JP2005082147A - 交通手段の座席上のオブジェクトまたは人の認識装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】交通手段の座席１０のオブジェクト／人７につき、どの座席が占有されているか、そうならばシートベルトが装着されているかどうかを迅速かつ確実に認識できるようにする。
【解決手段】座席近傍に配置され高周波信号を送信する高周波送信機２、少なくとも部分的に座席上の人／オブジェクトを通り抜けて行く座席上／内に配置されている反射体６、高周波受信機３、送受信間信号伝搬遅延時間、高周波信号に含まれている情報、受信された信号強度から座席の占有を認識する評価ユニット９、ベルトセンサ２５，２６を備え、シートベルト２０が実際に装着されているかどうかが認識される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車両機能を制御するために、交通手段の座席上のオブジェクトまたは人を認識するための装置および方法に関する。

公知の装置（ＵＳ６１９９９０４Ｂ１）は高周波送信機および高周波受信機を備えているトランシーバを有している。送信機は、反射性の表面を有している車両座席に高周波ビームを送信する。表面によってビームは反射されかつ受信機に伝送される。受信機は反射された信号を受信しかつ受信された信号の強度を評価する。人が１つの座席に座ると、信号は体を通って著しく減衰されるので、人が座席上に存在していると即刻認識されることになる。

しかしこの装置では、反射された信号が座席表面から来たものなのか、反射するその他のエレメントから来るものかを区別することができない。その結果座席占有を確実に検出することができない。

社内的に、トランシーバとしてアクセスコントロールおよび車両スタートシステムを使用することが提案された。これによって、信号の伝搬遅延時間に基づいてトランシーバと反射体との間の距離を求めることができる。それから座席の姿勢および位置（ポジション）の認識から、反射体によって反射された信号をその他の散乱信号から区別しかつ受信された信号の強度に基づいて、人が座席に着いているのかどうかを確実に判定することができる。

特許明細書ＤＥ１０１３３７５９Ｃ２から、シートベルトのベルトガイドをコントロールするための装置が公知である。画像処理およびパターン認識によって、何人の乗員がいるのかもしくはどの座席が占有されているのか、乗員がどんな姿勢をとっており、乗員の頭、耳および口はどの位置にあるかが認識される。画像処理およびパターン認識により乗員も認識される（乗員識別）。画像処理およびパターン認識によりベルトの伸び具合も識別される。パターン認識では、認識された身体および頭の姿勢およびベルトの伸び具合から危険が潜んでいるかどうかが決定される。

この公知の装置では、それが純光学的に機能するので光学的なシェードまたはカバーがあったりすることで、実際に人が座席に座ったかどうかを認識することができないという欠点がある。更に光学的な画像処理は非常に煩雑である。

座席占有認識のための別の公知の装置（ＵＳ２００３／０１３６６００Ａ１）は座席にいる人の健康状態を認識するために用いられる。座席占有認識のために、それは超音波信号を送出する送信機を有している。オブジェクトで反射された波は受波器によって受波されかつ参照パターンと比較される。こうして、座席が占有されているかどうかかつ座席がどんなオブジェクトによって占有されているのかを認識することができる。得られた情報は、エアバックを制御するために用いられる。更に例えば、座席位置（ポジション）を認識することができる。このために、座席の種々の個所に反射体が取り付けられている。これらの反射体から戻ってくる信号は受信機によって受信されかつ評価される。こうして、正確な座席位置（ポジション）が認識されかつ座席メモリに記憶しておくことができる。しかしこれらの反射体は、座席上の人またはオブジェクトを認識するために用いられるのではなくて、座席の位置（ポジション）を認識しかつ判定するために用いられるにすぎない。

公知の装置では、ベルトの在処を、ひいてはベルトが使用されているかどうかを認識するベルトセンサが設けられているようにすることもできる。

別の装置（ＤＥ１０１２４９１５Ａ１）は座席の占有状態を検出するために用いられる。それは、高周波信号を受信機に送信する送信機を有している。その際受信された電力は、送信機と受信機の間に人がいるかどうかに依存しておりかつこの電力はその大きさに関して測定されかつ評価される。この種の装置は、人を認識しかつこの人が実際にベルトを装着しているかどうかを認識するように反射体もベルトセンサも有していない。

別の装置（ＤＥ１９６３７１０８Ａ１）から、乗員の座席位置が連続的に監視される自動車用乗員保護システムが公知である。このために距離センサが設けられていて、それが反射体からシートベルトに反射される信号を送信する。ここでは反射体と送信機ないし受信機との間の距離だけが測定される。ビームは座席上の人または物体を通るわけではない。

ＤＥ１９６１０８３３Ａ１から、拘束装置を制御するための装置が公知である。この装置は種々異なっているセンサを有しており、これらセンサによって座席上の人の位置（ポジション）が認識される。付加的に、超音波センサが座席領域を照射しかつエコー信号を捕捉検出する。送信されたパルスと受信されたエコー信号との間の持続時間を監視することによって、センサのそれぞれに対する乗員の位置（ポジション）が認識される。これらの求められた情報すべてに依存して、座席における乗員（ポジション）の位置が認識されかつエアバックが相応に制御される。

