MXPA01012552A - Sistema para medir el espesor y metodo para la deteccion de ocupantes en un vehiculo. - Google Patents

Abstract

Se provee un sistema de deteccion de pasajero (400); el sistema de deteccion del pasajero (figura 6) (400) utiliza un circuito de oscilacion (10) que ocasiona que un electrodo de antena (El) emita un campo electrico que se interrumpe por la caracteristica electrica de un objeto (013) ubicado en el asiento (l); esta interrupcion altera la corriente y la fase de la senal en el electrodo de antena (El); al comparar el flujo de corriente en el electrodo antena (El) y/o la diferencia entre la fase de la senal en el electrodo antena (El) y la senal de salida del circuito de oscilacion con los valores de umbral predeterminados, es posible detectar la presencia de un pasajero de manera confiable y no costosa; la determinacion se hace con un dispositivo de electrodo en dos capas que incluyen un electrodo mas pequeno y mas grande (El hasta E4); las dos capas permiten el calculo de una cantidad de compresion del asiento (l); la cantidad de compresion se utiliza para caracterizar al pasajero.

Description

SISTEMA PARA MEDIR EL ESPESOR Y MÉTODO PARA l-A DETECCIÓN DE OCUPANTES EN UN VEHÍCULO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a sistemas para la detección de pasajeros, y en particular a sistemas para la detección de pasajeros, que pueden clasificar fácilmente una característica de un pasajero de un automóvil en el cual se instala un dispositivo de bolsa de aire. En general, los dispositivos de bolsa de aire se utilizan para aminorar el impacto que un pasajero experimenta durante un choque automovilístico, y como tal debe almacenarse en una condición estable en un automóvil. Las bolsas de aire se instalan en la parte frontal del asiento del conductor y de los pasajeros. Las bolsas de aire pueden instalarse en otros lugares. En un sistema de bolsa de aire típico, el sistema de control incluye un circuito de control que recibe una señal desde un sensor de aceleración eléctrica (sensor de detección de impacto), y transmite las señales de control a las compuertas de los elementos conmutadores del semiconductor normalmente abiertas. Los elementos conmutadores respectivamente se conectan en rutas paralelas entre un voltaje de operación de sistema y el suelo. Cada ruta incluye un sensor de seguridad, un circuito detonador y un elemento conmutador. Los circuitos detonadores se conectan a las fuentes de gas de los dispositivos de bolsa de aire respectivamente montados en el automóvil en la parte frontal del asiento del conductor y en el asiento del pasajero que se encuentra al frente u otros lugares (por ejemplo, bolsas de aire laterales). En operación, el sistema de control de bolsa de aire únicamente despliega las bolsas de aire del conductor y del pasajero cuando ambos sensores de seguridad cierran y cuando los sensores de aceleración eléctrica se cierran. En particular, los mecanismos de detección de aceleración de los sensores de seguridad cierran sus interruptores normalmente abiertos respectivos en respuesta a una aceleración que es relativamente menor en comparación con la aceleración necesaria para cerrar el sensor de aceleración eléctrica. Cuando está cerrado, el sensor de seguridad aplica una señal de alto voltaje al circuito de control y a las primeras terminales de los circuitos detonadores. Las señales de alto voltaje a partir del sensor de seguridad provocan que el circuito de control entre en un modo operativo. A continuación, el circuito de control confirma que el automóvil se encuentra en una accidente basándose en la señal del sensor de aceleración eléctrica. Si el sensor de aceleración eléctrica también detecta la aceleración, el circuito de control transmite las señales de control que cierran los elementos conmutadores. Como resultado, la corriente fluye desde el voltaje de operación del sistema a tierra a través de cada circuito detonador, provocando así que las fuentes de gas respectivas desplieguen (inflen) la bolsa de aire del lado del conductor y la bolsa de aire del lado del pasajero. Una vez *. .-Á -? A'. Í. -¿*-M -.Í. -i desplegadas, las bolsas de aire protegen al conductor y pasajero del impacto del choque. Las bolsas de aire laterales del pasajero típicamente se diseñan para desplegarse en la parte frontal del torso de un pasajero adulto sentado en el asiento del pasajero frontal. Cuando un asiento para niños que mira hacia atrás (de aquí en adelante mencionado como RFIS) se localiza en el asiento del pasajero frontal, se desea que la bolsa de aire del lado del pasajero no se despliegue. También se desea que la bolsa de aire del lado del pasajero no se despliegue cuando una asiento de niño que mira hacia adelante (de aquí en adelante "RFCS") se utilice. Muchos tipos de sensores para la detección de pasajeros se han propuesto para detectar un RFCS, un FFCS o niños. Dichos sensores propuestos incluyen (1 ) un sensor de peso y (2) un sensor óptico y un procesador de imagen. El sensor de peso puede detectar de manera incorrecta a un niño con mucho peso, o fallar al detectar un adulto de peso ligero. Además, si un objeto pesado (tal como una bolsa de tienda de comestibles) se coloca en el asiento, el dispositivo de bolsa de aire puede desplegarse innecesariamente en un accidente. Los sensores ópticos son costosos y el equipo de procesamiento es complejo. Ya que las bolsas de aire se despliegan con fuerza y rápidamente, se desean sensores para determinar si algún pasajero se encuentra en una ubicación deseable o no deseable. Dichos sensores pueden prevenir las heridas. Al evitar el despliegue de la bolsa de aire cuando ningún pasajero está presente, pueden evitarse los costos de reemplazo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se define mediante las siguientes reivindicaciones y nada en esta sección debe tomarse como limitativo de las reivindicaciones. Por medio de introducción, la modalidad preferida descrita más abajo incluye un sistema par la detección de pasajeros que detecta de manera exacta la presencia de un pasajero. El sistema par la detección de pasajeros utiliza dos capas de electrodos separados por un aislante comprimible. Al conectar a tierra y desconectar alternativamente un electrodo en una capa, se utilizan las señales desde electrodo en la otra capa para determinar una distancia entre los electrodos. La distancia se utiliza para calcular un peso, carga o distancia desde un asiento de un ocupante. De acuerdo con un primer aspecto, se provee el sistema para la detección de pasajeros en un vehículo para detectar una característica de un pasajero en una área del asiento del pasajero. Se provee un asiento vehicular que tiene una superficie exterior adyacente al área de asiento del pasajero. Un primer electrodo se conecta con una primera porción del asiento vehicular a una primera distancia desde la superficie exterior, y un segundo electrodo se conecta con la primera porción del asiento del vehículo a una segunda distancia diferente de la superficie exterior. El segundo electrodo comprende una área menor que el primer electrodo. Un aislante comprimible entre el primer y el segundo electrodos. De acuerdo con un segundo aspecto, se provee un sistema para la detección del pasajero en un vehículo para detectar una característica de un pasajero en un área de asiento del pasajero. Una pluralidad de electrodos se disponen en al menos dos capas. Los electrodos de una de al menos dos capas se separaran de los electrodos de otra de al menos dos capas mediante un aislante comprimible. Un conmutador conecta al menos una pluralidad de electrodos a tierra. Un controlador se opera para determinar una distancia entre al menos dos capas como una función de información recibida desde una primera de una pluralidad de electrodos mientras que una segunda de una pluralidad de electrodos se conecta a tierra. De acuerdo con un tercer aspecto, se provee un método para la detección de pasajeros de un vehículo para detectar una característica de un pasajero eh un área del asiento del pasajero. Un primer electrodo se conecta a tierra. Uijia primera señal en un segundo electrodo se mide mientras que el primer electrodo se conecta a tierra. El primer electrodo se desconecta eléctricamente. Una segunda señal en el segundo electrodo se mide mientras que el primer electrodo se desconecta eléctricamente. La característica del pasajero en un asiento vehicular se determina como una función de la primera y segunda señales. De acuerdo con un cuarto aspecto, se provee un método para la detección de pasajeros en un vehículo para detectar un efecto de un pasajero en un área de asiento del pasajero. Un primer electrodo se conecta a tierra. Una primera señal se mide en un segundo electrodo mientras que el primer electrodo se conecta a tierra. El segundo electrodo se separa del primer electrodo mediante un aislante comprimible en un asiento vehicular. Una distancia entre el primer y segundo electrodo se determina como una función de la primera señal.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las figuras 1(a) y 1(b) son diagramas que muestran la operación básica de un sistema para la detección de pasajeros utilizando transmisiones de campo eléctrico, en donde la figura 1(a) muestra una distribución de campo eléctrico sin interrumpir entre dos electrodos, y la figura 1(b) muestra una distribución de campo eléctrico cuando un objeto está presente entre dos electrodos. La figura 2 es una vista en perspectiva que muestra un asiento en el sistema para la detección de pasajeros de conformidad con una primera modalidad de la presente invención. La figura 3 es un diagrama de bloques que muestra una modalidad de un sistema para la detección de pasajeros. La figura 4 es un diagrama de circuito simplificado que muestra el sistema para la detección de pasajeros de la figura 3.

