KR20220100733A - 차량 탑승자 분류 시스템들을 위한 센서들 및 방법들 - Google Patents

차량 탑승자 분류 시스템들을 위한 센서들 및 방법들 Download PDF

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KR20220100733A
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아킨 아이나
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브론슨 아덴
자크 스튜어트
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테슬라, 인크.
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Abstract

차량의 조종석 내에 앉은 승객과 같은, 차량 탑승자를 검출 및/또는 분류하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 기술이 개시된다. 탑승자 분류 시스템은 탑승자 중량 센서, 탑승자 존재 센서, 및 탑승자 센서와 통신하도록 구성된 논리 장치를 포함한다. 탑승자 중량 센서는 유전체 층에 의해 분리된 적어도 제1 및 제2 전도성 전극들, 각각의 제1 및 제2 전도성 전극들을 지지하도록 구성된 상부 및 하부 보호 플라스틱 층들, 및 플라스틱 층들과 전도성 전극들 사이 및 전도성 전극들과 유전체 층 사이에 배치된 접착제 층을 포함한다. 제1 전도성 전극 및 제 2 전도성 전극에 관한 전기적 단락들에 대해 에지 보호를 제공하기 위해 상부 보호 플라스틱 층은 제 1 전도성 전극보다 길고 및/또는 넓고 하부 보호 플라스틱 층은 제 2 전도성 전극보다 길고 및/또는 넓다.

Description

차량 탑승자 분류 시스템들을 위한 센서들 및 방법들{SENSORS FOR VEHICLE OCCUPANT CLASSIFICATION SYSTEMS AND METHODS}
본 발명의 하나 이상의 실시예들은 일반적으로 탑승자 검출 시스템들에 관한 것이고 보다 구체적으로는, 예를 들어, 차량들의 탑승자들을 분류하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
차량(vehicle)이 움직이는 동안 차량의 동작들을 모니터링하고 필요에 따라 조직적인 경고들 및 지원을 제공하기 위해 자동화 시스템을 통합하여 차량들은 꾸준히 더 안전해지고 있다. 그러나, 차량 탑승자들의 존재를 신뢰성 있게 검출하고 이들을 어린이, 비교적 작은 성인들, 및/또는 다른 분류들에 따라, 특히 분류들을 구별함에 있어서, 정확하게 분류하는 것에 어려움들이 남아있다. 차량이 탑승자를 보호하기 위해 안전 조치를 지원하거나 제정하려고 할 때 정확한 분류는 중요할 수 있다.
특히, 충돌동안 탑승자의 안전을 유지하면서 에어백으로 인한 부상의 위험을 줄이기 위해 에어백 전개가 조절될 수 있다. 그러나, 비교적 작은 성인 여성들에게 감소된-힘의 에어백 전개가 권장되지만, 어린 아이가 비교적 작은 성인 여성들의 키들 및 몸중량들에 접근할 수 있더라도, 이것은 어린 아이(예: 10세 이하)에게는 권장되지 않는다. 따라서, 특히 차량의 조작자에게 힘을 가할 수 있는 탑승자 구속 시스템(occupant restraint system)을 제어하는 상황에서, 신뢰성 있고 정확한 차량 탑승자 분류를 제공하기 위한 개선된 방법론이 요구된다.
차량의 조종석 내에 앉은 승객과 같은, 차량 탑승자를 검출 및/또는 분류하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 기술이 개시된다. 차량 액세서리 제어 시스템(vehicle accessory control system)은 하나 이상의 탑승자 중량 센서들(occupant weight sensors), 탑승자 존재 센서들(occupant presence sensors), 및 탑승자 중량 센서들 및 탑승자 존재 센서들과 통신하도록 구성된 논리 장치들(logic devices)을 포함할 수 있다. 각 탑승자 중량 센서는 차량용 승객 좌석(passenger seat)과 관련된 탑승자 중량 센서 신호들을 제공하도록 구성될 수 있고, 각 탑승자 존재 센서는 승객 좌석과 관련된 탑승자 존재 센서 신호들을 제공하도록 구성될 수 있다. 논리 장치들은 탑승자 중량 및 탑승자 존재 센서들과 관련된 센서 신호들을 수신하고, 추정 탑승자 중량들(estimated occupant weights) 및 탑승자 존재 응답들(occupant presence responses)을 결정하고, 대응하는 탑승자 분류 상태들(occupant classification statuses)을 결정하고 보고하도록 구성될 수 있다. 논리 장치들은 탑승자 분류 상태들을 제공하기 전에 환경 조건들(environmental conditions)을 보상하기 위해 다양한 환경 조건들에, 적어도 부분적으로, 기초하여 추정 탑승자 중량들 및 탑승자 존재 응답들을 결정하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 탑승자 분류 시스템은 하나 이상의 온도 센서들, 전기 센서들, 환경 센서들, 사운드-모니터링 서브 시스템들, 통신 모듈들 및/또는 추가적인 센서들, 액추에이터들, 컨트롤러들, 사용자 인터페이스들, 및/또는 차량 내의 또는 차량에 마운트되는 다른 모듈들을 포함할 수 있다. 시스템의 각 구성요소는 다양한 구성요소들 사이에서 센서 신호들, 제어 신호들, 또는 다른 신호들 및/또는 데이터를 전송 및/또는 수신하기 위한 하나 이상의 유선 및/또는 무선 통신 링크들을 형성하도록 적용된 논리 장치와 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 탑승자 분류 시스템은 차량의 승객 좌석과 관련된 탑승자 중량 센서 신호들을 제공하도록 구성된 탑승자 중량 센서, 승객 좌석과 관련된 탑승자 존재 센서 신호들을 제공하도록 구성된 탑승자 존재 센서, 및 차량 내에 결합되고 탑승자 중량 센서 및 탑승자 존재 센서와 통신하도록 구성된 논리 장치를 포함할 수 있다. 논리 장치는 탑승자 중량 센서로부터 탑승자 중량 센서 신호들을 수신하고 탑승자 존재 센서로부터 탑승자 존재 센서 신호들을 수신하고, 탑승자 중량 센서 신호들 및 탑승자 존재 센서 신호들에, 적어도 부분적으로, 기초하여 추정 탑승자 중량(estimated occupant weight) 및 탑승자 존재 응답(occupant presence response)을 결정하고, 그리고 추정 탑승자 중량 및/또는 탑승자 존재 응답에, 적어도 부분적으로, 기초하여 승객 좌석에 대응하는 탑승자 분류 상태(occupant classification status)를 결정하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예들에서, 방법은 탑승자 중량 센서로부터 탑승자 중량 센서 신호들을 수신하는 단계, 탑승자 존재 센서로부터 탑승자 존재 센서 신호들을 수신하는 단계, 탑승자 중량 센서 신호들 및 탑승자 존재 센서 신호들에, 적어도 부분적으로, 기초하여 추정 탑승자 중량(estimated occupant weight) 및 탑승자 존재 응답(occupant presence response)을 결정하는 단계, 및 추정 탑승자 중량 및/또는 탑승자 존재 응답에, 적어도 부분적으로, 기초하여 승객 좌석에 대응하는 탑승자 분류 상태(occupant classification status)를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 탑승자 중량 센서는 유전체 층(dielectric layer)에 의해 분리된 제1 및 제2 전도성 전극(conductive electrode), 각각의 제1 및 제2 전도성 전극들을 지지하도록 구성된 상부 및 하부(top and bottom) 보호 플라스틱 층(protective plastic layer)-제1 및 제2 전도성 전극들에 관한 전기적 단락들에 대해 에지 보호(edge protection)를 제공하기 위해 상부 보호 플라스틱 층은 제1 전도성 전극보다 길고 및/또는 넓고, 하부 보호 플라스틱 층은 제2 전도성 전극보다 길고 및/또는 넓음-, 및 상부 보호 플라스틱 층과 제1 전도성 전극, 하부 보호 플라스틱 층과 제2 전도성 전극, 제1 전도성 전극과 유전체 층, 및 제2 전도성 전극과 유전체 층 사이에 배치된 적어도 하나의 접착 층(adhesive layer)을 포함할 수 있다.
다른 실시예들에서, 탑승자 중량 센서를 형성하는 방법은 제1 및 제2 전도성 전극들을 형성하는 단계, 제1 및 제2 전도성 전극들을 분리하도록 구성된 유전체 층을 형성하는 단계, 제1 및 제2 전도성 전극들 각각을 지지하도록 구성된 상부 및 하부 보호 플라스틱 층들을 형성하는 단계-제1 및 제2 전도성 전극들에 관한 전기적 단락들에 대해 에지 보호(edge protection)를 제공하기 위해 상부 보호 플라스틱 층은 제1 전도성 전극보다 긴 및/또는 넓고, 하부 보호 플라스틱 층은 제2 전도성 전극보다 긴 및/또는 넓음-, 및 상부 보호 플라스틱 층과 제1 전도성 전극, 하부 보호 플라스틱 층과 제2 전도성 전극, 제1 전도성 전극과 유전체 층, 및 제2 전도성 전극과 유전체 층 사이에 접착 층을 적용(apply)하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 본 섹션에 참조로 포함되는 청구항들에 의해 정의된다. 그것의 추가적인 이점들의 실현뿐만 아니라, 본 발명의 실시예들의 대한 보다 완전한 이해는, 하나 이상의 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명을 고려함으로써 당업자에게 제공될 것이다. 첨부 도면들이 참조될 것이며, 이들은 먼저 간략하게 설명된다.
도 1a는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량 액세서리 시스템의 블록도를 도시한다.
도 1b는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량 제어 및 보고 시스템의 도면을 도시한다.
도 2a는 본 개시의 일 실시예에 따른 탑승자 분류 시스템의 도면을 도시한다.
도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따른 탑승자 분류 시스템에 대한 일반적이고 문제되는 탑승자 분류들의 차트를 도시한다.
도 2c는 본 개시의 일 실시예에 따른 탑승자 분류 시스템의 동작을 복잡하게 하는 탑승자 포즈들(postures) 및 위치들의 차트를 도시한다.
도 3a-j는 본 개시의 실시예들에 따른 탑승자 분류 시스템을 위한 다양한 용량성 탑승자 중량 센서 배치들을 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 탑승자 분류 시스템을 위한 용량성 탑승자 존재 센서의 도면을 도시한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 탑승자 분류 시스템을 위한 용량성 탑승자 존재 센서의 도면을 도시한다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량 탑승자를 검출 및/또는 분류하기 위한 다양한 동작들의 흐름도를 도시한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 탑승자 분류 시스템에 대한 단순화된 탑승자 분류 로직 테이블을 도시한다.
도 8a는 본 개시의 일 실시예에 따른 다른 탑승자 분류 상태들을 갖는 다양한 검출된 탑승자들에 대한 탑승자 중량에 대한 검출된 탑승자 존재의 2차원 그래프를 도시한다.
도 8b는 본 개시의 일 실시예에 따른 다른 탑승자 분류 상태들을 갖는 다양한 검출된 탑승자들에 대한 탑승자 중량에 대한 제1 및 제2 검출된 탑승자 존재들의 3차원 그래프를 도시한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 탑승자 분류 시스템을 교정하기 위한 다양한 동작들의 흐름도를 도시한다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 탑승자 분류 시스템을 위한 상호-커패시턴스 탑승자 중량 센서를 제조하기 위한 다양한 동작의 흐름도를 도시한다.
본 발명의 실시예들 및 그들의 이점들은 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해된다. 하나 이상의 도면들에 도시된 유사한 요소들을 식별하기 위해 유사한 참조번호들이 사용됨을 이해해야 한다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 탑승자 감지 및 분류는 탑승자 중량 센서, 탑승자 존재 센서, 및 탑승자 중량 센서 및 탑승자 존재 센서에 의해 제공되는 센서 신호들을 추정 탑승자 중량 및 탑승자 존재 응답으로 전환하도록 구성된 논리 장치에 의해 제공될 수 있고, 이는 종래의 검출 시스템들과 비교하여 증가된 감도(sensitivity), 정확성(accuracy), 및 세분성(granularity)로 탑승자를 안정적으로 검출 및 분류하기 위해 함께 사용될 수 있다. 특히, 본 탑승자 분류 시스템의 실시예들은 어린이를 비교적 작은 여성 또는 남성으로부터 검출 및 구별하고 에어백을 적절하게 디스에이블, 부분적으로 인에이블 또는 완전히 인에이블하는데 이용될 수 있다. 이러한 탑승자 분류 시스템들은, 예를 들어, 스마트 폰으로 같이 로컬 및 원격 둘 다로 검출들 및 분류들을 보고하고, 여기에 설명된, 잠재적으로 안전하지 않은 조건 및/또는 바람직하지 않은 차량의 작동을 보고하는 것을 포함하는, 다양한 유형들의 사용자 피드백 메커니즘들로 구현될 수 있다.
도 1a는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량 제어 시스템(100)의 블록도를 도시한다. 다양한 실시예들에서, 시스템(100)은 시스템(100)의 하나 이상의 요소들 및/또는 차량(110)의 오리엔테이션(orientation), 위치, 가속도, 속도, 온도 및/또는 다른 환경 조건 및/또는 상태를 측정하도록 적용될 수 있다. 시스템(100)은 차량(110), 탑승자 구속 시스템(170), 및/또는 시스템(100)의 하나 이상의 다른 요소의 동작을 제어하기 위해 이러한 측정을 사용할 수 있다. 도 1a에 도시된 실시예에서, 시스템(100)은 탑승자 구속 시스템(170)의 동작이 용이하게 구현될 수 있고, 이는 좌석 벨트 센서 및/또는 잠금 메커니즘, 에어백 전개 시스템, 및/또는 탑승자 분류 시스템(occupant classification system(OCS)(200)을 포함하는 다른 탑승자 구속 및/또는 안전 시스템 및/또는 모듈들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템(100)은 사용자 인터페이스(120), 컨트롤러(130), 통신 모듈(132), 오리엔테이션 센서(140), 속도 센서(142), 자이로스코프/가속도계(gyroscope/accelerometer)(144), 글로벌 항법 위성 시스템(global navigation satellite system, GNSS)(146), 온도 센서(148), 습도 센서(148), 조향 센서/액추에이터(steering sensor/actuator)(150), 추진 시스템(propulsion system)(160), 탑승자 구속 시스템(170), 및/또는 다른 모듈들(180)과 같은 하나 이상의 다른 센서들 및/또는 액추에이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 시스템(100)의 하나 이상의 요소들은 차량(110)에 결합될 수 있고, 및/또는 차량(110)의 사용자에 의해 홀드 또는 운반될 수 있는 결합된 하우징 또는 구조로 구현될 수 있다. 일반적으로, 차량(110)은 자동차, 트럭, 기관차, 선박 및/또는 비행기를 포함하는 육상(terrestrial), 수상(waterborne), 및/또는 비행(airborne) 차량일 수 있다.
