecuencia a un electrodo y se conecta a tierra el otro electrodo.
Este campo eléctrico produce una corriente (la corriente de
recepción) que fluye desde un electrodo (no transmisor) a tierra.
Si en el campo eléctrico está presente el cuerpo de una persona
(pasajero u ocupante) las perturbaciones del campo eléctrico
alteran la corriente. Asimismo, en respuesta a la presencia del
cuerpo de una persona también se altera una corriente (la corriente
de carga) suministrada al electrodo transmisor. Puede usarse una
corriente de carga sin corriente o medición de recepción en otro
electrodo.
El cuerpo humano actúa como un condensador con
un terminal conectado a tierra. La impedancia (resistencia y
capacitancia) del cuerpo humano deriva a tierra el campo eléctrico.
Cuando el cuerpo de una persona está en el asiento del vehículo, en
respuesta a las características eléctricas del cuerpo humano se
producen cambios en la corriente que fluye por el electrodo
transmisor y por cualesquiera electrodos receptores. Por ejemplo,
la corriente de carga es mayor con cuerpos más próximos y/o más
grandes. Según otro ejemplo, la respuesta en frecuencia, la fase u
otra señal característica cambian en respuesta al ocupante. Usando
este fenómeno se detecta la presencia de un pasajero en el asiento
22 al comparar la corriente detectada con un valor conocido. En
particular, se obtienen una o más características del objeto situado
en el asiento, incluyendo si el objeto es o no es una persona
adulta en cuanto a su tamaño que esté sentada normalmente en el
asiento. Se obtiene aún más información usando electrodos a
distintas distancias del objeto, conocidas o previsibles. Por
consiguiente, se detectan con precisión la presencia, la posición y
otras características del ocupante del asiento 22.
El procesador de control 14 se conecta
eléctricamente con el sensor de detección de ocupantes 12 de una o
más zonas de asiento para detectar una característica de uno o más
ocupantes. El procesador de control 14 comprende uno o más de los
siguientes elementos: un circuito integrado de aplicación
específica, un procesador, un procesador de señales digitales,
componentes analógicos, un dispositivo digital o una combinación de
los mismos. Por ejemplo se usa un microprocesador fabricado por
NEC Corporation, de Japón, e incluye convertidores
analógico/digitales. En una realización, el procesador de control 14
incluye los controladores y los circuitos de medición de señales
dirigidas al o procedentes del sensor 12 de detección de ocupantes.
El sensor 12 de detección de ocupantes sólo comprende la antena
pasiva o la antena y un conjunto de circuitos asociados. El
procesador de control 14 se sitúa en el asiento 22 del vehículo o en
algún otro lugar del vehículo.
El procesador de control 14 caracteriza al
ocupante de la zona de asiento según una de al menos dos categorías,
tales como adulto, adulto de talla pequeña, niño, asiento infantil
orientado hacia atrás, asiento infantil orientado hacia delante u
otra categoría. Las categorías también pueden incluir información de
la posición, tal como un niño inclinado hacia una puerta, un niño
de pie o un niño sentado correctamente. Usando una o más
evaluaciones se produce como salida una caracterización final.
El procesador de control 14 aplica durante un
primer período de tiempo un parámetro de cambio de caracterización
y después del primer período de tiempo altera el parámetro de cambio
de caracterización. Por ejemplo, el procesador de control 14
permite inicialmente un cambio de caracterización tras mediciones o
evaluaciones que indiquen la caracterización diferente durante
cinco segundos, otro período de tiempo o cierto número de
evaluaciones. Este parámetro de cambio de caracterización es un
parámetro o período de tiempo de retardo. El cambio de
caracterización se basa en otro parámetro de cambio de
caracterización, los umbrales aplicados para clasificar al ocupante.
Pueden usarse otros parámetros de cambio de caracterización.
Cualquier parámetro de caracterización del ocupante puede ser
alterado como un parámetro de cambio de caracterización, limitándose
del mismo modo cualquier cambio de caracteriza-
ción.
ción.
Después de cierto intervalo de tiempo, un
evento, una medición, una probabilidad u otro signo, se alteran uno
o más parámetros de cambio de caracterización, por ejemplo
aumentando el período de tiempo de retardo o el número de
evaluaciones consecutivas antes de permitir un cambio de
caracterización. Según otro ejemplo se altera un umbral de
caracterización, tal como uno o más de los siguientes elementos:
talla, peso, área superficial u otro indicador de evaluación, de
modo que la categoría de caracterización en curso sea más inclusiva.
Estas alteraciones hacen que sea más probable que continúen las
caracterizaciones en curso, evitando los cambios frecuentes de la
caracterización. Lo más probable es que cada evaluación concuerde
con la caracterización en curso que se produce como salida. Las
demás veces pueden usarse otros índices para ajustar mejor el mismo
o distinto parámetro de cambio de caracterización.