この公知の装置においても、所謂パルスレーダが使用される。これはドップラー原理に従って動作しかつエコー信号を評価する。座席における人の身体またはオブジェクトを通って導かれるビームはここでは考慮することができない。この種のパルスレーダ法は非常に障害に陥りやすい。というのは、車両内の任意の物体（対象物）での所望しない反射が誤測定を招く可能性があるからである。
ＵＳ６１９９９０４Ｂ１ ＤＥ１０１３３７５９Ｃ２ ＵＳ２００３／０１３６６００Ａ１ ＤＥ１０１２４９１５Ａ１ ＤＥ１９６３７１０８Ａ１ ＤＥ１９６１０８３３Ａ１

本発明の課題は、どの座席が占有されているのかをかつ座席上に存在している人またはオブジェクトがシートベルトによっても安全確保されているかどうかも確実に認識することができるようになっている、交通手段の座席におけるオブジェクトまたは人を認識するための装置および方法を提供することである。

この課題は本発明によれば、請求項１の特徴部分に記載の構成を有する交通手段の座席におけるオブジェクトまたは人を認識するための装置によってまたは請求項７の特徴部分に記載の構成を有する方法によって解決される。

その際装置は、乗客室に配置されておりかつ高周波信号を送信する１つまたは複数の高周波送信機を有している。１つまたは複数の反射体がそれぞれ座席内にまたは座席の表面に配置されている。反射体は受信された高周波信号を高周波受信機に再反射する。高周波受信機は信号を復調しかつこれらを評価ユニットに転送し、そこで信号伝搬遅延時間および／または高周波信号に含まれているコードまたは情報および／または受信された信号強度から座席が占有されているかどうかが突き止められる。更に、ベルトセンサを用いて、シートベルトが実際にも装着され、従って座席上の人またはオブジェクトが安全確保されているかどうかが認識される。

この装置は、それがどの座席が占有されておりかつこれらの座席においてシートベルトが装着されているかどうかも自立的かつ確実に認識するという利点を有している。

反射体に代わって、座席中に高周波送信機または高周波受信機が配置されているようにすることもでき、その場合には高周波送信機および高周波受信機の間で単方向の伝送が行われ、こういった場合これらは、オブジェクトまたは人がビームの通り道に確実にあるように配置されている。

反射体は高周波信号を反射体にとって固有の、特徴的な情報によって変調して返送することができる。こうして、受信された信号がどの反射体から来たものであるかを一義的に認識することができる。信号伝搬遅延時間に基づいて、反射体の実際の位置（ポジション）を求めることができる（実際の位置（ポジション）はとりわけ、座席の姿勢および背もたれの傾きに依存している。更に、受信された信号が回り道をしたか、すなわち多重反射によって、送信機から反射体を通って受信機に至る経路をとったかどうかを検査することができる。この装置によってそれだけでも既に座席または場所の占有を認識することができる。

本発明の有利な形態は従属請求項の対象から明らかである。

例えばベルトセンサとして、シートベルトが締められ、従って座席上の人またはオブジェクトを安全確保したかどうかをそれが認識するようにベルトロック部に配置されている単純なスイッチを使用することができる。

ベルトセンサとして、高周波信号に情報または識別コードを一緒に与える１つまたは複数のベルト反射体を使用することもできる。例えば受信された強度を用いて、ベルトが装着されているのか否かを判定することができる。

ベルトセンサが、それぞれシートベルト表面またはシートベルト内に分配配置されている１つまたは複数のベルト反射体によって形成されると一段と好都合である。シートベルトの表面の複数個の分配配置されている反射体によって、距離測定を用いてシートベルトの３次元のイメージを作成することができる。ここから、シートベルトが装着されているかどうかおよびそれはどの範囲を包括しているかを認識することができる。こうして、例えば座席にいる人が、シートベルトをしている状態において、どの程度座席から離れる方向に屈んでいるかも認識することができる。

有利には、高周波送信機および高周波受信機は部分として、例えば有利にはいわゆるトランシーバとして、相互に近接してまたは１つのユニットまたはケーシングに実現されている。トランシーバはいずれにせよ存在しているアクセスコントロールおよび車両スタートシステム（盗難防止システム）に対しても使用することができる。というのはそこでも高周波信号が送信されかつ受信され並びにコード発生器の距離／位置（ポジション）が伝搬遅延時間を用いて求められるからである。このような盗難防止システムはその構成要素については例えば公開公報ＤＥ１９９５７５３６Ａ１に記載されており、ここでこの公報については参照として取り上げることにする。それ故にこの種の盗難防止システムの一層詳しい知識は当業者には公知ものとして前提となっている。

反射体は変調する反射体として実現されていてよく、これにより受信された信号は例えばＯＦＷ（Oberflaechenwelle）エレメントを用いてコードによって変調されて再送信される。高周波信号の変調された反射の別の形態も可能である。変調を用いて高周波受信機に向かう信号に特徴的な識別コードが一緒に送られる。