사용자 인터페이스(120)는 디스플레이, 터치스크린, 키보드, 마우스, 조이스틱, 노브, 조향 휠, 선박의 휠 또는 키(helm), 요크, 및/또는 사용자 입력을 받을 수 있는 및/또는 사용자에게 피드백을 제공할 수 있는 임의의 다른 장치로 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 사용자 인터페이스(120)는 사용자 입력을(예를 들어, 신호 및/또는 센서 정보의 유형으로서) 컨트롤러(130)와 같은 시스템(100)의 다른 장치들에 제공하도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스(120)는 또한 여기에 설명되는 다양한 프로세스들 및/또는 방법들의 임의의 것을 구현하는, 소프트웨어 명령어들과 같은, 명령어들을 실행하도록 적용될 수 있는 하나 이상의 논리 장치들과 구현될 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(120)는 통신 링크들을 형성하고, 통신들(예를 들어, 센서 신호들, 제어 신호들, 센서 정보, 사용자 입력, 및/또는 다른 정보)을 전송 및/또는 수신하거나, 또는 다양한 다른 프로세스들 및/또는 방법들을 수행하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 사용자 인터페이스(120)는, 예를 들어, 사용자 인터페이스(120)의 터치스크린 디스플레이 상에, 탑승자 존재 식별자, 탑승자 분류 식별자, 및 탑승자 분류 상태 식별자, 경고 표시, 및/또는 OCS(200) 및/또는 탑승자 구속 시스템(170)의 동작과 관련된 다른 식별자를 렌더링하고, 사용자 입력(예를 들어, 이러한 식별자들 및/또는 경고들의 하나 이상의 확인의 사용자 선택)을 받고, 통신 링크를 형성(예를 들어, 통신 모듈(132)을 사용하여)하고, 특정 무선 네트워킹 프로토콜 및/또는 특정 무선 네트워킹 프로토콜 및/또는 무선 링크에 대한 파라미터들(예를 들어, 비밀번호, 암호화 키, MAC 주소, 장치 식별 번호, 장치 동작 프로파일, 장치의 동작을 위한 파라미터들, 및/또는 다른 파라미터들)을 선택하고, 센서 정보를 결정하기 위해 센서 신호를 처리하는 방법을 선택하고, 및/또는 그 외에 시스템(100) 내의 장치들 및 시스템(100)의 동작을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스(120)가 사용자 입력을 받으면, 사용자 입력은 하나 이상의 통신 링크들을 통해 시스템(100)의 다른 장치들로 전송될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자 인터페이스(120)는, 예를 들어, 하나 이상의 관련된 논리 장치들에 의해 형성된 통신 링크들을 통해 센서 또는 제어 신호를 수신(예를 들어, 오리엔테이션 센서(140) 및/또는 조향 센서/액추에이터(150)로부터)하고 수신된 센서 또는 제어 신호에 대응하는 센서 및/또는 다른 정보를 사용자에게 디스플레이하도록 적용될 수 있다. 관련 실시예들에서, 사용자 인터페이스(120)는 센서 및/또는 다른 정보를 결정하기 위해 센서 및/또는 제어 신호를 처리하도록 적용될 수 있다. 예를 들어, 센서 신호는 차량(110)의 위치, 속도, 가속도, 각속도, 및/또는 오리엔테이션을 포함할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 사용자 인터페이스(120)는, 예를 들어, 추정 및/또는 절대 롤(roll), 피치(pitch) 및/또는 요(yaw)(자세(attitude) 및/또는 레이트(rate)), 및/또는 차량(110)의 위치 또는 일련의 위치들을 나타내는 센서 정보를 결정하기 위해 센서 신호들을 처리하고, 센서 정보를 사용자에게 피드백으로서 디스플레이하도록 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 인터페이스(120)는 차량(110)의 오리엔테이션 및/또는 위치를 참조할 수 있는, 그래프 또는 지도에 오버레이되거나 일부로서 시계열의 다양한 센서 정보 및/또는 다른 파라미터들을 디스플레이하도록 적용될 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(120)는 차량(110)의 시계열 위치들, 헤딩들(headings) 및/또는 오리엔테이션들 및/또는 시스템(100)의 다른 요소들을 지리적 지도 상에 오버레이되도록 디스플레이할 수 있으며, 이는 대응하는 시계열의 액추에이터 제어 신호들, 센서 정보, 및/또는 다른 센서 및/또는 제어 신호들을 나타내는 하나 이상의 그래프들을 포함할 수 있다.
보다 일반적으로, 사용자 인터페이스(120)는, 예를 들어, 센서 정보를 사용자에게 디스플레이하고 및/또는 센서 정보 및/또는 사용자 입력을, 예를 들어, 시스템(100)의 컨트롤러들, 모듈들, 센서들, 또는 다른 사용자 인터페이스들에 디스플레이, 통신 및/또는 추가 처리를 위해 전송하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 인터페이스(120)는 차량(110)의 다양한 시스템들과의 사용자 상호작용을 용이하게 하기 위해 휴대용(예를 들어, 휴대용 터치스크린 디스플레이 또는 스마트 폰, 예를 들어, 또는 웨어러블 사용자 인터페이스)일 수 있고, 및/또는 하나 이상의 센서들(예를 들어, 이미징 모듈들, 위치 및/또는 오리엔테이션 센서들, 다른 센서들)과 통합될 수 있다.
컨트롤러(130)는 임의의 적절한 논리 장치(예를 들어, 처리 장치, 마이크로컨트롤러, 프로세서, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), 메모리 저장 장치, 메모리 판독기(memory reader), 또는 다른 장치 또는 장치들의 조합)로 구현될 수 있고, 이는 예를 들어, 차량(110), 탑승자 구속 시스템(170), OCS(200) 및/또는 시스템(100)의 다른 요소들의 다양한 동작들을 제어하기 위한 제어 루프를 구현하는 소프트웨어 명령어들과 같은, 적절한 명령어들을 실행, 저장, 및/또는 수신하도록 적용될 수 있다. 이러한 소프트웨어 명령어들은 또한 센서 신호들을 처리하거나, 센서 정보를 결정하거나, 사용자 피드백을 제공하거나(예를 들어, 사용자 인터페이스(120)를 통해), 동작 파라미터들을 위한 장치들을 질의하거나, 장치들을 위한 동작 파라미터들을 선택하거나, 또는 여기에 설명된 다양한 동작들을 수행하기 위한 방법들(예를 들어, 시스템(100)의 다양한 장치들의 논리 장치들에 의해 수행되는 동작들)을 구현할 수 있다.
게다가, 컨트롤러(130)에 로딩되고 이것에 의해 실행되기 위한 비-일시적 명령어들(non-transitory instructions)을 저장하기 위한 기계 판독 가능 매체(machine readable medium)가 제공될 수 있다. 이들 및 다른 실시예들에서, 컨트롤러(130)는 휘발성 메모리, 비-휘발성 메모리, 하나 이상의 인터페이스들, 및/또는 시스템(100)의 장치들과 인터페이스하기 위한 다양한 아날로그 및/또는 디지털 구성요소들과 같은 적절한 다른 구성요소들과 구현될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(130)는 센서 신호들, 센서 정보, 교정(calibration) 파라미터들, 교정 포인트들의 세트들, 및/또는 다른 동작 파라미터들을, 예를 들어, 시간에 걸쳐, 저장하고, 사용자 인터페이스(120)를 사용하여 이러한 저장된 데이터를 사용자에게 제공하도록 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(130)는 하나 이상의 사용자 인터페이스들(예를 들어, 사용자 인터페이스(120))과 통합될 수 있고, 일 실시예에서, 통신 모듈 또는 모듈들을 공유할 수 있다. 여기에 언급된 것처럼, 컨트롤러(130)는 조향 제어(예를 들어, 조향 센서/액추에이터(150)를 사용하여) 및/또는 차량(110) 및/또는 시스템(100)의 다른 다양한 동작들을 수행하기 위해 하나 이상의 제어 루프들을 실행하도록 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어 루프는 차량(110), 탑승자 구속 시스템(170) 및/또는 시스템(100)의 다른 요소들의 하나 이상의 동작들을 제어하기 위해 센서 신호들 및/또는 센서 정보를 처리하는 것을 포함할 수 있다.
도 1b에 상세히 도시된 것처럼, 통신 모듈(communication module)(132)은, 예를 들어, 차량(110)의 요소들 사이에 및/또는 원격 사용자 장치들 및/또는 서버들에 무선으로, 센서 데이터, 구성 데이터, 파라미터들, 및/또는 다른 데이터 및/또는 신호들을 통신하도록 구성된 임의의 유선 및/또는 무선 인터페이스로 구현될 수 있다. 여기에 설명된 것처럼, 일부 실시예들에서, 통신 모듈(132)은 통신 모듈(132)의 일부가 시스템(100)의 하나 이상의 요소들 내에 구현되도록 분산 방식으로 구현될 수 있다.
오리엔테이션 센서(140)는 나침반, 플로트(float), 가속도계, 및/또는 차량(110) 및/또는 시스템(100)의 하나 이상의 다른 요소들(예를 들어, 중력 및/또는 자북과 같은 하나 이상의 참조 오리엔테이션들에 대한 롤, 피치, 및/또는 요의 크기(magnitude) 및 방향(direction))를 측정하고 시스템(100)의 다양한 장치들에 전달될 수 있는 센서 신호들로 이러한 측정치들을 제공할 수 있는 다른 디지털 또는 아날로그 장치 중 하나 이상으로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 오리엔테이션 센서(140)는 차량(110)에 대한 헤딩 측정치들을 제공하도록 적용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 오리엔테이션 센서(140)는 차량(110)에 대한 롤, 피치, 및/또는 요 레이트들을 제공(예를 들어, 시계열의 오리엔테이션 측정치들을 사용하여)하도록 적용될 수 있다. 오리엔테이션 센서(140)는 예를 들어 차량(110)의 특정 좌표 프레임과 관련하여 오리엔테이션 측정을 하도록 위치하고 및/또는 적용될 수 있다.
속도 센서(142)는 전자 피토(pitot) 튜브, 계량(metered) 기어 또는 휠, 수속(water speed) 센서, 풍속(wind speed) 센서, 풍속(wind velocity) 센서(예를 들어, 방향 및 크기) 및/또는 차량(110)의 선형 속력(예를 들어, 주변 매체(surrounding medium) 내에서 및/또는 차량(110)의 세로 축(longitudinal axis)과 정렬된)를 측정하거나 결정하고, 시스템(100)의 다양한 장치들에 전달될 수 있는 센서 신호들과 같은 측정치들을 제공할 수 있는 다른 장치로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 속도 센서(142)는 센서(142) 및/또는 차량(110)에 대한 주변 매체의 속도를 제공한다.
자이로스코프/가속도계(144)는 하나 이상의 전자 육분의들(electronic sextants), 반도체 장치들, 집적 칩들, 가속도계 센서들, 가속도계 센서 시스템들, 또는 차량(110) 및/또는 시스템(100)의 다른 요소들의 각속도들/가속도들 및/또는 선형 가속도들(예를 들어, 방향 및 크기)를 측정하고 시스템(100)의 다른 장치들(예를 들어, 사용자 인터페이스(120), 컨트롤러(130))에 전달될 수 있는 센서 신호들과 같은 측정들을 제공할 수 있는 다른 장치로 구현될 수 있다. 자이로스코프/가속도계(144)는 예를 들어 차량(110)의 특정 좌표 프레임과 관련하여 이러한 측정을 하도록 위치하고 및/또는 적용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 자이로스코프/가속도계(144)는 공통 참조 프레임 또는 참조 프레임들 사이의 알려진 변환을 보장하기 위해 시스템(100)의 다른 요소들과 함께 공통 하우징 및/또는 모듈로 구현될 수 있다.
GNSS(146)는 글로벌 포지셔닝 위성 수신기 및/또는 예를 들어, 우주-생성(space-born) 및/또는 지상 소스들로부터 수신된 무선 신호들에 기초하여 차량(110)(예를 들어, 또는 시스템(100)의 다른 요소)의 절대 및/또는 상대 위치를 결정하고, 시스템(100)의 다양한 장치들에 전달될 수 있는 센서 신호들과 같은 측정치들을 제공할 수 있는 다른 장치로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, GNSS(146)는 차량(110)의 각속도의 요 성분 및/또는 절대 속도와 같은, 차량(110)의 속도(velocity), 속력(speed), 및/또는 요 레이트를 결정(예를 들어, 시계열의 위치 측정치들을 사용하여)하도록 적용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 시스템(100)의 하나 이상의 논리 장치들은 이러한 센서 정보로부터 각속도의 계산된 요(yaw) 성분 및/또는 차량(110)의 계산된 속도를 결정하도록 적용될 수 있다.
온도 센서(temperature sensor)(148)는 서미스터(thermistor), 전기 센서, 전기 서미스터 및/또는 예를 들어, 차량(110), 탑승자 구속 시스템(170), OCS(200), 및/또는 시스템(100)의 하나 이상의 다른 요소들과 관련된 온도들을 측정하고, 컨트롤러(130)를 포함하여, 시스템(100)의 다양한 요소들에 전달될 수 있는 센서 신호들과 같은 측정치들을 제공할 수 있는 다른 장치로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 온도 센서(148)는 OCS(200)에 또는 그 근처에 열적 및/또는 물리적으로 결합되는 것과 같이, OCS(200)의 하나 이상의 요소들 및/또는 시스템(100)의 다른 요소들의 동작 온도를 직접적으로 측정하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 온도 센서(148)는 조종석(cockpit) 또는 대시 온도(dash temperature)와 같은 차량(110)과 관련된 환경 온도를 측정하도록 구성될 수 있고, 예를 들어, 이는 OCS(200)를 포함하여 시스템(100)의 하나 이상의 요소들의 온도를 추정하는데 사용될 수 있다.
습도 센서(humidity sensor)(149)는 상대 습도 센서, 전기 센서, 전기 상대 습도 센서, 및/또는 예를 들어, 차량(110), 탑승자 구속 시스템(170) 및/또는 시스템(100)의 하나 이상의 다른 요소들과 관련된 상대 습도(relative humidity)를 측정하고 컨트롤러(130)를 포함하여 시스템(100)의 다양한 요소들에 전달될 수 있는 센서 신호들과 같은 측정치들을 제공할 수 있는 다른 장치로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 습도 센서(149)는 OCS(200)의 요소들에 또는 그 근처에 물리적으로 결합되는 것과 같이, OCS(200)의 하나 이상의 요소들 및/또는 시스템(100)의 다른 요소들의 상대 습도를 직접적으로 측정하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 습도 센서(149)는 조종석 또는 대시 상대 습도와 같은 차량(110)과 관련된 환경 상대 습도를 측정하도록 구성될 수 있고, 예를 들어 이는 OCS(200)를 포함하여 시스템(100)의 하나 이상의 요소들의 상대 습도를 추정하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 습도 센서(149)는 온도 센서(148)와 통합될 수 있다.
조향 센서/액추에이터(150)는 컨트롤러(130)와 같은 시스템(100)의 논리 장치에 의해 제공되는 하나 이상의 제어 신호들 및/또는 사용자 입력들에 따라 차량(110)의 헤딩을 물리적으로 조절하도록 적용될 수 있다. 조향 센서/액추에이터(150)는 차량(110)의 하나 이상의 액추에이터들 및 조종면들(control surfaces)(예를 들어, 러더(rudder) 또는 다른 유형의 조향 또는 트림(trim) 메커니즘)을 포함할 수 있고, 조종면들을 다양한 포지티브 및/또는 네거티브 조향 각도들/위치들로 물리적으로 조절하도록 적용될 수 있다. 조향 센서/액추에이터(150)는 또한 예를 들어 이러한 조향 메커니즘의 현재 조향 각도/위치를 감지하고 이러한 측정치를 컨트롤러(130)에 제공하거나, 예를 들어 차량(110)의 피드백 오토파일럿 제어를 용이하게 하거나, 또는 시스템(100)의 다른 요소들의 동작을 조절하도록 적용될 수 있다.
추진 시스템(propulsion system)(160)은 프로펠러, 터빈, 또는 다른 추력-기반 추진 시스템, 기계식 휠 및/또는 추적 추진 시스템, 항해-기반 추진 시스템, 및/또는 차량(110)에 동력을 제공하기 위해 사용될 수 있는 다른 유형의 추진 시스템으로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 추진 시스템(160)은 예를 들어 비-관절형(non-articulated) 요소들을 포함할 수 있고, 이러한 요소들에 의해 발생된 원동력 및/또는 추력의 방향이 차량(110)의 좌표 프레임에 대해 고정될 수 있다. 비-관절형 추진 요소들의 비-제한적 예들은, 예를 들어, 지상 차량(terrestrial vehicle)용 고정 구동 트레인(fixed drive train), 고정 추력 벡터를 갖는 선박용 선내 모터, 또는 고정 항공기 프로펠러 또는 터빈을 포함한다. 다른 실시예들에서, 추진 시스템(160)은 관절형 요소들을 포함할 수 있고, 예를 들어 조향 센서/액추에이터(150)에 결합 및/또는 통합될 수 있고, 이에 따라 발생된 원동력 및/또는 추력의 방향이 차량(110)의 좌표 프레임에 대해 가변적일 수 있다. 관절형 추진 요소들의 비-제한적인 예들은, 예를 들어, 지상 차량용 조향 가능한 구동 트레인, 선박용 선외 모터, 가변 추력 벡터/포트를 갖는 선박용 선내 모터(예를 들어, 선박을 조향하기 위해 사용되는), 돛, 또는 가변 추력 벡터를 가진 터빈 또는 항공기 프로펠러를 포함한다.