El procesador de control 14 también puede usarse
para determinar un parámetro de confianza que indique la
probabilidad de que sea correcta la caracterización en curso. Por
ejemplo, la probabilidad o confianza se calcula como índice de
casos de la evaluación en curso respecto al número total de
evaluaciones en un período de tiempo. El tiempo transcurrido antes
de la alteración puede basarse en el parámetro de confianza. Por
ejemplo, los umbrales de una caracterización se ajustan previamente
de modo que sean más inclusivos cuando es elevada la probabilidad
de una caracterización correcta. Cuando la probabilidad es baja, los
umbrales sólo se ajustan después de un período de tiempo más
prolongado de evaluaciones constantes de la caracterización. En
realizaciones alternativas no se calcula el parámetro de
confianza.
El procesador de control 14 también puede usarse
para restaurar el parámetro de cambio de caracterización. Por
ejemplo, se restauran el retardo o los umbrales para inicializar los
niveles (por ejemplo, un retardo de 10 segundos se restaura con un
retardo de 5 segundos) cuando se detecta un asiento vacío. Si el
ocupante se levanta del asiento puede sentarse un ocupante
distinto, por lo que se restauran o desbloquean los parámetros de
cambio de caracterización. Según otro ejemplo se restauran el
retardo o los umbrales para inicializar los niveles cuando se
evalúa continuamente al ocupante según una categoría diferente, a
pesar de los parámetros de cambio de caracterización alterados. Si
se detecta continuamente al ocupante como niño después de aumentar
el período de tiempo de retardo y/o alterar los umbrales basándose
en una caracterización previa del ocupante como adulto, se
desbloquean o vuelven a poner en los niveles iniciales los
parámetros de cambio de caracterización. Pueden usarse otros
índices de restauración.
El controlador 16 del airbag se conecta con el
procesador de control 14. El controlador 16 del airbag responde a
los sensores de choque y al procesador de control 14 activando el
despliegue del airbag 18. El controlador 16 del airbag puede no
desplegar el airbag 18 cuando se detecta un choque, pero el
procesador de control 14 indica un ocupante niño u otro ocupante de
tipo reducido. El controlador 16 del airbag puede hacer que se
despliegue el airbag 18 cuando se detecta un choque y el procesador
de control 14 indica un ocupante adulto o un ocupante situado
correctamente. El controlador 16 del airbag también puede controlar
la fuerza, la velocidad u otra característica del despliegue, en
respuesta a una indicación del procesador de control 14 sobre la
categoría de ocupante. En otras realizaciones se emplean el
procesador de control 14 y el sensor 12 para detectar un choque,
por ejemplo detectando un movimiento brusco de la cabeza, y
desencadenar el despliegue del airbag 18.
En una realización se dispone de un LED, una
pantalla de cristal líquido u otro dispositivo de salida para
indicar el estado de la caracterización. Por ejemplo, el LED se
ilumina cuando el airbag está desactivado debido a la
caracterización como niño, adulto de talla pequeña, asiento infantil
u otra categoría. Bloqueando la caracterización o modificando el
parámetro de cambio de caracterización, es menos probable que cambie
o parpadee esta salida.
La figura 2 muestra un organigrama funcional de
detección de los pasajeros de un vehículo de una realización
destinada a controlar la captación automática de un ocupante de una
zona de asiento. En la figura 2 la expresión "predicción de
estado" es la decisión o caracterización de salida del sistema
tras operaciones de promedio, de retardo u otras operaciones
basadas en una o más evaluaciones. El término "inmediata" es
una evaluación del sistema en un ciclo discreto de mediciones,
incluyendo cualquier promedio con ciclos previos, que produce como
salida la evaluación en curso.
En general se caracteriza a un ocupante de una
zona de asiento clasificándolo, por ejemplo, como niño o adulto. En
la caracterización se repiten continuamente las evaluaciones, por
ejemplo tres o más veces por minuto. Inicialmente se limitan con un
retardo los cambios de la caracterización. La evaluación nueva o
distinta de la caracterización se produce durante cinco segundos o
varias veces antes de que se implemente o reconozca una nueva
caracterización. Si las evaluaciones de caracterización son
constantes durante un primer período de tiempo o un número de
caracterizaciones, tal como 10 segundos o 30 caracterizaciones, se
implementa un ligero bloqueo. Se altera un parámetro de cambio de
caracterización, por ejemplo se aumenta el período de tiempo de
retardo a 10 segundos o a 30 caracterizaciones. Si después de un
minuto u otro período de tiempo aún son constantes las evaluaciones
de caracterización, se implementa un bloqueo riguroso de
caracterizaciones de elevada probabilidad. Cuando la confianza de
la caracterización es elevada se amplían uno, más o todos los
umbrales relacionados con las caracterizaciones en curso, por
ejemplo se aumentan o disminuyen, de modo que sea más probable
evaluar más mediciones según la caracterización en curso. Si las
evaluaciones de caracterización todavía son constantes después de
otro minuto u otro período de tiempo, se implementa un bloqueo
riguroso de la caracterización sin tener en cuenta la probabilidad.