装置が評価および指示ユニットに接続されているとき、監督するものが、どの座席が占有されているのかいないのかかつどのシートベルトが装着されているのかいないのかを簡単かつ迅速に分かるように指示することができる。

反射体は、座席または場所占有を認識するために利用できるのみならず、例えば座席の実際の瞬時の位置（ポジション）または座席での人の実際の位置（ポジション）を特定するためにも利用することができる。その場合突き止めされた位置（ポジション）は車両制御システム、例えばエアバックシステムにも送るようにすることができる。人および座席の突き止められた位置（ポジション）は、交通手段の車両機能（座席のユーザ固有の調整設定、自動車におけるミラーの調整設定、エアコン装置、送風機、室内灯など）を快適制御するその他の制御装置に対しても使用できるようにすることができる。交通手段に存在しているすべての人員および保護されるべきオブジェクトがシートベルトによって安全確保されているときようやく交通手段が利用（すなわちスタートおよび移動）されるようにする機構である逃走防止手段がロック解除されるようにすることもできる。

有利には、高周波受信機は、車両座席での人のその時点の位置（ポジション）を突き止めかつこのポジションを自動車のエアバックシステムに転送し、これにより事故の発生時にはエアバックのトリガを制御することができるようにするために使用される。エアバックシステムは人にとって安全性に微妙な問題を抱えているシステムであるので反射体が正しく機能しかついつでも検査できるようになっていること並びに故障することはないことが重要である。

高周波送信機が信号を広帯域に変調して送信しかつそれぞれの反射体または反射体群がそれぞれの信号を前以て決められている周波数において反射するようにすれば有利である。装着されているシートベルトを認識するために、唯一の高周波送信機が座席領域の１つの反射体または高周波受信機に割り当てられているようにすることができる。高周波送信機当たり複数の座席に高周波信号を照射して、座席占有および装着されているシートベルトを認識するようにしてもよい。

複数の高周波送信機が使用されている場合、高周波受信機への戻り信号における障害となる信号重畳ができるだけ回避されるように、信号を種々異なっている伝送チャネルにおいて、種々異なっている搬送周波数で、周波数分割方式、時分割方式または混合の多重分割方式（すなわち部分毎に時間および／または周波数に依存している）によって送信することができる。

反射体は信号を種々異なって偏波して再送信することおできる。高周波受信機は種々異なって偏波された信号を受信することができるので、１つの送信機によって複数の座席をこのような反射体を用いて取り扱って、個々の反射体間を区別することができる。すなわち例えば種々異なっている偏波方向を有する直線偏波された信号を生成することができるが、楕円偏波された信号でもよい。

有利には本発明の装置は、自動車におけるすべての座席を監視しかつ自動車内の人が全員シートベルトを着用しているかどうかも判定するために自動車において使用される。複数の高周波送信機を有する装置をバスに使用して乗客全員がシートベルトを装着したかどうかを運転者が一瞥できるように指示することができる。飛行機、客船または軌条車両においても同じことが可能である。

次に本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。

各図において同じまたは機能的に同じ要素には、特別に断らない限り、同じ参照番号が付されている。

交通手段の座席におけるオブジェクトまたは人を認識するための装置および方法を以下に、オブジェクトとして車両の座席に存在している人がいる自動車に使用されている例に基づいて説明する。

この種の装置はそれぞれ、計器板４（図１）、センターコンソール、天蓋５および／またはバックミラーに高周波送信機２および高周波受信機３を備えている１つまたは複数のトランシーバ１を有している。座席１０において複数の反射体６が着座面１３、背もたれ１２および／またはヘッドレスト１１に配置されている。反射体６は有利には、人員７が着座の際に座席１０に通例接触するまたは人員７をその身体を通って高周波送信機２に対して少なくとも部分的に被覆する、座席１０における領域に配置されている。

高周波送信機２から高周波信号が車両座席１０の方向に送信される。これらの信号は座席１０における反射体６によって直接またはコード変調されて反射される。高周波受信機３は信号を受信しかつこれらを、受信された強度、信号伝搬遅延時間および／または信号に含まれているコードに基づいて評価する。

座席１０に人７がいるまたは嵩のある物体（オブジェクト）があるとき、これらは通例、反射体６を少なくとも部分的にカバーする、すなわちこれらはトランシーバ１と少なくとも１つの配属されている反射体６との間のビーム路内に存在している。高周波送信機／高周波受信機２，３および反射体６は、これらの間の直接的な伝送路が通常は人７を通って座席１０に至るように配置されている。それ故に高周波送信機２から送信される高周波信号は身体を貫き、その際に物理的な特性に応じて多かれ少なかれ減衰される。

反射体６によって反射された信号も少なくとも部分的に人７の身体を通りかつ同様に減衰される。このようにして信号は著しく減衰されて高周波受信機３に達する。それから強度、信号伝搬遅延時間測定および／または反射されたコード（または例えば識別コードのような、信号中に含まれている情報）に基づいて、これらの間の距離、ひいては人７が座席１０におりかつ付加的に−例えば三角測量法を介してーその人がどの位置に存在しているかを正確に求めることができる。