탑승자 구속 시스템(170)은, 탑승자 분류 시스템(200)을 포함하여, 예를 들어, 하나 이상의 에어백 컨트롤러들(airbag controllers), 에어백 조립체들(assemblies), 좌석 벨트 검출 및 잠금/잠금해제 조립체들, 및/또는 다른 승객 구속 서브 시스템으로 구현될 수 있다. 일반적으로, 탑승자 구속 시스템(170)은 다양한 환경 및/또는 상태 센서들, 액추에이터들, 및/또는 차량(110)의 동작과 관련된 안전 메커니즘의 동작을 용이하게 하는 다른 장치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 탑승자 구속 시스템(170)은 센서들(140-149)로부터 움직임 및/또는 상태 데이터를 수신하고 에어백을 금지 또는 전개하기 위해 이러한 센서 데이터를 사용하도록 구성될 수 있다. 탑승자 구속 시스템(170)은 또한 차량(101)의 안전한 동작에 유리한 낮은 레이턴시 또는 오버라이딩 명령 구조를 제공하기 위해, 예를 들어, 다양한 중요 안전 시스템들 및 컨트롤러(130) 사이의 중재자(mediator)로서 동작할 수 있다.
탑승자 분류 시스템(200)은, 예를 들어 여기에 더 상세히 설명되는 것처럼, 탑승자 중량 센서들 및 탑승자 존재 센서들을 포함하는, 하나 이상의 다른 유형들의 탑승자 검출 센서들로 구현될 수 있다. 탑승자 분류 시스템(200)은 또한 다양한 탑승자 센서들에 적절한 보상을 적용하고 보다 신뢰성 있고 정확한 결과들을 생성하기 위해, 온도 센서(148) 및 습도 센서(149)를 포함하는, 다양한 유형들의 환경 센서들을 포함하거나 이들에 액세스하도록 구성될 수 있다. 센서 데이터로부터 도출된 탑승자 분류들은 어린이, 5번째 백분위수의 여성(예를 들어, 상대적으로 작고 및/또는 저중량의 성인 여성), 50번째 백분위수의 남성(예를 들어, 평균 남성)으로서의 분류들을 포함할 수 있고, 실시예들은 포즈(posture), 위치, 다리 확장, 복장, 카시트의 존재 및 유형, 및/또는 다른 조건들과 관련된 조건들을 포함하는, 다양한 다른 조건들 하에서 각각의 분류를 신뢰성 있게 구별할 수 있다. 탑승자 분류 상태들은 차량(110)의 승객들을 보호하기 위한 에어백의 동작을 포함하여, 특정 응용에 맞춰진 응용-별 상태들(application-specific statuses)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 탑승자 분류 상태들은 "억제(supress)" 또는 "금지(inhibit)" 상태(예를 들어, 에어백 차지(airbag charge)의 폭발을 억제하기 위해), "작은(small)" 상태(예를 들어, 하나의 에어백 차지 또는 다수의 에어백들/차지들 중 하나 또는 적은 수의 일부만 폭발시키기 위해), 및 "큰(big)" 상태(예를 들어, 하나의 에어백 차지 또는 다수의 에어백들/차지들을 완전히 폭발시키기 위해)를 포함할 수 있다. OCS(200)의 실시예들은 표준 분류 기준에 따라 탑승자들을 신뢰성 있게 분류할 수 있다. 게다가, OCS(200)의 실시예들에 의해 제공되는 부가된 감도 및 세분성은 충돌 및 에어백 전개 및/또는 탑승자 구속 시스템(170) 및/또는 시스템(100)의 다른 요소들에 의해 조절된 다른 행위의 이벤트에 안전하고 더 점진적인 응답을 제공할 수 있다.
예를 들어, 일부 실시예들에서, 더 세분화된 탑승자 분류 상태들은 금지 상태(inhibit status)(예를 들어, 빈 승객 좌석(empty passenger seat) 또는 유아용 카시트가 설치된 승객 좌석(passenger seat with an infant car seat)에 대응함-동일한 응용-별 상태를 갖는 다른 탑승자 분류들-), 유형 1 에어백 전개 상태(type 1 airbag deployment status)(예를 들어, 작은 어린이 탑승자 분류(small child occupant classification)에 대응함), 유형 2 에어백 전개 상태(type 2 airbag deployment status)(예를 들어, 작은 성인 탑승자 분류(mall adult occupant classification)에 대응함), 유형 3 에어백 전개 상태(type 3 airbag deployment status)(예를 들어, 큰 성인 탑승자 분류(large adult occupant classification)에 대응함), 및 유형 4 에어백 전개 상태(type 4 airbag deployment status)(예를 들어, 특대의 성인 탑승자 분류(extra-large adult occupant classification)에 대응함)를 포함할 수 있다. 각 유형의 에어백 전개 상태는 유형 1 내지 유형 4(및 또는 추가 유형들)로부터, 총 에어백 차지 에너지의 증가, 에어백들의 수 및 포지셔닝, 및/또는 다른 에어백 전개 특성들과 같은 점진적 에어백 전개를 식별할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 각 유형의 에어백 전개 상태는 작은 어린이를 위해 안전하게 전개되도록 구성된 에어백의 특정 유형 및 위치와 같은, 다른 에어백 전개 메커니즘을 식별할 수 있다. 일반적으로, 빈 또는 카시트 탑승자 분류는 도 2b의 차트(240)의 모드(242)의 부분들에 대략적으로 대응할 수 있고, 작은 어린이 탑승자 분류는 모드(242) 및 회색 영역(250)의 부분들에 대략적으로 대응할 수 있고(예를 들어, 거의 6세 분류 및 대응하는 에어백 전개 상태를 포함함), 작은 성인 탑승자 분류는 모드(244) 및 회색 영역들(250 및 252)의 부분들에 대략적으로 대응할 수 있고, 큰 성인 탑승자 분류는 모드(246) 및 회색 영역들(252 및/또는 254)의 영역들에 대략적으로 대응할 수 있고, 특대의 성인 탑승자 분류는 회색 영역(252)의 부분들에 대략적으로 대응할 수 있다.
도 1a는 탑승자 구속 시스템(170) 및/또는 OCS(200)와 분리된 시스템(100)의 다양한 센서들 및/또는 다른 구성요소들을 도시하지만, 다른 실시예들에서, 시스템(100)의 센서들 및 구성요소들의 임의의 하나 또는 조합은 탑승자 구속 시스템(170) 및/또는 OCS(200)와 통합될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(148) 및/또는 습도 센서(149)는 탑승자 구속 시스템(170) 및/또는 OCS(200)와 통합될 수 있고 탑승자 구속 시스템(170) 및/또는 OCS(200)의 하나 이상의 요소들의 온도 및/또는 습도의 직접적인 측정치들을 제공하도록 구성될 수 있다.
다른 모듈들(180)은 다른 및/또는 추가적인 센서들, 센서 어레이들, 액추에이터들, 논리 장치들, 통신 모듈들/노드들, 전력 및/또는 전력 분배 구성요소들, 및/또는 차량(110) 및/또는 시스템(100)의 다른 요소들과 관련된 추가 환경 조건 및/또는 상태 정보를 측정 및/또는 제공하는데 사용되는 사용자 인터페이스 장치들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다른 모듈들(180)은 추가적인 습도 센서, 기압계, 압력 센서, 위치 센서, 알람, 레이더 시스템, 카메라 및/또는 환경 조건들을 보상하는 차량(110) 및/또는 시스템(100)의 동작 제어를 제공하기 위해 사용자에게 디스플레이될 수 있고 및/또는 시스템(100)의 다른 요소들(예를 들어, 컨트롤러(130))에 의해 사용될 수 있는 측정치들 및/또는 다른 센서 신호들을 제공하는 다른 환경 센서들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다른 모듈들(180)은 차량의 조종석 내의 음성 명령들 및/또는 다른 사운드들을 모니터링하고, 음성 명령들 및/또는 사운드들을 컨트롤러(130)에 제공하도록 구성된 사운드-모니터링 서브 시스템을 포함할 수 있다.
일반적으로, 시스템(100)의 각각의 요소들은 임의의 적절한 논리 장치(예를 들어, 처리 장치, 마이크로컨트롤러, 프로세서, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), 메모리 저장 장치, 메모리 판독기, 또는 다른 장치 또는 장치들의 조합)로 구현될 수 있고, 이는 예를 들어 탑승자 구속 시스템(170)의 동작을 제어하거나, 시스템(100)의 하나 이상의 장치들 사이의, 센서 신호들, 센서 정보, 및/또는 제어 신호와 같은, 통신들을 송신 및/또는 수신하기 위한 방법을 구현하는 소프트웨어 명령어들과 같은, 적절한 명령어들을 실행, 저장, 및/또는 수신하도록 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 방법은 시스템(100)의 다양한 장치들 및/또는 하나 이상의 원격 사용자 장치들 및/또는 서버들 사이의 하나 이상의 통신 링크들(communication links)을 형성(establish)하기 위한 명령어들을 포함 할 수 있다. 게다가, 시스템(100)의 하나 이상의 장치들과 구현된 임의의 논리 장치에 로딩되고 이것에 의해 실행되기 위한 비-일시적 명령어들을 저장하기 위한 하나 이상의 기계 판독 가능 매체가 제공될 수 있다. 이들 및 다른 실시예들에서, 논리 장치들은 휘발성 메모리, 비-휘발성 메모리, 및/또는 하나 이상의 인터페이스들(예를 들어, I2C(inter-integrated circuit) 인터페이스, MIPI(mobile industry processor interfaces), JTAG(Joint Test Action Group) 인터페이스(예를 들어, IEEE 1149.1 표준 테스트 액세스 포트 및 경계-스캔 아키텍처), 및/또는 하나 이상의 안테나들에 대한 인터페이스, 또는 특정 유형의 센서에 대한 인터페이스와 같은, 다른 인터페이스들)과 같은, 적절한 다른 구성요소들과 구현될 수 있다.
시스템(100)의 각각의 요소들은 하나 이상의 증폭기들, 변조기들, 위상 조절기들, 빔포밍 구성요소들, DAC들(digital to analog converters), ADC들(analog to digital converters), 다양한 인터페이스들, 안테나들, 트랜스듀서들, 및/또는, 예를 들어, 시스템(100)의 하나 이상의 장치들 사이의 유선 및/또는 무선 통신들을 용이하게 하기 위해, 시스템(100)의 각각의 장치들이 다양한 주파수들의 신호들을 송신 및/또는 수신할 수 있게 하는 다른 아날로그 및/또는 디지털 구성요소들과 구현될 수 있다. 이러한 구성요소들은 예를 들어, 시스템(100)의 대응하는 요소와 통합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 여기에 설명된 것처럼, 동일하거나 유사한 구성요소들이 하나 이상의 센서 측정들을 수행하는데 사용될 수 있다. 센서 신호들, 제어 신호들, 및 다른 신호들은 예를 들어, 전압 시그널링, Ethernet, WiFi, Bluetooth®, Zigbee®, Xbee®, Micronet®, CAN 버스, 또는 다른 매체 및/또는 근거리 유선 및/또는 무선 네트워킹 프로토콜 및/또는 구현을 포함하는, 다양한 유선 및/또는 무선 통신 기술들을 사용하여 시스템(100)의 요소들 사이에서 통신될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 시스템(100)의 각 요소는 유선, 무선, 및/또는 유선 및 무선 통신 기술들의 조합을 지원하는 하나 이상의 모듈들을 포함할 수 있다.
도 1b는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량 제어 및 보고 시스템(102)의 도면을 도시한다. 도 1b에서 알 수 있는 것처럼, 시스템(102)은 하나 이상의 통신 링크들(113, 115, 및 117) 및 네트워크(114) 및/또는 선택적인 직접 통신 링크(111)를 통해 사용자 장치(112) 및/또는 서버(116)와 통신하도록 구성된 도 1a의 시스템(100)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 여기에 설명되는 것처럼, 통신 링크(111, 113, 115, 및 117) 및 네트워크(114)는 하나 이상의 유선 및/또는 무선 네트워크 인터페이스들, 프로토콜들, 토폴로지들, 및/또는 방법론을 포함할 수 있다.
보통의 동작에서, 시스템(100)은 차량(110)의 동작 및/또는 상태 및/또는 시스템(100)/차량(110)의 요소와 관련된 정보를, 예를 들어, 사용자 장치(112) 및/또는 서버(116)에 제공하고, 및/또는 시스템(100)/차량(110)의 요소와 관련된 제어 명령들(control commands)을 사용자 장치(112) 및/또는 서버(116)로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)의 컨트롤러(130)는, 예를 들어, 통신 링크(115)를 통해 서버(116)와 및/또는 통신 링크(113)를 통해 사용자 장치(112)와 통신하고 시스템(100)의 요소와 관련된 제어 명령을 수신하기 위한 네트워크(114)(예를 들어, 셀룰러 네트워크 및/또는 인터넷과 같은 광역 네트워크)에 통신 링크(117)를 확립하기 위해 통신 모듈(132)을 사용하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 시스템(100)의 컨트롤러(130)는 사용자 장치(112)(예를 들어, Bluetooth® 또는 WiFi 와 같은 근거리 네트워크)에 직접 통신 링크(111)를 확립하고 사용자 장치(112)로부터 직접 제어 명령을 수신하기 위해 통신 모듈(132)을 사용하도록 구성될 수 있다.
대안적으로, 컨트롤러(130) 및 통신 모듈(132)은 탑승자 구속 시스템(170) 및/또는 OCS(200)와 관련된 다양한 동작 특성들 및/또는 상태들을 사용자 장치(112) 및/또는 서버(116)에 보고하기 위해 통신 메커니즘을 사용하도록 구성될 수 있다. 특히, 컨트롤러(130)는 탑승자의 탑승자 분류 및/또는 탑승자 분류 상태를 결정하고 탑승자 분류 및/또는 탑승자 분류 상태를 사용자 장치(112) 및/또는 서버(116)에 보고하도록 구성될 수 있다. 이러한 보고는, 예를 들어, 좌석 벨트를 매지 않은 탑승자, 차량에서 검출된 탑승자들의 수 및/또는 그들의 분류들 및/또는 분류 상태들, 잠긴/닫힌 차량 조종석 및/또는 어린이의 존재와 과 결합된 객실 및/또는 다른 온도, 및/또는 탑승자 구속 시스템(170) 및/또는 OCS(200)에 의해 식별된 다른 안전 문제와 같은 특정 차량 탑승자 또는 탑승자들과 관련된 안전 문제를 나타낼 수 있다. 다양한 실시예들에서, 시스템(102)의 요소들 사이의 통신들은 오래되고 업데이트된 명령들, 상태들 및/또는 관련 환경 조건들을 구별하기 위해 타임 스탬프될 수 있다.
사용자 장치(112)는 시스템(100)에 제어 명령(예를 들어, 도어 잠금해제 명령 또는 창문 개방 명령)을 제공하고 및/또는 시스템(100)에 의해 보고된 분류들, 상태들, 및/또는 관련 환경 조건들을 수신하고 사용자 장치(112)의 디스플레이 상에 대응하는 식별자를 렌더링하도록 구성될 수 있는 논리 장치, 태블릿 컴퓨터, 랩탑, 스마트폰, 데스크탑, 및/또는 서버 컴퓨터로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자 장치(112)는 사용자 장치(112)의 디스플레이상에 제어 선택기(selector)를 렌더링하고, 제어 선택기의 사용자 선택을 수신하고, 대응하는 언래치(unlatch) 또는 제어 명령을 시스템(100)에 제공하도록 구성될 수 있다.