Si cambia la caracterización incluso con los ajustes del parámetro
de cambio de caracterización en curso, se restauran los parámetros
de cambio de caracterización y comienza de nuevo el proceso.
En la acción 30 se conecta el encendido del
vehículo. Pueden usarse otros sistemas de arranque. En la acción 32
se hace una predicción o evaluación inicial de estado. Esta
evaluación inicial se usa como caracterización de salida. Si la
zona de asiento está vacía, las evaluaciones de caracterización
continúan con un retardo de cinco segundos, en la acción 34. Una
zona de asiento vacía puede indicarla cualquier información, tal
como comparando las indicaciones reales de corriente o fase del
sensor 12 con un umbral (por ejemplo, indicaciones de corriente
dentro de un valor umbral de una indicación calibrada de vacía),
calculando un valor de comparación con un umbral (por ejemplo, la
capacitancia total calculada y comparada con un umbral) o
combinaciones de los mismos. La caracterización permanece como
vacía hasta que se repitan las evaluaciones de una caracterización
de no vacía durante cinco segundos o 15 casos. Puede usarse otros
valores del tiempo de retardo o del número de evaluaciones.
Después de un cambio de la caracterización de
vacía o de una determinación inicial de un ocupante, se caracteriza
al ocupante según una de al menos dos categorías, en la acción 36.
Por ejemplo, se clasifica al ocupante como niño o adulto. En otras
realizaciones se clasifica al ocupante como: (1) adulto en una o más
posiciones, (2) niño o adulto de talla pequeña en una o más
posiciones, (3) niño en un asiento infantil orientado hacia delante,
(4) niño en un asiento infantil orientado hacia atrás, o bien (5)
otro objeto. Pueden usarse clasificaciones adicionales o
diferentes. La caracterización se determina preferentemente por
comparación con mediciones esperadas. Alternativamente se usa un
algoritmo que determina la distribución de la carga para clasificar
al ocupante como suficientemente grande para activar el airbag o
demasiado pequeño para activar el airbag. En otra realización
alternativa más la clasificación la determina una función de las
mediciones.
En una realización el sistema 10 efectúa
sucesivamente las siguientes funciones para evaluar o caracterizar
al ocupante: 1) se compensan las indicaciones de salida con la
longitud del cable, 2) se realizan cálculos para corregir la
condición de los ocupantes conectados a masa, 3) se calcula la
impedancia compleja de la carga usando datos de frecuencia
relacionados con diferentes frecuencias, 4) se calcula una distancia
entre capas de electrodos, 5) se calcula el área superficial
efectiva del ocupante, 6) se calcula la distancia del ocupante
respecto a una capa superior de electrodos, 7) se calculan
parámetros de evaluación a usar en la clasificación de ocupantes, y
8) se usan los parámetros de evaluación para caracterizar al
ocupante basándose en umbrales iniciales predeterminados. En una
realización los parámetros de evaluación incluyen el peso, el
promedio de las áreas superficiales efectivas, el máximo de las
áreas superficiales efectivas, la masa relativa, el peso
multiplicado por la masa relativa (es decir, el producto másico), la
capacitancia total de la carga y/u otros valores. Si todos estos
parámetros están por encima de los umbrales se evalúa al ocupante
como adulto. Si un parámetro de evaluación está por debajo del
umbral asociado se evalúa al ocupante como niño. En realizaciones
alternativas se usan umbrales diferentes y/o se necesitan dos o más
parámetros de evaluación para clasificar al ocupante como niño.
Una vez caracterizado el ocupante se bloquea la
caracterización durante un período de tiempo, por ejemplo un
período de tiempo de retardo de 5 segundos. A medida que se repite
secuencialmente el proceso de evaluaciones para caracterizar al
ocupante, se desechan o promedian las diversas evaluaciones
posteriores y se ignoran hasta que transcurra el período de tiempo
de retardo. La caracterización proporcionada como señal de control
no se permite que cambie hasta que transcurra el período de tiempo
de retardo. La caracterización no se cambia a no ser que cierto
número de evaluaciones consecutivas, o substancialmente
consecutivas, indiquen que la característica ha cambiado. En una
realización alternativa la caracterización cambia sin ninguna
limitación de tiempo o de número de casos.