反射体６を反射されるべき信号に情報を付加する反射体として作動させるようにすれば有利である。例えば、反射体６は例えば３２ｋＨｚの周波数によってタイミング制御することができる。この情報は信号にいわば「変調により乗せられ」かつ高周波受信機３に戻される。これら信号にその他の情報（周波数、コードなどの形）も付加して、どの反射体６によって信号が受信されたかを認識できるようにする。それぞれの反射体６の識別コードおよび／または信号伝搬遅延時間測定を用いて、多重反射によって受信機３に到達した別の信号は評価の際に考慮されないようにする。

反射体６が高周波信号を減衰されずに受信しかつそこからの反射が殆ど減衰されずに高周波受信機３に戻ってくる場合、反射体６のこの領域において人７がいないことを確認することができる。何故なら人間の身体を通るビームは著しく減衰されるからである（１回通っただけ約３０ｄＢ）。減衰が約３０ｄＢのオーダにあるとき、信号が身体を一回だけ通っていったことを推定することができる。これに対して信号が約６０ｄＢのオーダで減衰されると、高い減衰度に基づいて、信号が反射の前に身体を通り抜けかつその後にもう一度通り抜けたものとみなすことができる。

オブジェクトの場合、返ってくる強度はオブジェクトの導電性に依存している。非導電性のオブジェクトの場合減衰は殆ど生じない。にも拘わらず、情報または反射体６、２６の識別コードに基づいて、受信された高周波信号がどこから来たものであるかを認識することができる。これに対して高導電性のオブジェクトは高周波信号を大きな損失もなく殆どそのまま反射する。しかしこのようなオブジェクトは反射体６、２６に対して少なくとも部分的に「影になっている」ので、反射体６、２６の部分からしか情報または識別コードを持った信号が戻ってこない。従ってその場合、座席１０に存在しているオブジェクトを推定することができる。

数多くの小さな、座席１０に分布して（ヘッドレスト１１、背もたれ１２および座席面１３）配置されている反射体６によって、身体またはオブジェクトの正確な拡がりを判定することができる。それは、反射体６の位置およびトランシーバ１のこれに対する相対位置が既知だからである。

それぞれの反射体６が独自のコードを有しているようにすることもできる。この場合コードは高周波受信機３に返送される。これにより、反射体６のどれで信号が変調されて反射されたのかを判定することができる。その前に反射体６および自動車内のその他の物体で複数回反射された信号が受信されるときですら、強度および／または信号伝搬遅延時間および／またはコードに基づいて信号を反射体６に一義的に割り当てることができる。

反射体６として、いわゆるバックスキャッタ（後方散乱体）を使用することができる。これらの場合、パッシブなバックスキャッタ、セミパッシブなバックスキャッタ、セミアクティブなバックスキャッタまたはアクティブなバックスキャッタが区別される。

パッシブなバックスキャッタは反射性の表面を有している。ε_Ｒの急激な変化（比誘電率ε_Ｒの急激な変化または導電性の変化）によってフィールド波動インピーダンス（Feldwellenleitwiderstand）が急激な変化を有する。一定な後方散乱断面が成り立っているので、変調は行われない（鏡のように）。

セミパッシブなバックスキャッタも反射性の表面を有している。ただし時間的に変化する後方散乱断面が存在している（例えばスイッチングトランジスタによって）。しかし信号増幅も、反射の際の信号生成も行われない。

セミアクティブなバックスキャッタはセミパッシブなバックスキャッタと類似しているが、反射されるべき信号の増幅は行わない。

アクティブなバックスキャッタでは反射されるべき信号はバックスキャッタにおいて生成される。このためにアクティブなバックスキャッタは独自の発振器を有しており、これにより位相コヒーレントな信号が反射される。

この種の反射体６は簡単に実現することができかつ小さな寸法でいいので、いずれか任意の個所、有利には背もたれ１２内またはその表面、座席面１３の内部、表面または下方またはヘッドレスト１１内または表面に配置することができる。

高周波信号はトランシーバ１と１つまたは複数の反射体６との間で直接行きつ戻りつ伝送されるので、１つまたは複数の信号伝搬遅延時間測定を用いて座席１０の正確な位置（ポジション）も突き止めることができる。信号は人体を通過すると著しく減衰されるので、人７の前屈みになっている位置（ポジション）を認識するために回折効果を利用することができる。信号または高周波ビームの回折によって必ず、僅かとはいえ、信号の一部が少しだけ減衰されて反射体６に達する。それから高周波受信機３によって受信される強度に基づいて、人７がどの程度前屈みになっているかを認識することができる。座席１０にいる人７の上体の、物理的に捕捉検出することができる最小の前屈み状態というのは送信周波数（波長）または座席１０への反射体６の組み込み深度に依存している。

反射された信号の強度に基づいて、人７の傾斜角または前屈み状態を求めることができる。座席に多くのかつ比較的小さな反射体６が使用されていればいるほど、場所分解能はますます大きくなりかつ人７またはオブジェクトの座席１０上での位置（ポジション）を一層正確に認識することができる。位置（ポジション）を一層正確に認識するために、座席に複数の高周波受信機３を取り付けるようにすることもできる。