서버(116)는 시스템(100)에 제어 명령을 제공하고 및/또는 시스템(100)에 의해 보고된 분류들, 상태들, 및/또는 관련 환경 조건들을 수신하도록 구성될 수 있는 논리 장치, 태블릿 컴퓨터, 랩탑, 데스크탑, 및/또는 서버 컴퓨터로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 서버(116)는 시스템(100)과 사용자 장치(112) 사이에서 이러한 명령들, 상태들, 및/또는 다른 데이터를 전달하도록 동작할 수 있다. 다른 실시예들에서, 서버(116)는 다양한 제어 명령들을 개시(initiate)할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 실수로 차량(110) 및/또는 차량(110)의 차량 액세서리에서 사용자 장치(112)를 잠글 수 있다. 사용자는 서비스 제공자에게 차량(110)의 잠금을 해제하고 및/또는 차량(110)의 차량 액세서리를 언래치하도록 요청하기 위해 서비스 제공자 운영 서버(116)(예를 들어, 다른 사용자 장치(112)를 사용하여)에 전화할 수 있고, 서비스 제공자는 그렇게 하기 위해 서버(116)를 사용할 수 있다.
통신 링크(111)는 보통 Bluetooth® 또는 WiFi 통신 링크에 따른 것과 같은, 근거리 네트워킹을 위해 구성된 하나 이상의 무선 네트워크 인터페이스들, 프로토콜들, 토폴로지들, 및/또는 방법론들을 사용하여 구현될 수 있다. 통신 링크(117)는 보통 WiFi 또는 셀룰러 통신 링크에 따른 것과 같은, 광역 네트워킹을 위해 구성된 하나 이상의 무선 네트워크 인터페이스들, 프로토콜들, 토폴로지들, 및/또는 방법론들을 사용하여 구현될 수 있다. 통신 링크(113 및/또는 115)는 보통 광역 네트워크와 인터페이스하도록 구성된 하나 이상의 유선 및/또는 무선 네트워크 인터페이스들, 프로토콜들, 토폴로지들, 및/또는 방법론들을 사용하여 구현될 수 있다. 네트워크(114)는 보통 셀룰러 네트워크 및/또는 인터넷과 같은, 광역 네트워크에 의해 구현될 수 있다. 네트워크(114)가 도 1b에 하나의 요소로서 도시되어 있지만, 다양한 실시예들에서, 네트워크(114)는 여러 네트워크 인프라스트럭처들 및/또는 인프라스트럭처들의 조합들을 포함할 수 있고, 예를 들어, 시스템(100)/차량(110) 및/또는 사용자 장치(112) 각각은 실질적으로 다른 네트워크 인프라스트럭처들 사용하여 서버(116)에 액세스하도록 구성될 수 있다.
도 2a는 본 개시의 일 실시예에 따른 OCS(200)의 도면을 도시한다. 도 2a에 도시된 것처럼, OCS(200)는 탑승자 중량 센서(222) 및 승객 좌석(210)의 쿠션(212) 내에 배치된 탑승자 존재 센서(224) 및 승객 좌석(210)의 등받이(seatback, 216) 내에 배치된 탑승자 존재 센서(226)를 갖는 승객 좌석(210)을 포함한다. 승객 좌석(210)은 조작자/운전자 및/또는 수동적 승객을 차량(110)에 및/또는 차량(110)의 조종석 내에 고정하기 위해 사용될 수 있다(예를 들어, 여기에 사용된 "승객 좌석"은 운전자의 좌석을 포함하는, 차량을 위한 모든 유형들의 좌석을 지칭할 수 있음). 탑승자 중량 센서(222) 및 탑승자 존재 센서들(224 및 226)은 각각의 센서 리드(223, 225, 및 227)를 통해 OCS 컨트롤러(230)와 전기적으로 결합되고 통신(예를 들어, 센서 신호들 및/또는 데이터를 송신 및/또는 수신)하도록 구성된다. 또한 도 2a에 도시된 것은 통신 링크들(173 및 175)을 통해 나머지 및/또는 OCS 컨트롤러(230)에 통신 가능하게 연결된 탑승자 구속 시스템(170)의 에어백 컨트롤러(172) 및 에어백 조립체(174)이다. 일반적으로, OCS(200)는 승객 좌석(210)의 탑승자를 검출 및/또는 분류하고 에어백 조립체(174)의 안전한 제어를 용이하게 하기 위해 탑승자 분류 상태를 에어백 컨트롤러(172)에 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 탑승자 분류 상태는 예를 들어, 차량(110)이 주차되어 잠겨있는 동안 차량(110) 내의 어린이(예를 들어, 일반적으로 성인과는 다른 특정 분류 상태를 갖는 탑승자)의 존재를 사용자에게 경고하는 것과 같이, 시스템(100)의 다른 요소들과 함께 사용될 수 있다.
탑승자 감지 및 분류는 일반적으로 비교적 어렵다. 예를 들어, 도 2b는 탑승자 분류 시스템에 대한 일반적이고 문제되는 탑승자 분류의 차트(240)를 도시한다. 도 2b에 도시된 것처럼, 차트(240)는 3가지 일반적인 모드들의 동작(242: 예를 들어, 어린 자녀를 검출하기 위한; 244: 예를 들어, 5번째 백분위수 여성들을 검출하기 위한; 및 246: 예를 들어, 평균 또는 50번째 백분위수의 남성들을 검출하기 위한)을 묘사하고, 각각은 상당히 잘 정의되어 있지만, 회색 영역들(250, 252, 및 254) 사이에 삽입(interlineated)되어 있으며, 이들은 일반적으로 모드들(242, 244, 및 254)과 잘 구분되지 않고, 이들은 예를 들어 에어백이 금지되어야 하거나(예를 들어, 어린이를 위해) "큰 에어백" 프로토콜(예를 들어, 완전 전개) 대신 "작은 에어백" 프로토콜(예를 들어, 부분적 또는 부분적으로 억제된 전개)에 따라 전개되어야 하는 경우 부상을 야기할 수 있다. 본 개시의 실시예들은, 예를 들어, 비교적 작은 여성 및 남성으로부터 어린이를 신뢰성 있게 구별하기 위해 여분의 세분성 및 감도를 제공함으로써 이러한 필요를 해결한다. 도 2c는 탑승자 분류 시스템의 동작을 복잡하게 하는 탑승자 포즈들 및 위치들(264)의 차트(260)를 도시한다. 그래픽(264) 및 수반되는 설명(262)에서 알 수 있는 것처럼, 어린이 및 불안한(restless) 성인은 차량으로 여행할 때 특히 감지 및 분류하기가 어려울 수 있다. 이는 때로는 다리를 편 채로 앉고 때로는 발을 평평하게 하고 승객 좌석(210)의 전방 에지 근처에 위치하는 성인을 분류하려고 할 때 특히 그러하다. OCS(200)의 실시예들은 다수의 차별화되고 상대적으로 민감한 탑승자 센서들(예를 들어, 도시된 것처럼, 탑승자 중량 센서(222) 및 탑승자 존재 센서들(224 및 226))를 통합하여 비교적 신뢰성 있고 세분화된 탑승자 분류 상태들을 제공할 수 있다.
도 2a의 탑승자 중량 센서(222)는 승객 좌석(210)과 관련된 탑승자 중량 센서 신호들을 OCS 컨트롤러(230)에 제공하도록 구성된 용량성(capacitive) 및/또는 다른 유형의 중량 센서일 수 있다. 예를 들어, OCS(200)의 탑승자 중량 센서(222)는 하나 이상의 에어 블래더(air bladder) 중량 센서(예를 들어, 쿠션(212) 내에 배치되고 탑승자의 중량을 나타내는 센서 신호를 제공하도록 구성된 압력 센서에 결합된 압축성의 봉인된 에어 인클로저(compressible sealed air enclosure)) 및/또는 다른 종래의 차량 탑승자 중량 센서들에 의해 구현될 수 있다. 도 2a에 도시된 것처럼, 탑승자 중량 센서(222)는 승객 또는 승객 좌석(210)의 탑승자의 앉는 중량을 측정하기 위해 승객 좌석(210)의 쿠션(212) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 탑승자 중량 센서(222)는 일반적으로 평면일 수 있고 쿠션(212)의 상부 표면(top surface) 또는 시트 팬(seat pan)에 실질적으로 평행하게 배향(orient)될 수 있다. 탑승자 존재 센서들(224 및 226)은 승객 좌석(210)와 관련된 탑승자 존재 센서 신호들을 OCS 컨트롤러(230)에 제공하도록 구성된 용량성 및/또는 다른 유형의 탑승자/승객 존재 센서들일 수 있다. 도 2a에 도시된 것처럼, 탑승자 존재 센서(224)는 승객 좌석(210)의 승객 또는 탑승자의 앉는 존재 또는 위치를 측정하기 위해 승객 좌석(210)의 쿠션(212) 내에 배치될 수 있다. 탑승자 존재 센서(226)는 승객 또는 승객 좌석(210)의 탑승자의 기대는 존재 또는 자세를 측정하기 위해 승객 좌석(210)의 좌석 등받이(216) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 탑승자 존재 센서들(224 및 226) 중 하나는 OCS(200)에서 생략될 수 있다.
도 2a에서, 각각의 탑승자 중량 센서(222) 및 탑승자 존재 센서들(224 및 226)는 센서 리드들(223, 225, 및 227)를 통해 OCS 컨트롤러(230)에 통신 가능하게 결합된다. 다양한 실시예들에서, OCS 컨트롤러(230)는 컨트롤러(130)를 포함하여, 도 1a의 시스템(100)과 관련하여 설명된 임의의 논리 장치 및/또는 다른 요소들과 유사하게 구현 될 수 있다. OCS 컨트롤러(230)는 탑승자 중량 센서(222) 및/또는 탑승자 존재 센서들(224 및 226)을 폴링하고 대응하는 센서 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 탑승자 중량 센서(222) 및 탑승자 존재 센서들(224 및 226) 각각이 용량성 센서들로 구현되는 실시예에서, OCS 컨트롤러(230)는 커패시턴스 조사(probing) 신호들(예를 들어, 주파수 및/또는 대역폭을 갖는 신호)을 중량 센서(222) 및 탑승자 존재 센서들(224 및 226)에 공급하고, 여기에 보다 자세히 설명된 것처럼, 각각의 센서들의 상호-커패시턴스 및/또는 자기-커패시턴스에 대응하여, 리턴으로 대응하는 상호-커패시턴스 센서 신호들(mutual-capacitance sensor signals) 및/또는 자기-커패시턴스(self-capacitance) 센서 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 탑승자 중량 센서(222) 및 탑승자 존재 센서들(224 및 226)로부터 대응하는 탑승자 중량 센서 신호들/데이터 및/또는 탑승자 존재 센서 신호들/데이터를 수신하기 위해 다양한 커패시턴스 및/또는 다른 측정 기술들이 OCS 컨트롤러(230)에 의해 사용될 수 있다.
에어백 컨트롤러(172)는, 예를 들어, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)와 유사하게 구현될 수 있고, 에어백 조립체(174)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 에어백 조립체(174)는 다양한 불꽃 차치들(pyrotechnic charges), 에어백들, 및/또는 충돌 이벤트에서 에어백의 전개를 용이하게 하는 다른 장치들 및/또는 구조들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 통신 링크들(173 및/또는 175)은, 예를 들어, 하나 이상의 유선 또는 무선 통신 링크들과 구현될 수 있고, 컨트롤러(130)를 통해 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 통신 링크(173)의 일부 또는 전체는, 예를 들어, 차량(110)을 위한 CAN 버스의 일부로, 또는 OCS 컨트롤러(230)와 에어백 컨트롤러(172) 사이의 혼잡하지 않은 및/또는 비교적 낮은 레이턴시의 통신을 보장하기 위해 OCS 컨트롤러(230)와 에어백 컨트롤러(172) 사이의 안전한 직접 링크로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, OCS(200)는 좌석 벨트 센서(예를 들어, 좌석 벨트 맞물림을 검출하기 위한) 및/또는 잠금장치를 포함할 수 있는, 승객 좌석(210)의 좌석 벨트 래치(220)를 포함할 수 있고, OCS(200)의 동작은 예를 들어, 차량(110)이 움직이거나 충돌을 겪는 동안 특정 부류의 탑승자가 승객 좌석(210)에 벨트로 묶이지 않은 경우, 알람 또는 경고를 발행하거나 에어백의 활성화를 억제 또는 금지하기 위해, 좌석 벨트 맞물림 또는 잠금 상태와 협력할 수 있다.
도 3a-f는 본 개시의 실시예에 따른 탑승자 분류 시스템을 위한 다양한 용량성 탑승자 중량 센서 배치들(capacitive occupant weight sensor arrangements)을 도시한다. 도 3a에 도시된 것처럼, 용량성 탑승자 중량 센서(322A)는 쿠션(212)의 전방 에지(312)와 등받이(216)와의 인터페이스(316) 사이의 대략 등거리인 쿠션(212)의 거의 중심에 배치된다. 용량성 탑승자 중량 센서(322A)는 쿠션(212)의 상부 표면의 대략 25%를 차지한다. 또한 도 3a에 도시된 것은 도 3b에 도시된 용량성 탑승자 중량 센서(322A)의 횡단면도의 오리엔테이션을 나타내는 절단 선(cut line, 313)이다. 도 3b에서, 용량성 탑승자 중량 센서(322B)는 또한 거의 쿠션(212)의 중심에 배치되지만, 용량성 탑승자 중량 센서(322B)는 용량성 탑승자 중량 센서(322A)보다 크고(예를 들어, 더 넓고 긴) 쿠션(212)의 상부 표면의 대략 90%를 차지한다. 이러한 증가된 표면적은, 특히 문제되는 포즈 및 발 위치들에 대해 일반적으로 중량 센서의 감도를 증가시킨다. 일반적으로, 용량성 탑승자 중량 센서들은 승객 좌석(210)의 쿠션(212)의 상부 표면의 표면적의 대략 25% 내지 90% 사이의 표면적(상부 표면에서 볼 때)일 수 있다. 도 3c에서, 제1 및 제2 용량성 탑승자 중량 센서들(322C 및 322D)는 쿠션(212) 내에 배치된다. 이러한 배치은 용량성 탑승자 중량 센서(322B)와 유사하게 증가된 감도를 제공할 수 있지만, 쿠션(212)의 윤곽에 보다 용이하게 형상화되고 손상이 덜 발생할 수 있다. 더욱이, 이러한 듀얼 용량성 탑승자 중량 센서들은 탑승자의 넓은 범위의 차별화된 포즈들 및 위치들을 감지하도록 구성될 수 있다. 제1 용량성 중량 센서(first capacitive weight sensor)(322C)는 쿠션(212)의 전방 에지(front edge)(312)에 인접하게 승객 좌석(passenger seat)(210)의 쿠션(212) 내에 배치되고, 도시된 것처럼 그것의 일반적인 평면 구조가 쿠션(212)의 상부 표면 및/또는 시트 팬(seat pan)에 실질적으로 평행하도록 배향된다. 제2 용량성 중량 센서(second capacitive weight sensor)(322D)는 쿠션(212)과 승객 좌석(passenger seat)(210)의 시트백(seatback)(216) 사이의 인터페이스(316)와 제1 용량성 중량 센서(322D) 사이의 쿠션(212) 내에 배치된다.
도 3d는 절단 선(313)을 따른 용량성 탑승자 중량 센서(capacitive occupant weight sensor)(322A)의 횡단면도를 도시한다. 도 3d에서 용량성 탑승자 중량 센서(322A)의 치수들(dimensions)은 스케일링되지 않았으며 조립체의 세부사항을 나타내기 위해 과장되었다. 도 3d에 도시된 것처럼, 용량성 탑승자 중량 센서(322A)는 상호-커패시턴스 기반 센서(mutual-capacitance based sensor)로 구현되며 유전체 층(dielectric layer, 340)에 의해 분리된 2개의 실질적으로 평행한 전도성 평면 전극들/금속 판들(conductive planar electrodes/metal plates, 334 및 336)을 포함한다. 도 3d에 도시된 실시예에서, 유전체 층(340)은 대략 3-4mm 두께일 수 있는, 패터닝된 유전체 폼(patterned dielectric foam)에 의해 구현될 수 있다.