En la acción 38 se pone en marcha un contador.
Por ejemplo se pone en marcha un temporizador o se cuenta el número
de evaluaciones. En la acción 40 el contador cuenta hasta 10
segundos, otro período de tiempo o el número de evaluaciones como
primer período de tiempo. Durante este período de tiempo se aplican
el retardo inicial, los umbrales de caracterización y otros
parámetros de cambio de caracterización. Si cambia la
caracterización con estos parámetros de cambio de caracterización
iniciales o en curso, el proceso vuelve a una de las acciones 34 ó
36. Por ejemplo, si el promedio de varias o todas las evaluaciones
indican una caracterización de niño, en vez de una de adulto
inicial, durante cinco segundos consecutivos basándose en la
comparación con los umbrales de caracterización en curso, se cambia
a niño la caracterización.
Si la caracterización no cambia durante este
primer período de tiempo, se aumentan el retardo, los umbrales de
caracterización u otro parámetro de cambio de caracterización, en
las acciones 42 y 44. En ambas acciones 42 y 44 de la realización
de la figura 2 se aumenta el período de tiempo de retardo de cinco
segundos a diez segundos o de 15 evaluaciones a 30 evaluaciones.
Alternativamente, si cierto número de evaluaciones de
caracterizaciones no indica ningún cambio durante el período de
tiempo, se alteran uno o más parámetros de cambio de
caracterización. Se determina el índice de evaluaciones de adulto
respecto al número total de evaluaciones (por ejemplo 30) durante
el primer período de tiempo. Si el índice es mayor que o igual a 0,6
la categoría se pone o permanece como adulto, en la acción 42. Si
el índice es menor que o igual a 0,4 la categoría se pone o
permanece como niño, en la acción 42. En la acción 44, si el índice
es mayor que 0,4 y menor que 0,6 no se cambia la caracterización de
salida. Con índices que caigan fuera de estos o de otros límites se
cambia la caracterización y el proceso vuelve a las acciones 34 ó
36. Alternativamente no se usa el índice y se cambia el parámetro de
caracterización, sin respuesta a la confianza de la caracterización
en curso.
En la acción 46 el contador continúa
incrementándose. Durante este período de tiempo adicional se aplican
el retardo en curso (por ejemplo, el retardo alterado de 10
segundos), los umbrales de caracterización y otros parámetros de
cambio de caracterización. Si cambia la caracterización incluso con
estos parámetros de cambio de caracterización en curso, el proceso
vuelve a una de las acciones 34 ó 36 y se restauran los parámetros
de cambio de caracterización. En la acción 48 el contador cuenta
hasta un minuto, otro período de tiempo o número de evaluaciones
(por ejemplo 180 evaluaciones).
Si durante este período de tiempo adicional no
cambia la caracterización, se alteran un retardo, los umbrales de
caracterización u otro parámetro de cambio de caracterización, en la
acción 50, o se mantienen igual, en la acción 52. En la acción 50
se limitan más los cambios de la caracterización de salida. Después
del período de tiempo adicional se altera el mismo parámetro de
cambio de caracterización que el parámetro de cambio de
caracterización alterado en las acciones 42 ó 44, o bien uno
distinto. En la realización de la figura 2 se cambian un 20%, u
otro porcentaje, uno, más o todos los umbrales de caracterización.
Los umbrales se cambian de modo que definan más ampliamente la
caracterización en curso, por ejemplo se aumentan los valores de
umbral de modo que sea más probable que las mediciones indiquen una
caracterización de niño o se disminuyen los valores de umbral de
modo que sea más probable que las mediciones indiquen una
caracterización de adulto. Por ejemplo se disminuyen los umbrales
de peso, masa relativa, área superficial media, área superficial
máxima y producto másico de modo que sea más probable que las
evaluaciones futuras indiquen una caracterización de adulto. Pueden
cambiarse unos umbrales diferentes, en cantidades distintas y
aumentarse o disminuirse. Alternativa o adicionalmente también se
altera el parámetro de retardo alterado previamente u otro parámetro
de cambio de caracterización.
Se calcula un parámetro de confianza para
seleccionar entre el bloqueo riguroso o la alteración rigurosa, de
la acción 50, o seguir la operación sin cambios adicionales de los
parámetros de cambio de caracterización, en la acción 52. El
parámetro de confianza indica la probabilidad de que el ocupante
esté clasificado correctamente. Por ejemplo, se determina el índice
de evaluaciones de adulto respecto al número total de evaluaciones
durante el período de tiempo primero (por ejemplo 10 segundos o 30
evaluaciones), adicional o primero más adicional. En una
realización las evaluaciones usadas incluyen las evaluaciones (por
ejemplo 180 evaluaciones) más válidas o todas las obtenidas desde
la inicialización del contador en la acción 38. El índice calculado
en las acciones 50 y 52 examina un período de tiempo más largo que
el índice de las acciones 42 y 44. Pueden usarse otros índices o
indicadores de confianza o probabilidad. En la acción 50, si el
índice es mayor que o igual a 0,6 la caracterización se pone o
permanece como adulto. En la acción 50, si el índice es menor que o
igual a 0,4 la caracterización se pone o permanece como niño.