La figura 5 es un diagrama de bloques de una modalidad preferida de un sistema para la detección de pasajeros. Las figura 6A y 6B son vistas laterales y superiores de una disposición preferida de los electrodos. La figura 7 es un diagrama de flujo que representa un método preferido para detectar un pasajero. La figura 8 es un diagrama de flujo que representa un método preferido para clasificar un pasajero. La figura 9 es un diagrama de bloques que muestra otra modalidad de un sistema para la detección de pasajeros. La figura 10 es un diagrama de bloques que muestra aún otra modalidad de un sistema para la detección de pasajeros. La figura 11 es una representación gráfica de capas del electrodo que se colocan con relación a una carga. La figura 12 es una representación gráfica de una modalidad de una disposición de electrodos. La figura 13 es una representación gráfica de otra modalidad de una disposición de electrodos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las figuras muestran varias modalidades que utilizan dos o más electrodos para detectar la presencia de un pasajero. Los dos o más í£ l<* i & . .y* fay»yj> .y. . .— -, electrodos se colocan para estar adyacentes entre sí pero en rutas diferentes desde un área de asiento del pasajero. Para distinguir el impacto del tamaño de una carga del impacto de la distancia de la carga desde los sensores, los electrodos se colocan en distancias diferentes desde la carga. Con relación a las figuras 1(a) y 1(b), se detectan campos eléctricos diminutos entre dos electrodos colocados en el asiento del pasajero. Un campo eléctrico se crea como un resultado de la diferencia potencial entre el electrodo E1 y el electrodo E2 cuando una señal de bajo voltaje, de alta frecuencia se transmite al electrodo E1 desde un circuito de oscilación 10, y el * electrodo E2 se conecta a tierra. Este campo eléctrico produce una corriente Id (la corriente de recepción) que fluye desde el electrodo E2 a tierra. Si un cuerpo OB está presente en el campo eléctrico, las alteraciones en el campo eléctrico alteran la corriente Id1. De igual manera, una corriente (la corriente de carga) provista al electrodo E1 también se altera en respuesta a la presencia del cuerpo OB con relación a la presencia del segundo electrodo E2. El cuerpo OB actúa como un capacitor que tiene una terminal conectada a tierra. En particular, la impedancia (resistencia y capacitancia) del cuerpo OB desvía el campo eléctrico a tierra. Cuando el cuerpo OB se encuentra en el asiento vehicular, ocurren cambios en la corriente que fluye a los electrodos E1 y E2 en respuesta a las características eléctricas del cuerpo OB. Por ejemplo, la corriente de carga es mayor para cuerpos cercanos y/o lejanos. Utilizando este fenómeno, la presencia de un pasajero, ya sea el .» t -fc-tjfc-, . Ü.4. . ' -*** -— " conductor u otro ocupante, en el asiento, se detecta al comparar la corriente detectada con un valor conocido. En particular, una o más características del objeto en el asiento se obtienen, incluyendo si o no el objeto es una persona de tamaño adulto sentada normalmente en el asiento. Al utilizar electrodos en distancias diferentes predecibles o conocidas de un objeto, se obtiene aún más información. Por lo tanto, la presencia de un pasajero en el asiento se detecta con precisión. La figura 2 es una vista en perspectiva que muestra un asiento 1 que incorpora electrodos E1 a E4 del sistema para la detección de pasajeros de conformidad con la primera modalidad, que se forman a partir de láminas rectangulares de material conductor. Cada electrodo tiene formas iguales o diferentes que otros electrodos, y cualquier forma puede utilizarse, incluyendo, cuadrada, en espiral, rectangular, ovalada, circular, en forma de dona, rectangular con un centro hueco u otras formas poligonales y/o redondas. Los electrodos E1 a E4 incluyen fibras metálicas cosidas en la tela de cubierta del asiento, pintura conductora aplicada a la superficie del asiento, una cinta conductora o placa de metal instaladas bajo el cojín del asiento. Específicamente, los electrodos E1 y E2 se montan en la porción base 1a del asiento 1 , y los electrodos E3 y E4 se montan en la porción posterior 1 b. Estos electrodos se colocan con relación a las posiciones anticipadas del asiento