전도성 전극들/금속 판들(334 및 336)은 예를 들어 구리, 알루미늄, 또는 다른 전도성 원소 또는 합금 금속으로 제조될 수 있고, 두께가 1mm 미만(예를 들어, 대략 100미크론의 두께)인 전도성 금속 포일과 같이, 비교적 얇고, 도시된 것처럼 접착 층들(adhesive layers, 339)을 통해 플라스틱 층들(plastic layers, 330 및 332)에 접착될 수 있다. 다른 실시예들에서, 하나 이상의 전도성 전극들(334 및 336)은, 예를 들어, 함께 직조되고(woven), 포팅되고(potted)(예를 들어, 접착제/에폭시로), 소결되고(sintered) 및/또는 그 밖에 전도성 전극들(334 및 336)에 형성될 수 있는, 개별 전도성 와이어들(wires), 스트립들(strips), 탭들(tabs) 및/또는 다른 전도성 구조들의 전도성 직물(fabric), 메시(mesh), 또는 그리드(grid)로부터 형성될 수 있고, 이는 그 다음에 보호 플라스틱 층들(330 및 332)에 접착될 수 있다. 적어도 도 3d에 도시된 것처럼, 전도성 전극들(334 및/또는 336)은, 적어도 횡단면에서 볼 때, 실질적으로 평면의 전극들이 되도록 형성될 수 있다. 그러나, 보다 일반적으로, 다른 실시예들에서, 전도성 전극들(334 및/또는 336)은 다른 형상들 및 배치들에 따라 형성될 수 있으며, 이는 적어도 횡단면에서 보았을 때, 실질적으로 평면이거나 아닐 수도 있고, 대응하여 형상화된 접착 층(340)에 의해 수용될(accommodate) 수 있다. 예를 들어, 전도성 전극들(334 및/또는 336)은 각각 다른 간격(예를 들어, 서로에 대해) 및/또는 다양한 간격(예를 들어, 특정 서브 구조 내)을 갖는 다수의 전도성으로 연결된(conductively linked) 메사들(mesas) 또는 서브 구조들(substructures)로부터 다른 전극에서 대응하는 메사 또는 다른 서브 구조에 형성될 수 있고, 이러한 모든 메사들 및/또는 서브 구조는 플라스틱 층들(330 및 332) 내의 대응하는 포켓들 및/또는 다른 형상화된 부분들에 의해 지지될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 전기적 단락들에 대해 충분한 에지 보호를 제공하기 위해, 상부 보호 플라스틱 층(330)은 하부 보호 플라스틱 층(332)보다 일반적으로(그러나 최소로) 길고 및/또는 넓을 수 있고, 플라스틱 층들(330 및 332) 둘 다 전도성 전극들/금속 판들(334 및 336) 및 유전체 층(340)보다 최소로 길고 및/또는 넓을 수 있다. 이와 같이, 상부 플라스틱 층(330) 및 상부 구리 층(334) 둘 다 승객 좌석(210)의 쿠션(212)의 상부 표면의 표면적의 25 내지 90 퍼센트 사이의 표면적을 포함할 수 있고, 전도성 전극들/금속 판들(334 및 336) 둘 다 쿠션(212)의 상부 표면 및/또는 쿠션 (212)의 시트 팬에 실질적으로 평행하도록 배향될 수 있다. 용량성 탑승자 중량 센서(322)는, 도시된 것처럼, 접착제(339)를 통해 플라스틱 층(330)을 구리 층(334)에 접착시켜서 제1 서브 조립체를 형성하고, 접착제(339)를 통해 플라스틱 층(332)을 구리 층(336)에 접착시켜서 제2 서브 조립체를 형성하고, 접착제(338)를 통해 서브 조립체들 둘 다를 유전체 층(340)에 접착시켜서 "샌드위치" 평행 판 커패시터를 형성함으로써 조립될 수 있다.
도 3e는 도 3d의 유전체 층(340)과 유사하게 배향된 유전체 층(340B)의 횡단면도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 폼 유전체 층의 확장된 복원성(extended resiliency)에 의존하기 보다는, 용량성 탑승자 중량 센서(322)는 플랫 압축 스프링(flat compression spring, 350)에 의해 에어 갭(356)을 형성하도록 지지되고 분리된 플라스틱 층들(342 및 344)의 쌍에 의해 형성된 압축 스프링 조립체(compression spring assembly)(340B)에 의해 지지되는 에어 갭 유전체(air gap dielectric)로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 플랫 압축 스프링(350)은 금속 판/스파인(352)의 상부 및 하부 표면에 걸쳐 분포된 복수의 스프링 판들(spring leaves, 354)을 갖는 단일 금속 판/스파인(352)으로부터 형성될 수 있다. 도 3f에 도시된 것처럼, 플랫 압축 스프링(350)은 다수의 교번하는 스프링 판들(354) 및 컷아웃들(cutouts, 360)을 갖는 패터닝된 금속 판(352)로부터 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 각각의 스프링 판(354)은 짧고 구부러진 탭(358)을 포함할 수 있고, 스프링 판(354)은 압축 스프링 조립체/에어 갭 유전체 층(compression spring assembly/air gap dielectric layer)(340B)을 형성하기 위해 플라스틱 층(342 또는 344)과 인터페이스한다. 이러한 탭들(358)은 플랫 압축 스프링(350)을 플라스틱 층들(342 및 344)에 클립(clip) 및/또는 다르게 고정하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 에어 갭 유전체 층(air gap dielectric layer)(340B)의 총 폭은 폼 유전체 층(340)의 3-4mm 폭보다 훨씬 크고, 두께는 1cm 이상에 근접할 수 있다.
도 3g는 용량성 탑승자 중량 센서(322)가 승객 좌석(210)의 쿠션(212) 내에 배치될 때의 횡단면도를 도시한다. 도 3d에서 용량성 탑승자 중량 센서(322A)의 치수들(dimensions)은 스케일링되지 않았으며 조립체의 세부사항을 나타내기 위해 과장되었다. 도 3g에 도시된 것처럼, 용량성 탑승자 중량 센서(322)는 쿠션(212)의 스프링 매트(spring mat)(372) 및 시트 팬(seat pan)(370)의 위에 및 쿠션(212)의 폼 층(foam layer)(374)의 아래에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 쿠션(212)은 쿠션(212)의 상부 표면/커버(top surface/cover)(378)에 인접하여 배치된 히터 매트 조립체(heater mat assembly)(376)를 포함 할 수 있다(예를 들어, 히터 매트 조립체(376)는 상부 표면(378) 대략 3mm 아래 쿠션(210)을 위한 트림의 후면에 재봉될 수 있고 트림은 승객 좌석(210)을 위한 프레임에 걸릴(hooked) 수 있음). 쿠션(212)/승객 좌석(210)은 조절 가능할 수 있는 마운트 조립체(380)에 의해 차량(110)에 결합될 수 있다. 승객 좌석(210)의 등받이(216)를 위한 히터 매트 조립체, 상부 표면/커버, 폼 층, 및/또는 다른 유사한 요소들과 관련하여 유사한 배치이 사용될 수 있다.
도 3h는 도 3d의 유전체 층(340) 및/또는 도 3e의 유전체 층(340B)과 유사하게, 탑승자 중량 센서를 위한 유전체 층을 형성하도록 배향 및/또는 배치될 수 있는 유전체 층(340C)의 측면도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 용량성 탑승자 중량 센서(322)는 웨이브 스프링들의 어레이(array of wave springs, 354C)에 의해 에어 갭(356C)을 형성하도록 지지되고 분리된 플라스틱 층들(342C 및 344C)(예를 들어, 각각 상위 판(upper plate) 및 하위 판(lower plate))의 쌍에 의해 형성된 압축 스프링 조립체(340C)에 의해 지지되는 에어 갭 유전체로 구현될 수 있다. 도 3g에 도시된 것처럼, 플라스틱 층들(342C 및 344C)은 플라스틱 층들(342C 및 344C)을 서로에게 고정 및 정렬시키고, 웨이브 스프링들(354C)을 플라스틱 층들(342C 및 344C) 사이에 고정하도록 구성된 하나 이상의 정렬 조립체들(362)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 웨이브 스프링들(354C)은 하나 이상의 싱글-턴(single-turn), 멀티-턴(multi-turn)(예를 들어, 2 이상의 턴들), 및/또는 중첩된 웨이브 스프링들(nested wave springs), 예를 들어, 및/또는 다른 스프링 배치들(other spring arrangements), 직경들(diameters), 및/또는 조립체들(assemblies)로 구현될 수 있고, 쿠션(212)의 상부 표면/커버(378)에 걸친 중량 분포들 및/또는 탑승자 중량들(passenger weights)의 대응 범위에 대한 커패시턴스의 변화(예를 들어, 전도성 전극들/금속 판들(conductive electrodes/metal plates)(334 및 336)의 편향들(deflections))의 특정 범위를 제공하도록 선택될 수 있다.
도 3i에 도시된 것처럼, 플라스틱 층들(342C 및/또는 344C)은 각 개별 웨이브 스프링(354C)을 내부 표면(343) 및/또는 플라스틱 층들(342C/344C)에 대해 및/또는 웨이브 스프링들(354C)의 어레이에서 다른 스프링들에 대해 정렬하고 및/또는 웨이브 스프링들(354C)을 제자리에 홀드하도록 구성된 하나 이상의 패터닝된 리세스들/그루브들(recesses/grooves, 345) 및/또는 메사들(mesas, 347)을 포함할 수 있다. 도 3i에 도시된 실시예에서, 패터닝된 리세스들(345) 및/또는 메사들(347) 및 대응하는 웨이브 스프링들(354C)의 어레이(array of wave springs)는 일반적으로 정사각 격자 배치(square lattice arrangement)로 배치(arrange)된다. 다른 실시예들에서, 패터닝된 리세스들(345) 및/또는 메사들(347) 및 대응하는 웨이브 스프링들(354C)의 어레이는, 쿠션(212)의 상부 표면/커버(378)에 걸친 중량 분포들 및/또는 승객 중량들의 대응하는 범위에 대한 커패시턴스의 변화의 특정 범위를 제공하기 위해, 다른 격자 배치(lattice arrangements)(예를 들어, 경사형 직사각 격자 배치(oblique rectangular lattice arrangement), 중심 직사각 격자 배치(centered rectangular lattice arrangement), 육각 격자 배치(hexagonal lattice arrangement)) 및/또는 패턴에 따라 배치되고, 그 개수가 정해질(numbered) 수 있다. 예를 들어, 다른 개수들의 열들 및/또는 행들을 포함하는 다른 사이즈들의 어레이들, 스프링들 사이의 다른 분리들, 및/또는 다른 스프링 직경들이 고려될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 플라스틱 층들(342C/344C)의 각 정렬 조립체(362)는 플라스틱 층들(342C/344C)의 각각의 둘레 탭들(perimeter tabs, 365) 내에서 내부 표면(343)에 형성된 관통 구멍(through hole, 363)(예를 들어, 보안 볼트(securing bolt)) 주위의 형상화된 정렬 리지/쿠션(shaped alignment ridge/cushion, 364)을 포함할 수 있다. 도 3j는 패터닝된 리세스들(345) 및/또는 메사들(347) 내에 배치되고 이들에 의해 정렬된(예를 들어, 내부에 안착된(seated)) 웨이브 스프링들(354C)을 갖는 도 3i의 플라스틱 층(342C/344C)을 도시한다. 도 3h-j에 도시된 것처럼, 플라스틱 층들(342C 및 344C)은 일부 실시예들에서, 예를 들어, 플라스틱 층(342C 및 344C)의 간단한 제조(예를 들어, 플라스틱 층(342C) 및 플라스틱 층(344C) 둘 다를 제조하기 위해 동일한 프레스, 주형, 및/또는 절단 패턴이 사용될 수 있음)를 위해 구조적으로 실질적으로 동일하도록 형성될 수 있다. 일반적으로 에어 갭 유전체 층(340C)의 총 폭은 에어 갭 유전체 층(340B)에 의해 제공되는 것과 유사할 수 있다(예를 들어, 두께가 1cm 이상에 근접할 수 있음).
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 OCS(200)을 위한 용량성 탑승자 존재 센서(424)의 도면을 도시한다. 도 4에 도시된 것처럼, 용량성 탑승자 존재 센서(424)는 자기-커패시턴스 기반 센서(self-capacitance based sensor)로 구현되고 승객 좌석(assenger seat)(210)의 쿠션(cushion)(212) 내에 배치된 적어도 하나의 전도성 금속 트레이스(conductive metal trace)(440)를 포함한다. 도 4에서, 용량성 탑승자 존재 센서(capacitive occupant presence sensor)(424)는 히터 매트 조립체(heater mat assembly)(450)를 위한 히터 요소(heater element)로서 동작하도록 구성된 외부 전도성 금속 트레이스(outer conductive metal trace)(452)를 포함하는 히터 매트 조립체(450)와 구현될 수 있다. 내부 전도성 금속 트레이스(440)는, 사형(serpentine) 패턴에서와 같이, 쿠션(212)의 길이 및/또는 폭을 가로 질러 50% 내지 100%로 연장(extend)될 수 있고, 승객 좌석(210)에서 승객의 존재 응답 및/또는 존재를 검출하도록 구성된 자기-커패시턴스 기반 센서를 형성한다. 또한 도 4에 도시된 것은 외부 전도성 금속 트레이스/히터 요소들(452)로의 전기적 연결을 용이하게 하는 단자들(454), 및 내부 전도성 금속 트레이스(440)로의 전기적 연결을 용이하게 하는 단자들(442)이다. 단자들(440)로부터 연장되는 센서 리드들(225)은 차량(110)의 접지와의 직접적인 접촉을 방지하기 위해 펠트로 둘러싸인 물결모양의(corrugated) 튜브에 절연된다.
일반적으로, 용량성 탑승자 존재 센서(424)의 자기-커패시턴스는 쿠션(212)에 앉거나 앉으려는 승객과 내부 전도성 금속 트레이스(440) 사이의 거리에 대략 반비례한다. 다양한 실시예들에서, 쿠션(212)에 앉은 승객은 승객의 적어도 일부분이 내부 전도성 금속 트레이스(440)의 대략 4mm 내에 있으면 용량성 탑승자 존재 센서(424)의 자기-커패시턴스의 측정 가능한 변화를 발생시킨다. 이러한 존재 검출 근접 임계치는, 예를 들어, 쿠션(212) 및/또는 내부 전도성 금속 트레이스(440)의 패턴, 사이즈, 및/또는 다른 구조적 특성들을 조절함으로써, 및/또는 탑승자 존재 센서(424)로부터 자기-커패시턴스 센서 신호들을 생성하기 위해 사용되는 커패시턴스 조사 신호들(capacitance probing signals)(예를 들어, OCS 컨트롤러(230)에 의해 공급되는)의 주파수, 진폭 및/또는 다른 특성들을 조절함으로써 증가 또는 감소될 수 있다(예를 들어, 2-8mm 이상에서). 게다가, 용량성 탑승자 존재 센서(424)의 자기-커패시턴스는 승객이 쿠션(212)에 앉을 때 내부 전도성 금속 트레이스(440)를 통한 승객의 커버리지 영역에 대략 비례한다. 따라서, 탑승자 존재 센서(424)에 의해 제공되는 탑승자 존재 센서 신호들은 승객 좌석(210) 및/또는 쿠션(212)의 탑승자의 존재 및 쿠션(212)의 상부 표면/커버(378)의 표면적에 위에 탑승자의 커버리지 영역의 측정치 둘 다를 나타내고, 여기에 설명되는 것처럼, 이는 탑승자들을 검출하고 탑승자들의 다른 클래스들을 구별하는데 사용될 수 있다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 OCS(200)을 위한 용량성 탑승자 존재 센서(526)의 도면을 도시한다. 도 5에 도시된 것처럼, 용량성 탑승자 존재 센서(526)는 자기-커패시턴스 기반 센서로 구현되고 승객 좌석(210)의 등받이(216) 내에 배치된 적어도 하나의 전도성 금속 트레이스(540)를 포함한다. 도 5에서, 용량성 탑승자 존재 센서(526)는 히터 매트 조립체(550)를 위한 히터 요소로서 동작하도록 구성된 외부 전도성 금속 트레이스(552)를 포함하는 히터 매트 조립체(550)와 통합(integrate)된다. 내부 전도성 금속 트레이스(540)는, 사형 패턴에서와 같이, 등받이(216)의 길이 및/또는 폭을 가로 질러 50% 내지 100% 사이로 연장될 수 있고, 승객 좌석(210)에서 승객의 존재 및/또는 존재 응답을 검출하도록 구성된 자기-커패시턴스 기반 센서를 형성한다. 또한 도 5에 도시된 것은 외부 전도성 금속 트레이스/히터 요소들(552)로의 전기적 연결을 용이하게 하는 단자들(554), 및 내부 전도성 금속 트레이스(540)로의 전기적 연결을 용이하게 하는 단자들(542)이다. 단자들(540)로부터 연장되는 센서 리드들(227)은 차량(110)의 접지와의 직접적인 접촉을 방지하기 위해 펠트로 둘러싸인 물결모양의 튜브에 절연된다.