Si el índice está comprendido entre 0,4 y 0,6
indica menor confianza o probabilidad de caracterización correcta.
La caracterización está en una situación intermedia. En la acción 52
no se alteran la caracterización o categoría de salida, ni los
parámetros de cambio de caracterización, sino que se mantiene la
caracterización en curso. Alternativamente se restauran los
parámetros de cambio de caracterización, se alteran los mismos para
bloquear más la caracterización en curso pero no tanto como en la
acción 50, o se alteran los mismos para reducir el ligero bloqueo
de las acciones 42 y 44 sin restaurar los parámetros de cambio de
caracterización. Manteniendo en la acción 50 los mismos parámetros
de cambio de caracterización, se aumenta el período de tiempo de
aplicación de los parámetros de cambio de caracterización en curso
(por ejemplo, alterados una vez en las acciones 42 y 44). Este
período de tiempo es una función del parámetro de confianza.
En la acción 54 el contador continúa
incrementándose, no habiéndose cambiado de nuevo ni bloqueado
rigurosamente los parámetros de cambio de caracterización en la
acción 50. Durante este período de tiempo adicional se aplican el
retardo en curso (por ejemplo, el retardo alterado de 10 segundos),
los umbrales de caracterización y otros parámetros de cambio de
caracterización. Si cambia la caracterización incluso con estos
parámetros de cambio de caracterización en curso, el proceso vuelve
a una de las acciones 34 ó 36 y se restauran los parámetros de
cambio de carac-
terización. En la acción 56, el contador cuenta hasta dos minutos, otro período de tiempo o número de evaluaciones.
terización. En la acción 56, el contador cuenta hasta dos minutos, otro período de tiempo o número de evaluaciones.
En la acción 58 se alteran los parámetros de
cambio de caracterización en función de la confianza de la
caracterización en curso. Se reduce el grado de confianza,
comparado con las acciones 50 y 52. Por ejemplo, si el índice es
menor que 0,5 la caracterización se pone o permanece como niño. Si
el índice es mayor que 0,5 la caracterización se pone o permanece
como adulto. Si el índice es igual a 0,5 se usa la caracterización
en curso. A pesar de la caracterización, se alteran un 20% u otro
porcentaje los umbrales de caracterización. En una caracterización
de niño se aumentan los umbrales un 20%. En una caracterización de
adulto se disminuyen los umbrales un 20%. Pueden usarse otros
porcentajes de alteración o alterarse otros parámetros de cambio de
caracterización.
Pueden usarse procesos distintos al mostrado en
la Figura 2. Por ejemplo, pueden usarse tres o más alteraciones
alternativas (por ejemplo, acciones 42 y 44 o acciones 50 y 52) de
los parámetros de cambio de caracterización en función de grados
diferentes de confianza. Puede usarse cualquier número de
alteraciones, por ejemplo sólo una, dos, tres o más. Puede usarse
cualquier intervalo de tiempo, número de evaluaciones, confianza,
probabilidad u otra información para activar la alteración. El
valor de la confianza puede calcularse en función de una ventana
móvil de un número previo de evaluaciones, para todas las
evaluaciones efectuadas desde que se inicia el contador en la
acción 38 u otro número de evaluaciones. El valor de la confianza
puede basarse en otros cálculos estadísticos que incluyan o no
incluyan el número de evaluaciones. Puede usarse el índice de
evaluaciones de niño respecto a las evaluaciones totales en vez del
índice de evaluaciones de adulto respecto a las evaluaciones
totales.
El o los parámetros de cambio de caracterización
se restauran a los niveles iniciales en respuesta a una de las
acciones: (a) una evaluación de ausencia de ocupante o (b) evaluar
consecutivamente al ocupante como diferente de las al menos dos
categorías durante un período de tiempo de retardo en curso usando
los umbrales de caracterización en curso. La evaluación de ausencia
de ocupante incluye una zona de asiento vacía o una zona de asiento
casi vacía. Por ejemplo, un objeto que se deje sobre un asiento se
evalúa como zona de asiento casi vacía. En este ejemplo pueden
ponerse los umbrales de modo que se produzca la restauración con un
cambio a un ocupante o a un objeto similar en sus características a
un niño de tres años o menor, basándose la categoría de niño en un
niño de seis años o menor. Pueden usarse otros umbrales. En una
realización la evaluación de ausencia de ocupante se repite dos
veces consecutivamente antes de restaurar. En realizaciones
alternativas, una o tres o más evaluaciones consecutivas de
ausencia de ocupante dan lugar a una restauración. En aún otras
realizaciones alternativas, el número de evaluaciones para
restaurar basándose en la ausencia de ocupante se basa en el tiempo
en el que un ocupante deje el asiento 22, la zona de asiento o el
automóvil. Una vez efectuada la restauración el proceso vuelve a
las acciones 34 ó 36.
