JP5021594B2 - エアバッグ展開制御のための多重センサビークル搭乗者検出システム及び方法 - Google Patents
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Description
図3は、同乗者検出システム400の1つの実施の形態のブロック図である。
システム400は、搭乗者感知ユニット402、補助拘束システム(SRS)404、及びディスプレイメータ406を含んでいる。搭乗者感知ユニット402は、エアバッグの動作を不能にするか、または可能にするための制御信号をSRS404へ供給する。警告灯信号が、ディスプレイメータ406の搭乗者警告灯408へ供給される。搭乗者警告灯408は、搭乗者感知ユニット402によって決定された搭乗者の分類を指示する。代替として、搭乗者警告灯408は、SRS404が動作可能にされているか、動作不能にされていることを指示する。SRS警告灯410は、SRS404が動作しているか否かを指示する。
ローディング電流を用いて分類するために、発振回路506及び検出器504の両方を同一通路に接続する1つの選択回路を使用することができる。受信電流、または受信電流及びローディング電流の両方の組合わせを用いて分類するために、選択回路514及び512は独立的に動作する。
振幅及び/または振幅の変化は、ロードのインピーダンスの変化を表している。
ロードインピーダンスは、ロードの実効表面(サイズ)、及びロードと電極526との間の距離の関数として変化する。ロードのインピーダンスを別の技法で指示させるために、位相または周波数を測定することもできる。
Savg1=(S1+S3)/2
Savg2=(S2+S4)/2
Savg3=(S3+S5)/2
Savg4=(S4+S6)/2
4つのセクションは、少なくとも2つの電極と、関連するローディング電流測定との独特な4つの組合わせに対応する。例えば、これら4つのセクションは、以下のような4つの電極の組合わせとローディング電流からなる。即ち、(1)電極1、2、及び3、(2)電極2、3、及び4、(3)電極3、4、及び5、及び(4)電極4、5、及び6である。他の組合わせを使用することもできる。
一実施の形態では、ロードAの計算は以下のようにして決定される。
A0=(Savg1*S2)/(Savg1−S2)*(S2)-y
A1=(S3*Savg2)/(S3−Savg2)*(Savg2)-y
A2=(Savg3*S4)/(Savg3−S4)*(S4)-y
A3=(S5*Savg4)/(S5−Savg4)*(Savg4)-y
ここに、補正係数 (Sb)-y が使用されている。実験に基づく1つの好ましい値は、y=0.4である。もし何れかのロードAが0より小さいか、または等しければ、この値には−1が割当てられる。Rは以下のように計算される。
R0=A0/Savg1
R1=A1/S3
R2=A2/Savg3
R3=A3/S5
ここに、もし対応するA値が−1に等しければ、距離R値には99999が割当てられる。
このランニング平均は、搭乗者を分類するために使用される。代替として、または付加的に、しきい値との比較及び/または計算の前に、ローディング電流の測定値が時間の関数として平均される。
一実施の形態では、これらのしきい値は、分類を子供から大人へ変化させるよりも容易に、大人から子供へ変化させるようにセットされる。例えば、もし分類が大人であれば、搭乗者を子供として分類するための最大ロードしきい値を、分類が子供であるとして分類した場合よりも高くセットする。同様に、自動車の座席の分類のために要するしきい値またはセクションの数を最も新しい先行分類の関数として異ならせ、大人及び/または子供に自動車の座席を優先付けする。この優先付けは、しきい値間にグレーゾーンまたは領域を与える。例えば、低めのしきい値は平均6歳の子供のロードに基づくことができ、高めのしきい値は第5百分順位の成人女性に基づくことができる。グレーゾーン内に分類されたどの搭乗者も、子供としての分類のような優先順位に従って分類される。
B=K(A/(R+d)+Sfloat /d)
によって表される。ここに、Bはボトム電極Eの受信またはローディング電流(前述したものと類似の式におけるSb)であり、Sfloatは浮かせた状態の厚みセンサSによってもたらされるロードを表している。Sfloatは、センサS及び対向する電極Eの相対サイズ及び形状の関数として決定される定数である。
Ba=K(A/(R+d)+Sgnd /d)
によって表される。ここに、Baはボトム電極Eの受信またはローディング電流(前述したものと類似の式におけるSb)であり、Sgndは接地した状態の厚みセンサSによってもたらされるロードを表している。Sgndも、センサS及び接地された接続の相対サイズ及び形状の関数として決定される定数である。
Ba−B=K(Sgnd /d−Sfloat /d)
Ba−B=K(Sgnd /d)、または
d=K(Sgnd /(Ba−B))
T=K(A/R)、及びR=K(A/T)
B=K(A/(Rd))
Aについて解くことによって、
A=定数*(TB/(T−B))*(Sgnd /(Ba−B)
例えば、センサSを振動信号に接続し、対向する電極Eを接地する。電極Eを接地することによって、搭乗者によってもたらされる電流の衝撃が最小になる。
上述したインピーダンスをベースとする同乗者検出システムにおいては、ローディング測定中、使用されない電極は接地される。容量感知同乗者検出システムも、使用されない電極を接地する。同乗者の異なる接地状態を考慮するために、接地から切り離されている使用されていない電極を使用して付加的な測定が行われる。
スイッチまたはマルチプレクサ514(図4)が電極を接地に接続する。例えば(図5参照)、ローディング電流は電極102、104、106、108、110、または112の1つにおいて測定され、他の電極は接地されている。センサSが設けられている場合には(図9及び10参照)、このセンサは、電極へ供給される振動信号に接続される。代替として、センサは接地するか、または浮かせることができる。