용량성 탑승자 존재 센서(424)와 유사하게, 용량성 탑승자 존재 센서(526)의 자기-커패시턴스는 등받이(216)에 기대어 앉거나(예를 들어, 등을 등받이(216)에 기대어) 앉으려는 승객과 내부 전도성 금속 트레이스(540) 사이의 거리에 대략 반비례한다. 다양한 실시예들에서, 등받이(216)에 기대어 앉은 승객은 승객의 적어도 일부분이 내부 전도성 금속 트레이스(540)의 대략 4mm 내에 있으면 용량성 탑승자 존재 센서(526)의 자기-커패시턴스의 측정 가능한 변화를 발생시키고, 이러한 존재 검출 근접 임계치는, 예를 들어, 등받이(216) 및/또는 내부 전도성 금속 트레이스(540)의 구조적 특성들을 조절함으로써, 및/또는 탑승자 존재 센서(526)로부터 자기-커패시턴스 센서 신호들을 생성하기 위해 사용되는 커패시턴스 조사 신호들의 특성들을 조절함으로써 증가 또는 감소될 수 있다(예를 들어, 2-8mm 이상에서). 게다가, 용량성 탑승자 존재 센서(526)의 자기-커패시턴스는 승객이 등받이(216)에 기대어 앉을 때 내부 전도성 금속 트레이스(540)를 통한 승객의 커버리지 영역에 대략 비례한다. 따라서, 탑승자 존재 센서(526)에 의해 제공되는 탑승자 존재 센서 신호들은 승객 좌석(210)의 및/또는 등받이(216)에 기대는 탑승자의 존재 및 등받이(216)의 상부 표면/커버의 표면적에 위에 탑승자의 커버리지 영역의 측정치 둘 다를 나타내고, 여기에 설명되는 것처럼, 이는 탑승자들을 검출하고 탑승자들의 다른 클래스들을 구별하는데 사용될 수 있다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른, OCS(200)의 다양한 요소들을 이용하여 차량 탑승자를 검출 및/또는 분류하기 위한 프로세스(600)의 흐름도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 도 6의 동작들은 대응하는 전자 장치들, 센서들 및/또는 도 1a 내지 5에 도시된 구조들과 관련된 하나 이상의 논리 장치들에 의해 실행되는 소프트웨어 명령어들로 구현될 수 있다. 보다 일반적으로, 도 6의 동작들은 소프트웨어 명령어들 및/또는 전자 하드웨어(예를 들어, 인덕터들, 커패시터들, 증폭기들, 액추에이터들, 또는 다른 아날로그 및/또는 디지털 구성요소들)의 임의의 조합과 구현될 수 있다. 프로세스(600)의 임의의 단계, 서브-단계, 서브-프로세스, 또는 블록은 도 6에 도시된 실시예들과 다른 순서 또는 배치로 수행될 수 있음이 이해해야 한다. 예를 들어, 다른 실시예들에서, 하나 이상의 블록들이 프로세스에서 생략되거나 이것에 추가될 수 있다. 또한, 블록 입력들, 블록 출력들, 다양한 센서 신호들, 센서 정보, 교정 파라미터들, 및/또는 다른 동작 파라미터들은 대응하는 프로세스의 다음 부분으로 이동하기 전에 하나 이상의 메모리에 저장될 수 있다. 프로세스(600)는 도 1a-5를 참조하여 설명된 시스템들을 참조하여 설명되지만, 프로세스(600)는 이들 시스템들과는 다르고 차량 속성들, 차량들, 차량 액세서리들, 액추에이터들, 조립체들, 센서들, 및/또는 전자 장치들의 다른 선택을 포함하는 다른 시스템들에 의해 수행될 수 있다. 프로세스(600)의 개시에서, 다양한 시스템 파라미터들은, 예를 들어, 프로세스(600)와 유사한 프로세스의 사전 실행에 의해 채워질 수 있거나, 또는 여기에 설명되는 것처럼 제로 및/또는 프로세스(600)의 과거 동작으로부터 도출된 학습된, 저장된, 및/또는 일반적인 값들에 대응하는 하나 이상의 값들로 초기화될 수 있다.
블록(602)에서, 논리 장치는 탑승자 중량 센서 신호들 및/또는 탑승자 존재 센서 신호들을 수신한다. 예를 들어, 시스템(100)의 컨트롤러(130) 및/또는 OCS(200)의 OCS 컨트롤러(230)는 탑승자 중량 센서(222)로부터 승객 좌석(210)과 관련된 탑승자 중량 센서 신호들을 및 탑승자 존재 센서(224 및/또는 226)로부터 승객 좌석(210)과 관련된 탑승자 존재 센서 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 수신된 탑승자 중량 센서 신호들 및 탑승자 존재 센서 신호들은 여기에 설명된 것처럼 보상되지 않은 센서 신호들일 수 있다. 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 승객 좌석(210)과 관련된 온도 및/또는 상대 습도를 수신하고(예를 들어, 온도 센서(148) 및/또는 습도 센서(149)로부터) 보상되지 않은 센서 신호들을 보상된 센서 데이터(예를 들어, 일반적으로 디지털화된 센서 신호, 그러나 선택적으로 보상된 아날로그 센서 신호들)로 변환하기 위해 온도 및/또는 상대 습도를 사용하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 탑승자 중량 센서(222)는 용량성 중량 센서(322)에 의해 구현될 수 있고, 탑승자 중량 센서 신호들은 여기에 설명된 것처럼 상호-커패시턴스 센서 신호들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 커패시턴스 조사 신호들(예를 들어, 주파수 및/또는 대역폭을 갖는 신호들)을 용량성 중량 센서(322)에 공급하고 리턴으로 승객 좌석(210)에 앉은 승객의 중량과 관련될 수 있는, 용량성 중량 센서(322)에 의해 감지(sense)되는 압축 압력(compressive pressure) 및/또는 압박(strain)을 나타내는 대응하는 상호-커패시턴스 센서 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 탑승자 존재 센서(224 및/또는 226)는 용량성 존재 센서(424 및/또는 526)로 구현될 수 있고, 탑승자 존재 센서 신호들은 여기에 설명되는 것처럼 자기-커패시턴스 센서 신호들을 포함할 수 있다. 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 용량성 조사 신호들을 용량성 존재 센서(424 및/또는 526)에 공급하고 리턴으로 승객 좌석(210)에 앉아있는 승객의 크기/커버리지 영역 및/또는 존재와 관련될 수 있는, 용량성 존재 센서(424 및/또는 526)에 의해 감지(sense)되는 유전체 환경의 변화(예를 들어, 탑승자 존재 센서(424 및/또는 526)에 대한 환경의 전기 감수성(susceptibility) 또는 유전율의 변화)를 나타내는 대응하는 자기-커패시턴스 센서 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, OCS(200)의 탑승자 중량 센서(222)는 에어 블래더 중량 센서 및/또는 다른 종래의 차량 탑승자 중량 센서들에 의해 구현될 수 있고, 탑승자 존재 센서(224 및/또는 226)는 용량성 존재 센서(424 및/또는 526)에 의해 구현될 수 있다.
블록(604)에서, 논리 장치는 수신된 탑승자 중량 센서 신호들에 기초하여 추정 탑승자 중량을 결정한다. 예를 들어, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 블록(602)에서 수신된 탑승자 중량 센서 신호들에 적어도 부분적으로 기초하여 추정 탑승자 중량을 결정하도록 구성될 수 있다. 수신된 탑승자 중량 센서 신호들이 보상되지 않은 탑승자 중량 센서 신호들(uncompensated occupant weight sensor signals)인 실시예들에서, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 승객 좌석(210)과 관련된 온도 및/또는 상대 습도(예를 들어, 블록(602)에서 온도 센서(148) 및/또는 습도 센서(149)로부터 수신된)에 적어도 부분적으로 기초하여 보상된 탑승자 중량 센서 데이터(compensated occupant weight sensor data)를 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 보상되지 않은 탑승자 중량 센서 신호들(예를 들어, 용량성 중량 센서(322)의 현재 상호 커패시턴스에 일반적으로 비례하는 센서 신호들의 특성들을 추출하기 위해 먼저 디지털화될 수 있음)을 보상된 탑승자 중량 센서 데이터로 변환하기 위해 온도 및/또는 습도 교정 테이블(예를 들어, 알려진 중량들, 온도들, 및 습도들에 대한 교정으로부터 생성되고, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)를 위한 메모리에 저장되는)을 사용하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 보상된 탑승자 중량 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 추정 탑승자 중량을 결정하도록 구성될 수 있다.
블록(606)에서, 논리 장치는 수신된 탑승자 존재 센서 신호들에 기초하여 탑승자 존재 응답을 결정한다. 예를 들어, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 블록(602)에서 수신된 탑승자 존재 센서 신호들에 적어도 부분적으로 기초하여 탑승자 존재 응답을 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 탑승자 존재 응답은 예를 들어 승객 좌석(210)의 탑승자의 커버리지 영역 및/또는 존재에 대응할 수 있거나(예를 들어, 빈 승객 좌석에 대한 탑승자의 특정 커버리지 영역 및/또는 존재를 나타내는 것으로 알려진 교정 값 또는 범위와 정규화되거나 조합되는 자기-커패시턴스 값), 또는 간단히 탑승자의 존재 또는 비-존재를 나타내는 부울 값일 수 있다(예를 들어, 알려진 존재 또는 비-존재 상태에 대응하는 교정 값 또는 범위와 비교 후). 한 특정 실시예에서, 탑승자 존재 센서가 용량성 존재 센서(예를 들어, 용량성 존재 센서(424 및/또는 526))에 의해 구현되는 경우, 탑승자 존재 응답은 현재 측정된 용량성 존재 센서의 자기-커패시턴스와 알려진 자기-커패시턴스 교정 또는 빈 승객 좌석에 대응하는 임계 값(예를 들어, 승객 좌석의 특정 온도 또는 습도에 대해 조절/보상될 수 있음) 사이의 차이로 결정될 수 있다.
수신된 탑승자 존재 센서 신호들이 보상되지 않은 탑승자 존재 센서 신호들(uncompensated occupant presence sensor signals)인 실시예들에서, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 승객 좌석(210)와 관련된 온도 및/또는 상대 습도(예를 들어, 블록(602)에서 온도 센서(148) 및/또는 습도 센서(149)로부터 수신되는)에 적어도 부분적으로 기초하여 보상된 탑승자 존재 센서 데이터(compensated occupant presence sensor data)를 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 보상되지 않은 탑승자 존재 센서 신호들(예를 들어, 용량성 존재 센서(424 및/또는 526)의 현재 자기-커패시턴스에 일반적으로 비례하는 센서 신호들의 특성들을 추출하기 위해 먼저 디지털화될 수 있음)을 보상된 탑승자 존재 센서 데이터로 변환하기 위해 온도 및/또는 습도 교정 테이블(예를 들어, 알려진 탑승자 존재들, 온도들, 및 습도들에 대한 교정으로부터 생성되고, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)를 위한 메모리에 저장되는)을 사용하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 여기에 설명되는 것처럼 보상된 탑승자 존재 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 탑승자 존재 응답을 결정하도록 구성될 수 있다.
블록(608)에서, 논리 장치는 추정 탑승자 가중치 및/또는 탑승자 존재 응답에 기초하여 탑승자 분류 상태를 결정한다. 예를 들어, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 블록들(604 및/또는 606)에서 결정된 추정 탑승자 중량 및/또는 탑승자 존재 응답에 적어도 부분적으로 기초하여 승객 좌석(210)에 대응하는 탑승자 분류 상태를 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 점유자 분류 상태는 도 7에 도시된 논리 테이블(700)과 같은, 비교적 간단한 논리 테이블에 기초하여 결정될 수 있다. 도 7에 도시된 것처럼, 2개의 존재 분류들 (예를 들어, 비-존재 및 존재, 탑승자 존재 응답에 대한 부울 단순화)에 대응하는 2개의 행들은 임계 존재 값(예를 들어, 또는 2개의 임계 존재 범위들)에 의해 서로 구별될 수 있고 표(700)에서 추정 탑승자 중량들의 각 범위에 대한 2개의 상태들 중에 하나를 선택하는데 사용될 수 있다(예를 들어, 용량성 중량 센서(322)로부터). 3개의 가중치 분류들(예를 들어, 억제, 작음 및 큼)에 대응하는 3개의 열들은 2개의 임계 중량 값들(예를 들어, 또는 3개의 임계 중량 범위들)에 의해 서로 구별될 수 있고, 탑승자 존재 응답들에 기초하여, 표(700)에서 가능한 3개의 상태들 중에 하나를 선택하는데 사용될 수 있다.
도 8a 및 8b는 탑승자 분류 상태를 결정하기 위한 다른 유사한 방법들을 도시한다. 도 8a는 본 개시의 일 실시예에 따라 다른 탑승자 분류 상태들을 갖는 다양한 검출된 탑승자들에 대한 탑승자 중량(예를 들어, 쿠션(212) 내의 용량성 중량 센서(322)에 의해 제공되는)에 대한 검출된 탑승자 존재 응답(예를 들어, 쿠션(212) 내의 용량성 존재 센서(424)에 의해 제공되는)의 2차원 그래프(800)를 도시한다. 일부 실시예들에서, 그래프(800)는, 도시된 것처럼, 알려진 점유자들에 대해 측정된 점유(예를 들어, 추정 점유자 중량 및/또는 존재 응답)를 플로팅하고 공통 분류 상태들에 따라 유사한 점유들을 분류함으로써 점유자 분류 상태를 결정하기 위한 교정 테이블로서 사용될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 그래프(800)는, 피드백 시스템과 함께 사용될 때, 시간에 따라 그것의 분류 상태들을 개선할 수 있다. 도 8a에서, 그래프(800)는 4개의 분류 상태들, 즉 빈 상태(empty status)(810)(예를 들어, 교정 데이터(820) 및 임계치들(830 및 840)에 대응), 금지 상태(inhibit status)(812)(예를 들어, 도시된 것처럼, 교정 데이터(822) 및 임계치들(830, 832, 840 및 842)에 대응), 작은 허용 상태(small allow status)(814)(예를 들어, 도시된 것처럼, 교정 데이터(824) 및 임계치들(832, 834, 842, 및 844)에 대응), 및 큰 허용 상태(large allow status)(816)(예를 들어, 도시된 것처럼, 교정 데이터(826) 및 임계치들(834 및 844)에 대응)를 도시한다.