Pueden usarse entradas adicionales de sensores.
Por ejemplo se aplica al procesador de control 14 la señal del
cinturón de seguridad. Cuando se sienta el ocupante y se abrocha el
cinturón de seguridad, no es probable que cambie el ocupante sin
desabrochar aquél. Al abrocharlo puede activarse la iniciación del
contador de la acción 38 o un cambio de los parámetros de cambio de
caracterización. Al desabrocharlo puede activarse una restauración
o un cambio de los parámetros de cambio de caracterización.
El controlador 16 del airbag suprime el
despliegue del airbag 18 cuando la caracterización de salida es de
vacía, está relacionada con un objeto o es de niño. Al caracterizar
al ocupante, una evaluación de objeto se cuenta como evaluación de
niño. El despliegue del airbag 18 se activa cuando la
caracterización de salida es de adulto.
En una realización se usan los mismos umbrales
de caracterización para distinguir entre un adulto y un niño. En
otras realizaciones se usan umbrales solapados para priorizar un
tipo de clasificación. Los umbrales se ponen de modo que sea más
fácil cambiar la clasificación de adulto a niño que de niño a
adulto. Por ejemplo, si la clasificación es de adulto, el umbral de
carga máxima para clasificar al ocupante como niño se pone mayor
que si la clasificación empezase como niño. Asimismo, el umbral de
una clasificación de asiento para vehículos puede ser diferente en
función de la clasificación anterior más reciente, con el resultado
de priorizar entre adulto y/o niño y un asiento para vehículos.
Esta priorización proporciona una zona o área gris entre los
umbrales. Por ejemplo, el umbral inferior puede basarse en la carga
media de un niño de 6 años y el umbral superior puede basarse en
una mujer adulta de percentil 5. Cualquier ocupante clasificado en
la zona gris se clasifica de acuerdo con la prioridad, por ejemplo
una clasificación como niño. En esta realización pueden alterarse
los umbrales, de modo que sean más amplios, más estrechos o no se
solapen, en función del tiempo o del parámetro de confianza.
Aunque en la presente memoria se han descrito
varias realizaciones pueden efectuarse cambios y modificaciones sin
apartarse del alcance de la invención que se define en las
reivindicaciones adjuntas y equivalentes a las mismas.
Realizaciones de la invención proporcionan un
método para la detección de los pasajeros de un vehículo para
controlar la percepción de un ocupante en una zona de asiento,
comprendiendo el método las acciones de (a) caracterizar el
ocupante en la zona de asiento como de una de al menos dos
categorías, (b) aplicar un parámetro de cambio de caracterización
para limitar para un primer período de tiempo, y (c) alterar el
parámetro de cambio de caracterización después de transcurrido el
primer período de tiempo.
Preferiblemente, (b) comprende aplicar un
retardo a (a) para el primer período de tiempo, y (c) comprende
aumentar una cantidad de tiempo de retardo.
Preferiblemente, (b) comprende aplicar un umbral
de caracterización y (c) comprende cambiar el umbral de
caracterización de modo que una de las al menos dos categorías sea
más inclusiva.
Preferiblemente, el método comprende además (d)
determinar un parámetro de confianza, en que el primer período de
tiempo es una función del parámetro de confianza.
Preferiblemente (d) comprende determinar un
índice de casos de una primera de las al menos dos categorías con
respecto a un número total de evaluaciones.
Preferiblemente, el método comprende además el
paso (d) de alterar un parámetro de cambio de caracterización
diferente después de un segundo período de tiempo, siendo el segundo
período de tiempo del primer período de tiempo.
Preferiblemente, el método comprende además (d)
determinar un índice de casos de una primera de las al menos dos
categorías con respecto al número total de evaluaciones en un
segundo período de tiempo, siendo el segundo período de tiempo más
largo que el primer período de tiempo, y (e) si el índice indica una
confianza elevada, alterar un parámetro del umbral de
caracterización, y (f) si el índice indica una confianza baja (f1)
esperar un tercer período de tiempo y (f2) alterar el parámetro de
umbral de caracterización si la caracterización de (a) es
consistente durante el tercer período de tiempo.