これらの座席占有情報および位置（ポジション）情報も、車両内の別のシステムで使用できるようになっている。この種の別のシステムは例えばエアバックシステム、利用者の個々の状態に合わせられているシートの調整設定、すなわち位置調整装置、ミラーの調整設定、すなわち位置調整装置などが考えられる。

有利には高周波信号は、２、４ＧＨｚの搬送周波数で送信される。勿論、高周波領域（４３３ＭＨｚまたは８６８ＭＨｚ）またはマイクロ波領域（２４ＧＨｚ）にある別の周波数も使用することができかつ人に危害を与えないような強度で送信されるようにすることができる。

高周波送信機２および高周波受信機３は必ずしも１つの場所または共通のボックスに配置されている必要はない。重要なのは、高周波受信機３が高周波送信機２から送信されかつ場合によりオブジェクトで反射された高周波信号を受信することである。受信された高周波信号は内部の評価ユニット９に転送され、そこで車両座席１０でも人７の座席占有および／または位置（ポジション）が求められる。

反射体６に代わって、座席位置または座席占有を認識するための単方向の伝送を使用することもできる。その場合高周波送信機２または高周波受信機３は座席１０にあり、一方対をなすものは車両の側に、通常時には伝送路が座席１０上に位置している身体を通っているように配置されている。評価ユニット９は取り違えられることなく高周波送信機２および高周波受信機３に接続されているので、このことはその機能が反射体６の識別コードに相応している。それから受信された信号の強さ（強度）または信号伝搬遅延時間（距離）と一緒に、人７の位置を正確に認識することができる。

本発明の装置では、座席１０上の身体を通って減衰されてまたは減衰されずに高周波送信機２から高周波受信機３に（および場合によっては反射体６によって反射されて）伝送されるという伝送されかつ受信された信号がそこに含まれているコードおよび／または信号伝搬遅延時間および／または場合により強度に関して評価される。これにより、座席１０上（有利には自動車の前の座席上）の人７または嵩のあるオブジェクトを認識することが可能である。

反射体６の識別コードまたはコード化に基づいて、トランシーバ１が複数の座席に高周波信号を照射するとき、どの座席が占有されているのかも認識することができる。それぞれの座席１０に対して固有のトランシーバ１（すなわち高周波送信機２および高周波受信機３）が存在するようにもでき、その場合それぞれのトランシーバの信号は送信および反射の際の指向特性に相応して所定の座席１０および反射体６にだけ伝送される。

座席１０における反射体６または高周波送信機２または高周波受信機３の位置（ポジション）は、高周波送信機２と高周波受信機３との間の高周波信号伝送路が場合によっては更に反射体６を介して座席１０上に存在する人７の身体によってできるだけ被覆されているように（座席１０上の人７を認識することができるように）選択される。

通例、自動車において少なくとも前座席に対して、座席１０の人７が走行中、事故発生時に座席１０から投げ出されないようにするために締めるようになっているシートベルト２０（図２Ａおよび図２Ｂ）が数多くの国において義務付けられている。

本発明によれば交通手段の座席１０におけるオブジェクトまたは人７を認識するための装置は１つまたは複数のベルトセンサ２５，２６を有しており、これらにより座席１０上オブジェクトまたは人７がシートベルト２０によって安全確保されているかどうかが認識される。つまり、シートベルト２０が実際に示されているかどうかが認識されるようになっている。

最も簡単な場合ベルトセンサ２５，２６は、ベルトロック２１に配置されておりかつバックル２２がベルトロック２１に納められるや否や切り換えられる簡単なスイッチ（ベルトロックセンサ２５とも称される：図３）として実現されている。スイッチ２５は評価ユニット９に接続されており、評価ユニットはトランシーバ１および反射体６を用いて座席占有認識も実施する。ベルトセンサ２５，２６はベルトセンサ信号を評価ユニット９に供給し、ベルトセンサ信号に基づいて評価ユニット９はシートベルトが納められているまたは装着されているかどうかを認識する。このようにして、座席１０が占有されているかどうかかつ所属のシートベルト２０が納められているかどうかを認識することができる。

ベルトセンサ２６が固有のエネルギー供給を必要としている場合、このことは電圧源２７を介して行うことができる。電圧源はベルトロック２１またはベルト懸架装置２４（ベルト巻き上げ機）およびベルト帯部２３内の電圧供給線路２８を介して反射体２６に接続されている。誘導性または容量性の無線エネルギー供給も勿論可能である。

無分別なことに、図２Ａに示されているように、シートベルト２０は確かに納められているが、シートベルト２０の上に人７が座っていることが起こり得る。この場合人はシートベルト２０によって安全確保されていないといることになる。ベルトロックスイッチ２５だけの場合、人７はシートベルト２０の上に座っているのだということを認識することはできない。何故なら座席１０は占有されておりかつベルト２０は納められているからである。こうしてベルトロックスイッチ２５が活性化されることになる。