도 8b는 본 개시의 일 실시예에 따라 다른 탑승자 분류 상태들을 갖는 다양한 검출된 탑승자들에 대한 탑승자 중량(예를 들어, 쿠션(212) 내의 용량성 중량 센서(322)에 의해 공급되는)에 대한 제1 및 제2 검출된 탑승자 존재 응답들(예를 들어, 예를 들어, 쿠션(212) 내의 용량성 존재 센서(424) 및 등받이(216) 내의 용량성 존재 센서(524)에 의해 공급되는)의 3차원 그래프(801)를 도시한다. 일부 실시예들에서, 그래프(801)는, 도시된 것처럼, 알려진 점유자들에 대해 측정된 점유를 플로팅하고 공통 분류 상태들에 따라 유사한 점유들을 분류함으로써 점유자 분류 상태를 결정하기 위한 교정 테이블로서 사용될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 그래프(801)는, 피드백 시스템과 함께 사용될 때, 시간에 따라 그것의 분류 상태들을 개선할 수 있다. 도 8b에서, 그래프(801)는, 도시된 것처럼, 8 개의 서브-분류된 교정 데이터 세트들(850-864) 및 임계 평면들(870 및 872)에 의해 차별화된 3개의 분류 상태들을 도시한다. 일반적으로, 도시된 것처럼, 각 교정 데이터 세트와 관련된 탑승자 존재 응답들의 크기는 데이터 세트(850)에서 데이터 세트(864)로 증가한다.
블록(610)에서, 논리 장치는 탑승자 분류 상태를 보고(report)한다. 예를 들어, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 탑승자 분류 상태를 에어백 컨트롤러(172) 및/또는 차량(110)의 사용자 인터페이스(110)에 보고하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 근거리 네트워크(local area network)(예를 들어, 통신 링크(111)) 및/또는 광역 네트워크(wide area network)(예를 들어, 네트워크(114))을 통해 사용자 장치(112) 및/또는 원격 서버(116)와 통신 링크(111 및/또는 117)를 확립하기 위해 통신 모듈(132)을 사용하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 탑승자 분류 상태와 함께, 다양한 유형의 환경 데이터, 차량 상태들 및/또는 차량 특성들, 및/또는 시스템(100)의 동작과 관련된 다른 정보를 추가로 보고할 수 있다. 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 경고를 발령하도록 추가로 구성될 수 있다(예를 들어, 경적을 울리는 것 또는 사용자 또는 통행인에게 가능한 안전 문제를 나타내기 위해 사운드 트랜스듀서 및/또는 라이트들-다른 모듈들(180)의 요소들-에 다른 방식으로 에너지를 공급하는 것). 다양한 실시예들에서, 탑승자 분류 상태는 여기에 설명된 것처럼 적어도 비어 있는 상태, 금지 상태, 작은 허용 상태, 및 큰 허용 상태, 또는 다른 상태들을 포함할 수 있다. 이러한 탑승자 분류 상태는 또한 보고 목적들 및/또는 다른 유형들의 에어백 컨트롤러 및/또는 에어백 조립체 전개 절차들과 같이, 승객들의 클래스들을 더 구별하기 위한 보다 세분화된 식별을 제공하기 위한 추가 분류 상태들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는, 예를 들어, OCS(200)의 정확도를 증가시키기 위해 피드백 시스템을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 예를 들어 탑승자 분류 상태를 사용자 또는 제조자에게 보고하고(예를 들어, 차량(110)의 사용자 인터페이스(110), 사용자 장치(112), 및/또는 원격 서버(116)를 통해), 정확한 또는 부정확한 탑승자 분류를 나타내는 사용자 피드백을 수신하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는, 예를 들어, 사용자 인터페이스(110) 및/또는 사용자 장치(112)가 어느 하나의 장치의 터치스크린 디스플레이 상에 사용자 선택기를 렌더링하고, 정확한 또는 부정확한 탑승자 분류를 나타내는 렌더링된 사용자 선택기의 선택으로서 사용자 입력을 수신하도록 할 수 있다. 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 또한 예를 들어 탑승자의 정확한 중량 및/또는 존재에 대한 요청을 렌더링하고, 정확한 중량 및/또는 존재를 나타내는 사용자 피드백을 수신할 수 있다. 이러한 피드백을 수신하면, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 OCS(200)의 하나 이상의 요소들의 동작을 개선하고 시간에 따라 보다 정확한 결과들을 생성하기 위해 하나 이상의 교정 테이블들 및/또는 임계치들을 조절할 수 있다.
차량 액세서리 액추에이터를 제어하기 위한 방법들의 임의의 하나 또는 조합은 예를 들어 스타트업, 학습, 달리기, 및/또는 다른 유형의 동작 컨텍스트와 같은, 제어 루프의 하나 이상의 동작 컨텍스트들에 따라 수행될 수 있음이 고려된다. 예를 들어, 프로세스(600)는 제어 루프에서와 같이, 차량 탑승자를 재-검출 및/또는 재-분류하거나 다른 차량 탑승자를 검출 및/또는 분류하기 위해 블록(602)으로 다시 진행하여 프로세스(600)를 다시 진행할 수 있다.
따라서 본 개시의 실시예들은 신뢰성 있고 세분화된 탑승자 분류들을 제공할 수 있다. 특히, OCS(200)는 다양한 다른 포즈들, 카시트들, 앉은 위치들, 의복, 및/또는 다른 탑승자 특성들을 겪을 때에도 신뢰성 있는 탑승자 분류를 제공하도록 구성될 수 있다. 더욱이, OCS(200)는 고감도 및 신뢰성 있는 탑승 센서들(occupancy sensors)의 다중-요소 어레이에, 적어도 부분적으로, 인하여 종래의 시스템들에 의해 제공되지 않는 추가적인 세분성을 제공하도록 구성될 수 있다. 대응하는 에어백 컨트롤러 및/또는 에어백 조립체, 또는 탑승자 구속 시스템의 다른 요소들과 결합될 때, 실시예들은 종래의 시스템들에 비해 증가된 안전성 및/또는 추가적인 안전 장비들을 제공한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 OCS(200)를 교정하기 위한 프로세스(900)의 흐름도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 도 9의 동작들은 대응하는 전자 장치들, 센서들 및/또는 도 1a 내지 5에 도시된 구조들과 관련된 하나 이상의 논리 장치들에 의해 실행되는 소프트웨어 명령어들로 구현될 수 있다. 보다 일반적으로, 도 9의 동작들은 소프트웨어 명령어들 및/또는 전자 하드웨어(예를 들어, 인덕터들, 커패시터들, 증폭기들, 액추에이터들, 또는 다른 아날로그 및/또는 디지털 구성요소들)의 임의의 조합과 구현될 수 있다. 프로세스(900)의 서브-단계, 서브-프로세스, 또는 블록은 도 9에 도시된 실시예들과 다른 순서 또는 배치로 수행될 수 있음이 이해해야 한다. 예를 들어, 다른 실시예들에서, 하나 이상의 블록들이 프로세스에서 생략되거나 이것에 추가될 수 있다. 또한, 블록 입력들, 블록 출력들, 다양한 센서 신호들, 센서 정보, 교정 파라미터들, 및/또는 다른 동작 파라미터들은 대응하는 프로세스의 다음 부분으로 이동하기 전에 하나 이상의 메모리에 저장될 수 있다. 프로세스(900)는 도 1a-5를 참조하여 설명된 시스템들을 참조하여 설명되지만, 프로세스(900)는 이들 시스템들과는 다르고 차량 속성들, 차량들, 차량 액세서리들, 액추에이터들, 조립체들, 센서들, 및/또는 전자 장치들의 다른 선택을 포함하는 다른 시스템들에 의해 수행될 수 있다. 프로세스(900)의 개시에서, 다양한 시스템 파라미터들은, 예를 들어, 프로세스(900)와 유사한 프로세스의 사전 실행에 의해 채워질 수 있거나, 또는 여기에 설명되는 것처럼 제로 및/또는 프로세스(900)의 과거 동작으로부터 도출된 학습된, 저장된, 및/또는 일반적인 값들에 대응하는 하나 이상의 값들로 초기화될 수 있다.
블록(902)에서, OCS가 초기화된다. 예를 들어, 제조자, 컨트롤러(130), 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 동작을 준비하기 위해 OCS(200)의 요소들에 에너지를 공급하거나 및/또는 다르게 작동시키도록 구성될 수 있다. 블록(904)에서, OCS는 "훈련(broken in)"되거나 또는 사용을 위해 다르게 교정된다. 예를 들어, 제조자, 컨트롤러(130), 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 탑승자 중량 센서(222) 및/또는 탑승자 존재 센서들(224 및 226)을 물리적으로 작동시키기 위해, 예를 들어 OCS(200)의 요소들에 에너지를 공급하고 에너지를 차단하고, 및/또는 훈련된(break in) 중량 또는 시뮬레이션된 탑승자가 승객 좌석(210)에 배치되는 동안 OCS(200)를 작동 시키도록 구성될 수 있다.
블록(906)에서, 알려진 탑승자가 OCS에 로드된다. 예를 들어, 제조자, 컨트롤러(130), 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 승객 좌석(210)에 알려진 탑승자를 배치함으로써 알려진 실제 또는 시뮬레이션된 탑승자를 OCS(200)에 로드하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 알려진 탑승자는 쿠션(212)의 상부 표면(378) 상에 배치된 알려진 중량일 수 있다. 블록(908)에서, 알려진 탑승자에 대응하는 추정 탑승자 중량 및/또는 탑승자 존재 응답이 결정된다. 예를 들어, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 블록(906)에서 OCS(200)에 로딩된 알려진 탑승자에 대응하는 추정 탑승자 중량 및/또는 탑승자 존재 응답을 결정하도록 구성될 수 있다. 알려진 탑승자가 단순히 알려진 중량인 실시예들에 있어서, 탑승자 존재 응답의 임의의 대응하는 변화는 추가 처리에서 생략될 수 있다. 블록(910)에서, 알려진 탑승자가 OCS로부터 언로드된다. 예를 들어, 제조자, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 블록(906)에서 OCS(200)에 로딩된 알려진 탑승자를 언로드하도록 구성될 수 있다.
이러한 언로딩 시에, 프로세스(900)는 예를 들어 다양한 다른 알려진 탑승자들을 위한 것과 같이, 블록들(906-910)을 반복하기 위해 또는 여기에 설명된 것처럼, 시간에 따라, 및/또는 다양한 다른 온도들 및/또는 상대 습도들에 따라 추정 탑승자 중량 및/또는 탑승자 존재 응답을 반복적으로 결정하기 위해 선택적으로 블록(906)으로 되돌아 갈 수 있다. 일부 실시예들에서, 블록(906)은 블록들(906, 908, 및 910)의 각각의 루프에서, 이러한 측정된 온도들 및/또는 상대 습도들을 수신하는 것을 선택적으로 포함할 수 있다. 선택적으로, 프로세스(900)는 대신 도시된 것처럼 블록(912)로 진행하여 블록(906-912)을 통한 루프를 돌 수 있다.
블록(912)에서, 언로드된 OCS에 대응하는 추정 탑승자 중량 및/또는 탑승자 존재 응답이 결정된다. 예를 들어, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 OCS(200)의 알려진 빈 승객 좌석(210)에 대응하는 추정 탑승자 중량 및/또는 탑승자 존재 응답을 결정하도록(예를 들어, 무부하(tare) 중량 및/또는 무부하 존재 응답을 결정하는 것) 구성될 수 있다. 블록들(906, 908, 910, 및 선택적으로 912)의 충분한 루프들이 완료되면, 프로세스(900)는 블록(914)으로 진행할 수 있다. 이러한 루프의 충분성은 예를 들어 OCS(200)를 교정하기 위한 온도들 및/또는 상대 습도들의 범위 및 해상도, 및/또는 테스트에 이용 가능한 다른 알려진 탑승자들의 수에 따른 희망 반복 횟수에 기초하여 결정될 수 있다. 블록(914)에서, OCS 교정이 결정된다. 예를 들어, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 블록들(906, 908, 910, 및 선택적으로 912)에서 결정 및/또는 측정된 알려진 탑승자 중량들 및/또는 존재 응답들 및 대응하는 온도들, 상대 습도들, 및 추정 탑승자 중량 및/또는 탑승자 존재 응답에 기초하여 하나 이상의 임계치들을 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 임계치들 및 데이터는 예를 들어 도 8a-b의 그래프들(800 및 801) 및/또는 도 7의 논리 테이블(700)과 유사한 논리 테이블들과 유사한 그래프들을 야기할 수 있다.
OCS를 교정하기 위한 방법들의 임의의 하나 또는 조합은 예를 들어 스타트업, 학습, 달리기, 및/또는 다른 유형의 동작 컨텍스트와 같은, 제어 루프의 하나 이상의 동작 컨텍스트들에 따라 수행될 수 있음이 고려된다. 예를 들어, 프로세스(900)는 제어 루프에서와 같이, 추가적인 알려진 탑승자들과 함께 및/또는 다른 환경 조건들에 따라 OCS(200)를 교정하기 위해 블록(902)으로 다시 진행하여 프로세스(900)를 다시 진행할 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 용량성 중량 센서(322)를 형성하기 위한 프로세스(1000)의 흐름도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 도 10의 동작들은 대응하는 전자 장치들, 센서들 및/또는 도 1a 내지 5에 도시된 구조들과 관련된 하나 이상의 논리 장치들에 의해 실행되는 소프트웨어 명령어들로 구현될 수 있다. 보다 일반적으로, 도 10의 동작들은 소프트웨어 명령어들 및/또는 전자 하드웨어(예를 들어, 인덕터들, 커패시터들, 증폭기들, 액추에이터들, 로봇 제조 기계들, 또는 다른 아날로그 및/또는 디지털 구성요소들)의 임의의 조합과 구현될 수 있다. 프로세스(1000)의 서브-단계, 서브-프로세스, 또는 블록은 도 10에 도시된 실시예들과 다른 순서 또는 배치로 수행될 수 있음이 이해해야 한다. 예를 들어, 다른 실시예들에서, 하나 이상의 블록들이 프로세스에서 생략되거나 이것에 추가될 수 있다. 또한, 블록 입력들, 블록 출력들, 다양한 센서 신호들, 센서 정보, 교정 파라미터들, 및/또는 다른 동작 파라미터들은 대응하는 프로세스의 다음 부분으로 이동하기 전에 하나 이상의 메모리에 저장될 수 있다. 프로세스(1000)는 도 1a-5를 참조하여 설명된 시스템들을 참조하여 설명되지만, 프로세스(1000)는 이들 시스템들과는 다르고 차량 속성들, 차량들, 차량 액세서리들, 액추에이터들, 조립체들, 센서들, 및/또는 전자 장치들의 다른 선택을 포함하는 다른 시스템들에 의해 수행될 수 있다. 프로세스(1000)의 개시에서, 다양한 시스템 파라미터들은, 예를 들어, 프로세스(1000)와 유사한 프로세스의 사전 실행에 의해 채워질 수 있거나, 또는 여기에 설명되는 것처럼 제로 및/또는 프로세스(1000)의 과거 동작으로부터 도출된 학습된, 저장된, 및/또는 일반적인 값들에 대응하는 하나 이상의 값들로 초기화될 수 있다.
블록(1002)에서, 유전체가 형성된다. 예를 들어, 제조자, 컨트롤러(130), 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 특정 응용에 적합하도록 나중에 패터닝될 수 있는 유전체 시트들을 형성하기 위해 큰 평평한 표면 위에 유전체 폼 층을 형성하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 유전체 폼 층은 용량성 중량 센서를 위한 유전체로서 비교적 안정된 상태의 물리적 탄성(resilience) 및 최적의 성능을 달성하기 위해 사전조절되고(preconditioned) 베이킹될(baked) 수 있다. 다른 실시예들에서, 유전체는 도 3e-f에 도시된 것처럼 압축 스프링 조립체(340B)를 위한 플랫 압축 스프링을 형성하는데 사용되는 금속 시트(sheet)의 형태를 취할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 금속 시트는 프로세스(1000)에서 이후 단계들을 준비하기 위해 평탄화 및/또는 세정될 수 있다. 추가 실시예들에서, 유전체는 도 3h-j의 압축 스프링 조립체를 위한 스프링들의 어레이를 형성하기 위해 복수의 웨이브 스프링들(354C) 또는 다른 유형들의 스프링들의 형태를 취할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 스프링들은 프로세스(1000)의 이후 단계들을 준비하기 위해 선택 및/또는 세정될 수 있다.