Preferiblemente, el método comprende además (d)
determinar un primer y un segundo parámetros de confianza en
tiempos primero y segundo, siendo el primer tiempo diferente del
segundo tiempo, el primer parámetro de confianza una función de un
primer número total de evaluaciones en el primer tiempo, y el
segundo parámetro de confianza una función del segundo número total
de evaluaciones en el segundo tiempo.
Preferiblemente, el método comprende además (d)
restaurar el parámetro de cambio de caracterización en respuesta a
una caracterización de ausencia de ocupante.
Preferiblemente, el método comprende además (d)
restaurar el parámetro de cambio de caracterización en respuesta a
la caracterización del ocupante como de una diferente de las al
menos dos categorías consecutivamente durante un período de tiempo
de retardo de la corriente.
Preferiblemente (a) comprende la caracterización
con un sistema de captación capacitiva.
Preferiblemente, el método comprende además (d)
controlar un sistema de airbag en respuesta a la caracterización de
(a).
Realizaciones de la invención proporcionan un
sistema de detección de pasajeros de un vehículo para controlar la
captación de un ocupante en una zona de asiento, comprendiendo el
sistema un sensor de detección de ocupante adyacente a la zona de
asiento, y un procesador de control conectado operativamente con el
sensor de detección de ocupante, siendo el procesador de control
operativo para caracterizar al ocupante en la zona de asiento como
de una de las al menos dos categorías, aplicar un parámetro de
cambio de caracterización para un primer período de tiempo, y
alterar el parámetro de cambio de caracterización después del primer
período de tiempo.
Preferiblemente, el parámetro de cambio de
caracterización comprende un parámetro de retardo.
Preferiblemente, el parámetro de cambio de
caracterización comprende un umbral de caracterización, siendo el
procesador de control operable para alterar el umbral de
caracterización de modo que una de las al menos dos categorías sea
más inclusiva.
Preferiblemente, el procesador de control es
operable para determinar un parámetro de confianza, siendo el
primer período de tiempo una función del parámetro de confianza.
Preferiblemente, el procesador de control es
operable para alterar un parámetro de cambio de caracterización
diferente, después de un segundo período de tiempo, siendo el
segundo período de tiempo diferente del primer período de
tiempo.
Preferiblemente, el procesador de control es
operable para restaurar el parámetro de cambio de caracterización
en respuesta a uno de (a) una caracterización de ausencia de
ocupante, o (b) caracterización del ocupante como de una diferente
de las al menos dos categorías consecutivamente durante un período
de tiempo de retardo de la corriente.
Preferiblemente, el sensor de detección de
ocupante comprende una antena electrodo.
Preferiblemente, el sistema comprende además un
controlador de airbag conectado al procesador de control.
\newpage
Realizaciones de la invención proporcionan
también un método de detección de pasajeros de un vehículo para
controlar la captación de un ocupante en una zona de asiento,
comprendiendo el método las acciones de (a) caracterizar al
ocupante en la zona de asiento como de una de las al menos dos
categorías, (b) determinar un parámetro de cambio de
caracterización como función de la probabilidad de precisión de la
caracterización, (c) limitar el cambio de la caracterización de (a)
por el parámetro de cambio de caracterización.
Preferiblemente, (b) comprende determinar un
índice de casos de una primera de las al menos dos categorías con
respecto al número total de evaluaciones.
Realizaciones de la invención proporcionan
también un método de detección de pasajeros de un vehículo para
controlar la captación de un ocupante en una zona de asiento,
comprendiendo el método las acciones de (a) caracterizar el
ocupante en la zona de asiento como de una de las al menos dos
categorías, (b) aplicar un parámetro de cambio de caracterización
después de transcurrido un primer período de tiempo, y (c) restaurar
el parámetro de cambio de caracterización en respuesta a una de (a)
caracterización de ausencia de ocupante, o (b) caracterización del
ocupante como uno diferente de las al menos dos categorías,
consecutivamente durante un período de tiempo de retardo de la
corriente.
Claims (19)
1. Un método de detección de los pasajeros de un
vehículo para controlar la captación automática de un ocupante de
una zona de asiento, comprendiendo el método la acción de:
- (a)
- caracterizar al ocupante de la zona de asiento según una de al menos dos categorías;
- (b)
- aplicar un parámetro de cambio de caracterización para limitar el cambio de la caracterización del ocupante de una a otra de las al menos dos categorías, siendo la aplicación durante un primer período de tiempo; y
- (c)
- alterar el parámetro de cambio de caracterización después del primer período de tiempo;
en el que (a) comprende
caracterizar con un sistema de captación capacitiva sensible a una
característica eléctrica del
ocupante.
2. El método de la Reivindicación 1, en el que
(b) comprende aplicar un retardo a (a) durante el primer período de
tiempo, y (c) comprende aumentar el retardo un intervalo de
tiempo.