ベルトセンサ２５，２６が、例えばベルト帯部２３に金属糸を織り込むことによってベルト２０内に分配されて配置されている１つまたは複数のベルト反射体６０として実現されていれば事態は異なってくる。座席１０における反射体６と同じように機能するベルト反射体２６を用いて、それぞれのベルト反射体２６とトランシーバ１との間の距離を求めることができる。その場合このことから、ベルト２０が図２Ｂに図示されているように装着されていないのかまたはベルト２０が人７の身体を確保し、従ってベルトは装着されているのかが分かる。人７が納められているシートベルト２０の上に座っているという場合、このことは強度測定（および受信された信号強度と送出された信号強度との引き続く比較）を介して認識される。というのは、高周波送信機２から出る高周波信号はまず身体を通ってベルトセンサ２６に達しかつこれによって反射されるからである。信号が受信機３に達する前に、信号は座席１０上にある人７の身体をもう一度通っていきかつその時も減衰される。人７が正しくベルト装着しているならば、信号は殆ど減衰されずに受信機３に到来することになる。付加的に、ベルトロックスイッチ２５を介して、バックル２２が実際にベルトロック２１に納められているかどうかを認識することができる。

ベルト２０に複数のベルト反射体２６が配置されているとき、ベルト伸び具合の３次元の表示（３Ｄイメージ）も作成することができ、それを用いて人７またはオブジェクトの位置情報と一緒に人７またはオブジェクトの周囲寸法並びにベルト伸び長を比較的正確に特定することができる。

ベルトロックスイッチ２５およびベルト反射体２６の組み合わせを使用して、装置の機能性、ひいてはベルトを締めている人７の確実な認識を改善することもできる。

どの座席１０が占有されておりかつ座席１０上の人７またはオブジェクトがシートベルト２０によって安全確保されているという情報は評価ユニット９を介して光学および／または音響指示部を備えている中央の制御装置８（ＥＣＵ＝Electronic Control Unit）に供給することができる。こうして例えばバス運転者は、すべての乗客がベルトを締めているかどうかもまたは乗客がベルト２０を正しく装着しなかったかどうかを認識することができる。指示は、音声によって、音響信号（指示トーン）によってまたはディスプレイを介してグラフィック的にも行うことができる。音響的なまたは光学的なベルト警報は、どこかの座席１０の人７がベルトを正しく締めていない場合に運転者に対して出力することができる。

高周波受信機３およびそこに接続されている評価ユニット９は情報を交通手段における快適さ制御システムにも供給することができ、これにより少なくとも１つの車両特有の機能を座席１０における人７またはオブジェクトの存在に依存しておよび／または装着されているシートベルト２０に依存して制御することができる。例えば、受動的な拘束システム（エアバック）を座席占有情報およびベルト安全確保情報に依存して制御することができる（人がベルトをしていない場合には、対応配属されているエアバックは怪我のおそれが大きいためにトリガされるのは許されない）。

情報は例えば、運転者が車両を離れる間、人７がまだ座席１０にベルトを締めた状態でいるとき、ドアをまだロックしないように、アクセスコントロールおよび機関スタートシステムのためにも使用することができる。人７が運転席にベルトを締めた状態でいるときにだけスタート指令を与えることができるようにしてもよい。

この装置によって、交通手段における座席１０上または所定の場所にオブジェクトまたは物体がベルト２０によって確保されているかどうかも認識することができる。図４において物体として、座席１０に存在しているチャイルドシートまたはベビーラック（Babyschale）が図示されている。トランシーバ１および反射体６を用いて、座席１０には小さなオブジェクトが存在していることを認識することができる。ベルト反射体２６の質問によって、図４の実施例においては、座席１０にあるベビーラックはシートベルト２０によって安全確保されていないことを認識することができる。その場合機関スタートの際に、運転者への警報が行われるべきである。

図５にはバスに対する装置の実施例が示されている。それぞれ人７が着席している複数の座席１０を備えた１つの座席列の一部が図示されている。バスは通例そうであるように、複数の座席列が相互に並列に配置されていてよい。

人７はシートベルト２０（現在の所飛行機においては普通である骨盤ベルトが示されている）を締めている。分布されて配置されておりかつ１つまたは複数の座席１０に配属されているトランシーバ１並びにこれと相関している、座席１０における反射体６を介して、座席占有を確認することができる。ベルト反射体２６またはベルトロックスイッチ２５によって、どの人７が実際にもベルトを締めているのかを認識することができる。こうしてバス運転者は運転者席の指示ユニットで、乗客全員がベルトを締めているかどうかを認識することができる。

この形態は、座席およびシートベルトに関して少なくともスタートおよび着陸の際（または飛行中の乱気流発生の際）に類似の状況が生じる飛行機においても使用することができる。客室乗務員はサービス領域における指示ユニットで、すべての乗客がベルトを締めているかどうかを、座席列を巡りかつ時間のかかる、光学的な監視を行わずとも認識することができる。

バスまたは飛行機の場合、座席１０毎に唯一の反射体６が座席１０のある個所に、人７が送信機２と反射体６との間および／または反射体６と受信機３との間のビーム路に正確にくるように配置されていれば十分である。これにより、反射体６は着席している人７によって確実に被覆されかつ座席占有が自動的に認識されるようにすることができる。