블록(1004)에서, 유전체 및 전도성 전극들이 패터닝된다. 예를 들어, 제조자, 컨트롤러(130), 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는, 예를 들어, 전도성 전극들(344 및 336), 플라스틱 층들(330 및 332), 접착 층들(338 및 339), 및/또는 플라스틱 층들(342 및 344)뿐만 아니라, 블록(1002)에 형성된 금속 시트 또는 유전체 폼 층을 다이 컷(die cut)하거나 다르게 패터닝하도록 구성될 수 있다. 유전체가 플랫 압축 스프링의 형태를 취하는 실시예들(예를 들어, 에어 갭 유전체를 형성하기 위해)에서, 개별 스프링 판들(354) 및/또는 컷아웃들(360)은 금속 시트 내에 형성되고 판/스파인(352)으로부터 멀어지도록 구부러져서 도 3e의 플랫 압축 스프링(350)을 형성할 수 있다. 유전체가 웨이브 스프링들(354C)의 어레이의 형태를 취하는 실시예들(예를 들어, 에어 갭 유전체를 형성하기 위해)에서, 도 3h의 압축 스프링 조립체(340B) 내로 웨이브 스프링들(354C) 및 플라스틱 층들(342C 및 344C)을 조립할 것으로 예상하여 개별적인 패터닝된 리세스들/그루브들(345) 및/또는 메사들(347)은 플라스틱 층(342C/344C)의 내부 표면(343)에 형성될 수 있다. 폼 유전체(340)의 둘레, 압축 스프링(350), 및/또는 플라스틱 층들(342C/344C)은 용량성 중량 센서(322)를 위해 희망 형상 및/또는 사이즈에 맞게 사이즈가 정해질 수 있다.
블록(1006)에서, 탑승자 중량 센서가 패터닝된 유전체 및 전도성 전극들로부터 조립된다. 예를 들어, 제조자, 컨트롤러(130) 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 먼저 전도성 전극들(334 및 336)을 접착 층들(339)을 통해 그들의 각각의 플라스틱 층들(330 및 332)에 부착한 다음, 그 2개의 서브-조립체들을 접착 층들(338)을 통해 패터닝된 유전체 층(340)에 대해 접착/샌드위칭하여 용량성 중량 센서(322)를 조립하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 그 2개의 서브-조립체들은 각각의 플라스틱 층들(342 및 344)에 접착될 수 있고, 그 후 이는 용량성 중량 센서(322)를 위한 에어 갭 유전체를 형성하기 위해 클립핑(clipped), 슬롯팅(slotted) 및/또는 다른 방식으로 플랫 압축 스프링(350)에 접착될 수 있다. 추가적으로 대안적인 실시예들에서, 2개의 서브-조립체들은 각각의 플라스틱 층들(342C 및 344C)에 접착될 수 있고, 이는 용량성 중량 센서(322)를 위한 에어 갭 유전체를 형성하기 위해 웨이브 스프링(354C)에 대해 서로 고정될 수 있다(예를 들어, 정렬 조립체들(362)을 사용함). 블록(1006)에서, 리드들이 탑승자 중량 센서에 결합된다. 예를 들어, 제조자, 컨트롤러(130), 및/또는 OCS 컨트롤러(230)는 용량성 중량 센서(322)의 전극 영역들로 링 단자들을 크림프(crimp)하도록 구성될 수 있으며, 이는 용량성 중량 센서(322)의 인터페이스 온도를 측정하기 위해 크림프 링 단자들에 인접하게 부착된 서미스터를 선택적으로 포함할 수 있다.
탑승자 중량 센서를 형성하기 위한 방법들의 임의의 하나 또는 조합은 예를 들어 스타트업, 학습, 달리기, 및/또는 다른 유형의 동작 컨텍스트와 같은, 제어 루프의 하나 이상의 동작 컨텍스트들에 따라 수행될 수 있음이 고려된다. 예를 들어, 프로세스(1000)는 제어 루프에서와 같이, 추가적인 탑승자 중량 센서를 형성하기 위해 블록(1002)으로 다시 진행하여 프로세스(1000)를 다시 진행할 수 있다.
적용 가능한 경우, 본 개시에 의해 제공되는 다양한 실시예들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 또한 적용 가능한 경우, 여기에 제시된 다양한 하드웨어 구성요소들 및/또는 소프트웨어 구성요소들은 본 개시의 사상을 벗어나지 않으면서 소프트웨어, 하드웨어, 및/또는 둘 다를 포함하는 복합 구성요소들로 결합될 수 있다. 적용 가능한 경우, 여기에 제시된 다양한 하드웨어 구성요소들 및/또는 소프트웨어 구성요소들은 본 개시의 사상을 벗어나지 않으면서 소프트웨어, 하드웨어, 또는 둘 다를 포함하는 서브-구성요소로 분리될 수 있다. 게다가, 적용 가능한 경우, 소프트웨어 구성요소들은 하드웨어 구성요소들로 구현될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
비-일시적 명령어들, 프로그램 코드, 및/또는 데이터와 같은 본 개시에 따른 소프트웨어는 하나 이상의 비-일시적 기계 판독 가능 매체에 저장될 수 있다. 여기서 식별된 소프트웨어는 하나 이상의 범용 또는 특정 목적 컴퓨터들 및/또는 컴퓨터 시스템들을 사용하여 네트워크 및/또는 다른 방식으로 구현될 수 있는 것으로 고려된다. 적용 가능한 경우, 여기에 설명된 특징들을 제공하기 위해 여기에 설명된 다양한 단계들의 순서가 변경되고, 복합 단계들로 결합되거나, 및/또는 서브-단계들로 분리될 수 있다.
전술된 실시예들은 본 발명을 예시하지만 제한하지 않는다. 또한 본 발명의 원리에 따라 수많은 수정들 및 변형들이 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 다음의 청구항들에 의해서만 정의된다.

Claims (18)

  1. 시스템에 있어서,
    차량의 승객 좌석과 관련된 탑승자 중량 센서 신호들을 제공하도록 구성된 탑승자 중량 센서;
    상기 승객 좌석과 관련된 탑승자 존재 센서 신호들을 제공하도록 구성된 탑승자 존재 센서; 및
    상기 차량 내에 결합되고 상기 탑승자 중량 센서 및 상기 탑승자 존재 센서와 통신하도록 구성된 논리 장치
    를 포함하고,
    상기 승객 좌석은,
    히터 요소를 포함하고,
    상기 탑승자 존재 센서는,
    상기 히터 요소 및 제1 금속 트레이스에 의하여 형성된 커패시턴스 센서이고,
    상기 논리 장치는,
    상기 탑승자 중량 센서로부터 상기 탑승자 중량 센서 신호들을 수신하고 상기 탑승자 존재 센서로부터 상기 탑승자 존재 센서 신호들을 수신하고,
    상기 탑승자 중량 센서 신호들 및 상기 탑승자 존재 센서 신호들에 적어도 부분적으로 기초하여 추정 탑승자 중량 및 탑승자 존재 응답을 결정하고,
    상기 추정 탑승자 중량 및/또는 상기 탑승자 존재 응답에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 승객 좌석에 대응하는 탑승자 분류 상태를 결정하도록 구성되는,
    시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승객 좌석과 관련된 상대 습도 및/또는 온도를 상기 논리 장치에게 제공하도록 구성된 습도 센서 및/또는 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 탑승자 중량 센서 신호들은,
    보상되지 않은 탑승자 중량 센서 신호들을 포함하고/하거나,
    상기 탑승자 존재 센서 신호들은,
    보상되지 않은 탑승자 존재 센서 신호들을 포함하고,
    상기 논리 장치는,
    상기 승객 좌석과 관련된 상기 상대 습도 및/또는 상기 온도에 적어도 부분적으로 기초하여 보상된 탑승자 중량 센서 데이터 및/또는 보상된 탑승자 존재 센서 데이터를 결정하고,
    상기 보상된 탑승자 중량 센서 데이터 및/또는 상기 보상된 탑승자 존재 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 추정 탑승자 중량 및/또는 상기 탑승자 존재 응답을 결정하도록 더 구성되는,
    시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 논리 장치는,
    상기 탑승자 분류 상태를 상기 차량의 사용자 인터페이스 및/또는 상기 차량의 에어백 컨트롤러에게 보고하도록 더 구성되는,
    시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    광역 네트워크 및/또는 근거리 네트워크를 통하여 원격 서버 및/또는 사용자 장치와 통신 링크를 형성하도록 구성된 통신 모듈
    을 더 포함하고,
    상기 논리 장치는,
    상기 탑승자 분류 상태를 상기 원격 서버 및/또는 상기 사용자 장치에게 보고하도록 더 구성되는,
    시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탑승자 중량 센서는,
    용량성 중량 센서
    를 포함하고,
    상기 용량성 중량 센서는,
    유전체 층에 의하여 구분되는 2개의 실질적으로 평행인 전도성 전극들
    을 포함하고,
    상기 탑승자 중량 센서 신호들은,
    상호-커패시턴스 센서 신호들
    을 포함하고,
    상기 탑승자 중량 센서는,
    상기 승객 좌석의 쿠션 내에 배치되는,
    시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탑승자 중량 센서는,
    용량성 중량 센서
    를 포함하고,
    상기 용량성 중량 센서는,
    유전체 층에 의하여 구분되는 2개의 실질적으로 평행인 전도성 전극들
    을 포함하고,
    상기 유전체 층은,
    상기 2개의 실질적으로 평행인 전도성 전극들의 사이에 배치된 폼 층 및/또는 압축 스프링 조립체에 의해 지지되는 에어 갭 유전체
    를 포함하고,
    상기 2개의 실질적으로 평행인 전도성 전극들 중 상부 전극은,
    상기 승객 좌석의 쿠션의 상부 표면의 25% 내지 90%의 표면 면적을 포함하는,
    시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탑승자 중량 센서는,
    제1 용량성 중량 센서, 및
    제2 용량성 중량 센서
    를 포함하고,
    상기 제1 용량성 중량 센서 및 상기 제2 용량성 중량 센서의 각각은,
    유전체 층에 의하여 구분되는 2개의 실질적으로 평행인 전도성 전극들
    을 포함하고,
    상기 제1 용량성 중량 센서는,
    상기 승객 좌석의 쿠션 내에서, 상기 승객 좌석의 쿠션의 전방 에지에 인접하게 배치되어,
    상기 제1 용량성 중량 센서의 전도성 전극들이,
    상기 쿠션의 상부 표면 및/또는 상기 쿠션의 시트 팬에 실질적으로 평행하게 배향되고,
    상기 제2 용량성 중량 센서는,
    상기 승객 좌석의 상기 쿠션 내에서, 상기 쿠션과 상기 승객 좌석의 시트백 사이의 인터페이스 및 상기 제1 용량성 중량 센서 사이에 배치되는,
    시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 탑승자 존재 센서는,
    상기 승객 좌석의 쿠션 또는 시트백 내에 배치되는,
    시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속 트레이스는,
    상기 승객 좌석의 쿠션 또는 시트백 내에 배치된 히터 매트 조립체와 통합된,
    시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속 트레이스는,
    상기 시트백의 길이 및/또는 폭에 대하여 50% 내지 100%로 연장되는,
    시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 차량은,
    지상 차량을 포함하고,
    상기 탑승자 분류 상태는,
    빈 상태(empty status), 금지 상태(inhibit status), 작은 허용 상태(small allow status), 및 큰 허용 상태(large allow status) 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 논리 장치는,
    상기 탑승자 분류 상태를 에어백 컨트롤러에게 보고하도록 구성되는,
    시스템.
  12. 방법에 있어서,
    탑승자 중량 센서로부터 차량의 승객 좌석과 관련된 탑승자 중량 센서 신호들을 수신하는 단계,
    탑승자 존재 센서로부터 상기 승객 좌석과 관련된 탑승자 존재 센서 신호들을 수신하는 단계,
    상기 탑승자 중량 센서 신호들 및 상기 탑승자 존재 센서 신호들에 적어도 부분적으로 기초하여 추정 탑승자 중량 및 탑승자 존재 응답을 결정하는 단계, 및
    상기 추정 탑승자 중량 및/또는 상기 탑승자 존재 응답에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 승객 좌석에 대응하는 탑승자 분류 상태를 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 탑승자 존재 센서는,
    히터 요소 및 제1 금속 트레이스에 의하여 형성된 커패시턴스 센서인,
    방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 탑승자 중량 센서 신호들은,
    보상되지 않은 탑승자 중량 센서 신호들을 포함하고/하거나,
    상기 탑승자 존재 센서 신호들은,
    보상되지 않은 탑승자 존재 센서 신호들을 포함하고,
    상기 방법은,
    습도 센서 및/또는 온도 센서로부터 상기 승객 좌석과 관련된 상대 습도 및/또는 온도를 수신하는 단계,
    상기 승객 좌석과 관련된 상기 상대 습도 및/또는 상기 온도에 적어도 부분적으로 기초하여 보상된 탑승자 중량 센서 데이터 및/또는 보상된 탑승자 존재 센서 데이터를 결정하는 단계, 및
    상기 보상된 탑승자 중량 센서 데이터 및/또는 상기 보상된 탑승자 존재 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 추정 탑승자 중량 및/또는 상기 탑승자 존재 응답을 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 탑승자 분류 상태를 상기 차량의 사용자 인터페이스 및/또는 상기 차량의 에어백 컨트롤러에게 보고하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 탑승자 분류 상태는,
    빈 상태(empty status), 금지 상태(inhibit status), 작은 허용 상태(small allow status), 및 큰 허용 상태(large allow status) 중 적어도 하나를 포함하는,
    방법.
  15. 제12항에 있어서,
    광역 네트워크 및/또는 근거리 네트워크를 통하여 원격 서버 및/또는 사용자 장치와 통신 링크를 형성하는 단계, 및
    상기 탑승자 분류 상태를 상기 원격 서버 및/또는 상기 사용자 장치에게 보고하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 탑승자 중량 센서는,
    용량성 중량 센서
    를 포함하고,
    상기 용량성 중량 센서는,
    유전체 층에 의하여 구분되는 2개의 실질적으로 평행인 전도성 전극들
    을 포함하고,
    상기 탑승자 중량 센서 신호들은,
    상호-커패시턴스 센서 신호들
    을 포함하고,
    상기 탑승자 중량 센서는,
    상기 승객 좌석의 쿠션 내에 배치되는,
    방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 탑승자 중량 센서는,
    용량성 중량 센서
    를 포함하고,
    상기 용량성 중량 센서는,
    유전체 층에 의하여 구분되는 2개의 실질적으로 평행인 전도성 전극들
    을 포함하고,
    상기 유전체 층은,
    상기 2개의 실질적으로 평행인 전도성 전극들의 사이에 배치된 폼 층 및/또는 압축 스프링 조립체에 의해 지지되는 에어 갭 유전체
    를 포함하고,
    상기 2개의 실질적으로 평행인 전도성 전극들 중 상부 전극은,
    상기 승객 좌석의 쿠션의 상부 표면의 25% 내지 90%의 표면 면적을 포함하는,
    방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 탑승자 중량 센서는,
    제1 용량성 중량 센서, 및
    제2 용량성 중량 센서
    를 포함하고,
    상기 제1 용량성 중량 센서 및 상기 제2 용량성 중량 센서의 각각은,
    유전체 층에 의하여 구분되는 2개의 실질적으로 평행인 전도성 전극들
    을 포함하고,
    상기 제1 용량성 중량 센서는,
    상기 승객 좌석의 쿠션 내에서, 상기 승객 좌석의 쿠션의 전방 에지에 인접하게 배치되어,
    상기 제1 용량성 중량 센서의 전도성 전극들이,
    상기 쿠션의 상부 표면 및/또는 상기 쿠션의 시트 팬에 실질적으로 평행하게 배향되고,
    상기 제2 용량성 중량 센서는,
    상기 승객 좌석의 상기 쿠션 내에서, 상기 쿠션과 상기 승객 좌석의 시트백 사이의 인터페이스 및 상기 제1 용량성 중량 센서 사이에 배치되는,
    방법.
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