同乗者検出システムは、湿度に感応させることができる。図2及び10を参照する。湿度センサH1は湿度レベルを検出する。同乗者検出システムは、同乗者の検出に及ぼす湿度効果を考慮に入れるように湿度センサに応答する。
同乗者検出システムは、アンテナ、電極、その他のセンサに近接する液体に感応することができる。1つまたはそれ以上の水分センサが設けられている。同乗者検出システムは水分センサに応答し、同乗者の検出に及ぼす液体の効果を斟酌する。
100 電極の配列
102〜112 電極
114 絶縁体
400 同乗者検出システム
402 搭乗者感知ユニット
404 補助高速システム
406 ディスプレイメータ
408 搭乗者警告灯
410 SRS警告灯
412 搭乗者センサ
414 通信ブロック
416 警告灯制御ブロック
418 記録ブロック
420 トラブル診断ブロック
422 電界センサ
424 電界ドライバ及び検出器
426 搭乗者識別装置
500 同乗者検出システム
502 マイクロプロセッサ
504 検出器
506 発振回路
508 信号コンディショナ
510 センサ
512、514 選択回路
516、518、520 演算増幅器
522 抵抗
524 シールドケーブル
526 電極
528 全波整流器
530 フィルタ回路
600 電極のトップ層
602 電極のボトム層
604 ロード
702 スイッチ
800 湿度センサ
802、804 抵抗
806、808 バッファ
Claims (11)
- 同乗者着座領域内の同乗者を感知するためのビークル同乗者検出システムであって、
同乗者検出システムと、
上記同乗者検出システムに接続されている湿度センサ回路と、を備え、
上記同乗者検出システムは、同乗者の検出に及ぼす湿度効果を考慮に入れるように上記湿度センサ回路に応答し、
上記湿度センサ回路は、振動信号に応答する座席内のソリッドステート容量性湿度センサと、上記ソリッドステート容量性湿度センサに作動的に接続された発振器と、上記ソリッドステート容量性湿度センサと発振器との間に一方の抵抗にまたがる電圧降下を形成するように直列に接続されている2つの抵抗と、バッファ入力とバッファ出力を有するバッファと、を備え、
上記バッファ入力は、上記2つの抵抗の間に接続されており、一方の抵抗にまたがる上記電圧降下についての電圧情報を受け、上記バッファ出力は、湿度効果を考慮に入れるときに用いられる上記電圧情報を出力するために、検出システムへ接続されていることを特徴とするシステム。 - 同乗者着座領域内の同乗者を感知するためのビークル同乗者検出システムであって、
回路及び少なくとも1つの電極を有する同乗者検出システムと、
上記同乗者検出システムに及ぼす水分効果を考慮に入れるように、上記回路に接続され、水分吸収または水分保持材料によって分離されている2つの電極を有する水分センサと、を備え、
上記同乗者検出システムは、
(a)水分レベルの関数として上記同乗者検出システムの測定値を変更すること、
(b)水分レベルの関数として上記同乗者検出システムのための表を選択すること、
のグループから選択された少なくとも1つで上記水分センサに応答し、
上記水分センサは前記同乗者検出システムの上記電極とは別に設けられていることを特徴とするシステム。 - 上記同乗者検出システムは、容量性感知システムを有する請求項1又は請求項2記載のシステム。
- 上記同乗者検出システムは、エアバッグ制御システムに作動的に接続されている請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記水分センサは、座席内の吸収性材料によって接続されている2つの導体を有し、
上記同乗者検出システムは、更に、上記2つの導体間の抵抗を測定する回路を有する請求項2記載のシステム。 - 同乗者着座領域内の同乗者を感知するためのビークル同乗者検出方法であって、
(a)湿度センサ回路により湿度を測定するステップと、
(b)上記同乗者着座領域内の同乗者の存在を決定するステップと、を有し、
上記ステップ(b)は、同乗者の存在の決定に及ぼす湿度効果を考慮に入れるように、上記測定された湿度の関数であり、
上記湿度センサ回路は、振動信号に応答する座席内のソリッドステート容量性湿度センサと、上記ソリッドステート容量性湿度センサに作動的に接続された発振器と、上記ソリッドステート容量性湿度センサと上記発振器との間に一方の抵抗にまたがる電圧降下を形成するように直列に接続されている2つの抵抗と、バッファ入力とバッファ出力を有するバッファと、を備え、
上記バッファ入力は、上記2つの抵抗の間に接続されており、一方の抵抗にまたがる上記電圧降下についての電圧情報を受け、上記バッファ出力は、湿度効果を考慮に入れるときに用いられる上記電圧情報を出力するために、検出システムへ接続されていることを特徴とする方法。 - 同乗者着座領域内の同乗者を感知するためのビークル同乗者検出方法であって、
(a)水分を測定するステップと、
(b)上記同乗者着座領域内の同乗者の存在を決定するステップと、を有し、
上記ステップ(b)は、上記測定された水分の関数であり、
この関数は、
(i)上記ステップ(b)のために上記測定された水分の関数として測定値を変更する、(ii)上記ステップ(b)のために上記測定された水分の関数として表を選択する、
(iii)上記測定された水分の関数として異常状態を生成する、
の少なくとも1つであることを特徴とする方法。 - 上記ステップ(b)は、容量性検知システムを用いて上記存在を決定する請求項6又は請求項7記載の方法。
- 上記ステップ(a)は、
(a1)湿度センサへ振動信号を印加するステップと、
(a2)上記湿度センサにより電圧を検出するステップと、
を有する請求項6記載の方法。 - 更に、(c)上記ステップ(b)に応答してエアバッグシステムを制御するステップを有する請求項6又は請求項7記載の方法。
- 上記ステップ(a)は、
(a1)第1及び第2の振動信号を、それぞれ第1及び第2の周波数で印加するステップと、
(a2)上記ステップ(a)に応答する信号の関数として水分レベルを計算するステップと、
を有する請求項7記載の方法。
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