反射体６およびベルト反射体２６の質問の際に反射された信号は相互に重畳しかつ干渉し合わないように、それぞれの反射体６が固有の周波数で応答することは有利である。個々の周波数における障害が測定を妨害しないようにまたは複数の反射体６にも応答するように、１つの伝送チャネル内の高周波信号は広帯域変調されて送信される。その場合例えば第１グループの反射体６を、それらが０〜２０ＭＨｚの変調周波数において高周波信号を反射し、第２グループの反射体をそれらが２０〜４０ＭＨｚの変調周波数において高周波信号を反射する（グループがその他にもあれば同様に変調周波数が順次割り当てられていく）ように実現することができ、その際約２．４ＧＨｚの搬送周波数において高周波信号は広帯域に変調されて送信されるようにすることができる。その際広帯域に変調されてとは、伝送チャネルが例えば２．４ＧＨｚにおいて約８０ＭＨｚ幅であることを意味している。例えば４つの高周波送信機２が存在しているとき、それぞれの高周波送信機２はそれぞれ、２０ＭＨｚ内の送信信号を連続的にまたは段階的に周波数を上げながら（掃引）または下げながら送信することができるので、０ないし２０ＭＨｚの第１の高周波送信機２、２０ないし４０ＭＨｚの次の高周波送信機（以下同じように続く）は、変化された周波数を有する複数の信号を許容される伝送チャネルの送信する。

信号は種々異なっている搬送波周波数を有する種々異なっている伝送チャネルにおいても送信するようにして、信号伝送の際の干渉が回避されるようにすることができる。

送信および受信のために周波数分割多重（周波数依存で多重化）、時分割多重（時間的に多重化）または混合された方法を使用することができる。これにより、座席占有および掛け金をかけられたシートベルト２０に対する情報がそれぞれ個々の座席位置から確実に得られるようになる。

反射体６は、それらが高周波信号を種々異なって偏波して返送するように実現することもできる。すなわち、第１の反射体６は高周波信号を０°の偏り角で返送しかつ第２の反射体６が高周波信号を９０°の偏り角で返送することができる。高周波受信機３がこのような信号を一義的にかつ区別可能に受信することができさえすれば、楕円または円偏波も可能である。

高周波送信機２および高周波受信機３は個々にまたは共通のトランシーバ１として車両天蓋、Ａピラー、Ｂピラー（ヴァンの場合それぞれのピラーまたは１つだけのピラーに）、バスの場合のウィンドウ間のピラーに、計器板４に、座席１０に、バックミラーに、ルーフまたはカバー部にまたは交通手段内のその他適当な個所に配置されていてよい。反射体６は座席１０の表面または座席内に、座席１０の近傍にまたは座席の下方並び背後に、座席１０に場合によって存在しているオブジェクトまたは人７がトランシーバ１と反射体６との間にあるように配置されることができる。ベルト反射体２６は後からベルト材料に取り付けることができるが、ベルト材料に例えば金属導体を織り込むことによって埋め込まれるようにしてもよい。

本発明の装置によって、位置の認識および座席占有の認識を非常に迅速に（数ミリ秒内に既に）行うことができるエネルギー節約形の装置を使用できるようになる。

交通手段として、人７が座席１０に座ることができかつ有利には並びに走行中人員の安全に役立つようにシートベルトによって安全確保されている、自動車（乗用車、商用車、バス）、鉄道車両、架空索道または懸垂式鉄道、ロープまたはチェア式索道、飛行機および船が考えられる。座席１０または前以て決められている場所のオブジェクトも認識することができ、その際例えばチャイルドシートまたは小包のようなオブジェクトは座席１０または所定の場所に安全確保されている。座席１０ではなくて、人７またはオブジェクトが別の、機能的には等価値の物体上に走行期間中シートベルトによって安全確保されるようにすることもできる。

シートベルト２０は２点式ベルト（通例は骨盤ベルトまたはダイアゴナルベルト）として、３点式ベルトとして（自動車において通例使用されているような、下方に２つおよび上方に１つのベルト懸架装置２４またはベルト固定装置を備えている）、４点式ベルトとして（いわゆるズボン吊り式ベルト）、５点式ベルトとして（２点および３点式ベルトの組み合わせ）または別の適当な方法で実施されるようにすることができる。ベルトによって人、オブジェクト、物体または商品が走行期間中に所定場所に安全確保される。従って人またはオブジェクトを安全確保するすべての安全ベルトシステムおよび拘束ベルトを使用することができる。

反射体６，２６の概念「識別コード」とは例えば、反射体６，２６が例えば３２ｋＨｚの周波数においてクロック制御されかつ従って高周波受信機３における信号には、それぞれの反射体６，２６識別するまたは信号がこの反射体６，２６から北面のであることをいずれにせよ認識させる特徴的な情報を付加しているものと理解することができる。反射体６，２６は受信された高周波信号もコード化しかつそれから返信することができる。その場合反射体も同様に、特徴的な識別コードまたは特徴的な情報を有し、反射体はこれらを反射された信号と一緒に送信する。