3. El método de la Reivindicación 1, en el que
(b) comprende aplicar un umbral de caracterización y (c) comprende
cambiar el umbral de caracterización de modo que una de las al menos
dos categorías sea más inclusiva.
4. El método de la Reivindicación 1, que
comprende además:
- (d)
- determinar un parámetro de confianza distinto al parámetro de cambio de caracterización;
en el que el primer período de
tiempo es una función del parámetro de
confianza
5. El método de la Reivindicación 4, en el que
(d) comprende determinar un índice de casos de una primera de las
al menos dos categorías respecto a un número total de
evaluaciones.
6. El método de la Reivindicación 1, que
comprende además:
- (d)
- alterar un parámetro distinto de cambio de caracterización después de un segundo período de tiempo, estando solapado el segundo período de tiempo con el primer período de tiempo y siendo distinto al primer período de tiempo.
7. El método de la Reivindicación 2, que
comprende además:
- (d)
- determinar un índice de casos de una primera de las al menos dos categorías respecto a un número total de evaluaciones en un segundo período de tiempo, siendo el segundo período de tiempo mayor que el primer período de tiempo; y
- (e)
- si el índice indica una confianza elevada, alterar un parámetro umbral de caracterización; y
- (f)
- si el índice indica una confianza baja:
- (f1)
- esperar durante un tercer período de tiempo; y
- (f2)
- alterar el parámetro umbral de caracterización si la caracterización de (a) es constante durante el tercer período de tiempo.
8. El método de la Reivindicación 1, que
comprende además:
- (d)
- determinar parámetros de confianza primero y segundo en tiempos primero y segundo, siendo el primer tiempo distinto al segundo tiempo, siendo el primer parámetro de confianza una función de un primer número total de evaluaciones en el primer tiempo y siendo el segundo parámetro de confianza una función de un segundo número total de evaluaciones en el segundo tiempo.
9. El método de la Reivindicación 1, que
comprende además:
- (d)
- restaurar el parámetro de cambio de caracterización en respuesta a una caracterización de ausencia de ocupante.
10. El método de la Reivindicación 1, que
comprende además:
- (d)
- restaurar el parámetro de cambio de caracterización en respuesta a caracterizar consecutivamente al ocupante como diferente de las al menos dos categorías durante un período de tiempo de retardo en curso.
11. El método de la Reivindicación 1, que
comprende además:
- (d)
- controlar un sistema de airbag en respuesta a la caracterización de (a).
12. Un sistema de detección de los pasajeros de
un vehículo para controlar la captación automática de un ocupante
de una zona de asiento, comprendiendo el sistema:
- un sensor de detección de ocupantes adyacente a la zona de asiento, comprendiendo el sensor de detección de ocupantes un sistema de captación capacitiva sensible a una característica eléctrica del ocupante; y
- un procesador de control conectado operativamente con el sensor de detección de ocupantes, usándose el procesador de control para caracterizar al ocupante de la zona de asiento según una de al menos dos categorías, aplicar un parámetro de cambio de caracterización para limitar el cambio de la caracterización del ocupante de una a otra de las al menos dos categorías, siendo la aplicación durante un primer período de tiempo, y alterar el parámetro de cambio de caracterización después del primer período de tiempo.
13. El sistema de la Reivindicación 12, en el
que el parámetro de cambio de caracterización comprende un parámetro
de retardo.
14. El sistema de la Reivindicación 12, en el
que el parámetro de cambio de caracterización comprende un umbral
de caracterización, pudiendo usarse el procesador de control para
alterar el umbral de caracterización de modo que una de las al
menos dos categorías sea más inclusiva.
15. El sistema de la Reivindicación 12, en el
que el procesador de control puede usarse para determinar un
parámetro de confianza distinto al parámetro de cambio de
caracterización, siendo el primer período de tiempo una función del
parámetro de confianza.
16. El sistema de la Reivindicación 12, en el
que el procesador de control puede usarse para alterar un parámetro
distinto de cambio de caracterización después de un segundo período
de tiempo, estando solapado el segundo período de tiempo con el
primer período de tiempo y siendo distinto al primer período de
tiempo.
17. El sistema de la Reivindicación 12, en el
que el procesador de control puede usarse para restaurar el
parámetro de cambio de caracterización en respuesta a una de las
acciones: (a) una caracterización de ausencia de ocupante o (b)
caracterizar consecutivamente al ocupante como diferente de las al
menos dos categorías durante un período de tiempo de retardo en
curso.
18. El sistema de la Reivindicación 12, en el
que el sensor de detección de ocupantes comprende un electrodo de
antena.
19. El sistema de la Reivindicación 12, que
comprende además un controlador de airbag conectado con el
procesador de control.
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