車両座席およびその上にいる人と本発明の装置との側面図 車両座席とシートベルトの略図 車両座席、人、シートベルトの略図 本発明の装置のブロック線図 自動車用ベビーシートを持った車両座席の側面図 バスまたは飛行機のような交通手段における座席列の側面図

符号の説明

１ トランシーバ
２ 高周波送信機
３ 高周波受信機
４ 計器板
５ 天蓋
６，２６ 反射体
７ 人員
８ 中央制御装置
９ 評価ユニット
１０ 座席
１１ ヘッドレスト
１２ 背もたれ
１３ 座席面
２５ ベルトセンサ

Claims (10)

1. 交通手段の座席（１０）上のオブジェクトまたは人（７）を認識するための装置であって、
   少なくとも１つの高周波送信機（２）を備え、該高周波送信機は座席（１０）の近傍に配置されておりかつ高周波信号を送信し、
   １つまたは複数の反射体（６）を備え、該反射体は高周波信号を反射し、この場合該反射体は座席（１０）の表面または座席内に配置されていて、該高周波信号が少なくとも部分的に座席（１０）上の人またはオブジェクトを通り抜けて行くようになっており、
   前記高周波信号を受信する高周波受信機（３）を備え、
   評価ユニット（９）を備え、該評価ユニットは前記高周波送信機（２）および高周波受信機（３）に接続されておりかつ送信と受信との間の信号伝搬遅延時間および／または高周波信号に含まれている情報および／または受信された信号強度から１つまたは複数の座席（１０）の占有を認識し、
   座席（１０）上のオブジェクト（１４）または人（７）を安全確保することができるシートベルト（２０）を備え、かつ
   ベルトセンサ（２５，２６）を備え、該ベルトセンサも前記評価ユニット（９）に接続されておりかつ該ベルトセンサを用いて、該シートベルト（２０）が実際にも装着されているかどうかが認識される
   交通手段の座席上のオブジェクトまたは人の認識装置。
2. ベルトセンサ（２５，２６）は、シートベルト（２０）のベルトロック部（２１）にあるベルトロックスイッチ（２５）であり、該スイッチはバックル（２２）がベルトロック部（２１）に係止される際に操作される
   請求項１記載の交通手段の座席上のオブジェクトまたは人の認識装置。
3. ベルトセンサ（２５，２６）は、シートベルト（２０）表面またはシートベルト内に配置されているベルト反射体（２６）である
   請求項１記載の交通手段の座席上のオブジェクトまたは人の認識装置。
4. 高周波送信機（２）および高周波受信機（３）は共通のユニットとして実現されておりかつこうして１つのトランシーバ（１）を形成している
   請求項１記載の交通手段の座席上のオブジェクトまたは人の認識装置。
5. 座席が占有されているかどうかまたはどの座席が占有されているかおよび／またはシートベルト（２０）が装着されているかまたは装着されていないかまたはどのシートベルト（２０）が装着されているかまたは装着されていないかを指示する指示装置（８）が存在している
   請求項１記載の交通手段の座席上のオブジェクトまたは人の認識装置。
6. 高周波送信機（２）並びに高周波受信機（３）およびこれらに接続されている評価ユニット（９）は自動車における快適さ制御システムの部分であり、これにより少なくとも１つの車両固有の機能が座席（１０）上の人（７）またはオブジェクトの存在に依存しておよび／または装着されたシートベルト（２０）に依存して制御される
   請求項１から５までのいずれか１項記載の交通手段の座席上のオブジェクトまたは人の認識装置。
7. 交通手段の座席（１０）上のオブジェクトまたは人（７）を認識するための方法において、
   高周波送信機（２）から高周波信号を送信しかつ該高周波信号を反射体（６）によって直接または間接的に反射し、高周波受信機（３）によって受信し、ここで該高周波信号は座席（１０）に人またはオブジェクトがある場合には少なくとも部分的にこれらを通り抜けて行きかつその際に減衰され、
   送信と受信との間の信号伝搬遅延時間および／または高周波信号に含まれている情報および／または受信された信号強度から１つまたは複数の座席（１０）の占有を突き止め、
   ベルトセンサ信号から、座席占有が認識された場合シートベルト（２０）が装着されているかどうかを認識する
   交通手段の座席上のオブジェクトまたは人の認識方法。
8. 高周波送信機（２）は高周波信号を広帯域変調して送信しかつそれぞれの反射体（６）または反射体（６）の群は該信号を前以て決められている周波数で反射する
   請求項７記載の交通手段の座席上のオブジェクトまたは人の認識方法。
9. 複数の高周波送信機（２）が使用されている場合、信号を種々異なっている伝送チャネルにおいて、種々異なっている変調周波数でまたは時間的に多重化して送信する
   請求項７記載の交通手段の座席上のオブジェクトまたは人の認識方法。
10. 反射体（６）は信号を種々様々に偏波して返送しかつ高周波受信機（３）は種々異なって偏波された高周波信号を受信することができる
    請求項７から９までのいずれか１項記載の交通手段の座席上のオブジェクトまたは人の認識方法。

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