de un pasajero que está adyacente al asiento del pasajero, y se montan para facilitar la comodidad del asiento. En modalidades alternativas, más o menos electrodos en la misma o diferentes posiciones pueden utilizarse, tal como utilizar siete electrodos en la porción del respaldo del asiento (por ejemplo seis dispuestos verticalmente en el centro del respaldo del asiento y en un borde del asiento cerca de la puerta) sin electrodos en la porción inferior del asiento. En otras modalidades, los electrodos se colocan en otras ubicaciones, tal como en el suelo, el tablero, en la puerta, en el techo o combinaciones de los mismos. Los electrodos están adyacentes entre sí en la misma área o porción del vehículo. Los electrodos E1-E4 se disponen en dos o más capas. Preferiblemente, cada par de electrodos en una misma porción del asiento se encuentran en dos distancias diferentes desde la superficie exterior del asiento. Por ejemplo, los electrodos E1 y E2 en la misma porción base 1a de asiento 1 se separan en diferentes profundidades desde la superficie exterior del asiento 1. De igual manera, los electrodos E3 y E4 en la misma porción del respaldo del asiento 1 se separan en diferentes profundidades desde la superficie exterior del asiento 1. La figura 9 muestra una modalidad general para un sistema para la detección de pasajeros 400. El sistema 400 incluye una unidad detectora de ocupantes 402, un sistema de sujeción adicional (SRS) 404 y un medidor de representación 406. La unidad detectora de ocupantes 402 provee señales de control al SRS 404 para permitir o no permitir la activación de la bolsa de aire. Una señal de lámpara de advertencia se provee a una lámpara de advertencia del ocupante 408 del medidor de representación 406. La lámpara de advertencia del ocupante 408 indica la clasificación del ocupante determinado Um*Í**, & áL .mU?.1iMt Uim. *j? AJ?m- . , ..yil». . y^..y , .. ._ . . T y . yg-.y. _> MlhJi-y-.-— -^»«« .' ife-y'*-.., -AtfeJ,....fa por la unidad detectora del ocupante 402. Alternativamente, la lámpara de advertencia del ocupante 408 indica si el SRS 404 está o no habilitado. Una lámpara de advertencia del SRS 410 indica si el SRS 404 está operando. La unidad detectora del ocupante 402 incluye un sensor del ocupante 412 para detectar el tamaño y/o postura de asiento de un ocupante para determinar si habilitar el SRS 404 a un nivel inferior de energía para despliegue, a un nivel elevado de energía para desplegar, o no habilitar el SRS 404. Un bloque de comunicación 414 se comunica ya sea bi-direccionalmente o uni-direccionalmente con el SRS 404. Un bloque de control de lámpara de advertencia 416 activa la lámpara de advertencia del ocupante 408 como se discutió anteriormente. Un bloque de registro opcional 418 registra cualquier código de falla de la unidad de detección del ocupante 402 y/o varias caracterizaciones de cualquier ocupante determinadas por la unidad de detección del ocupante 402. Un bloque de diagnóstico de problemas opcional 420 determina si la unidad de detección del ocupante 402 está operando apropiadamente y provee comunicación externa a la unidad de detección de ocupante 402. El sensor de ocupante 412 incluye una disposición de sensores de campo eléctrico 422, un impulsor y detector de campo eléctrico 424 y un identificador del ocupante 426. Los sensores de campo eléctrico 422 comprenden electrodos distribuidos en dos posiciones de profundidad diferentes con relación al área de asiento del pasajero para emitir los campos eléctricos. El impulsor y detector de campo eléctrico 424 comprenden un ym 4. * J. ___. oscilador y circuito que mide la corriente para generar los campos eléctricos con los sensores de campo eléctrico y medir las corrientes receptoras y/o de carga, respectivamente. El identificador de ocupante 426 comprende un procesador o conjunto de circuitos análogos para clasificar cualquier ocupante como una función de las corrientes medidas. El sistema 400 puede ponerse en funcionamiento con varios circuitos y/o métodos. Algunos circuitos ejemplares y métodos se discuten a continuación. La figura 3 muestra una modalidad de circuito para poner en funcionamiento el sistema 400. Un oscilador 10 genera un alternante, tal como una frecuencia de alrededor de 100-120 kHz, señal en la escala de 5 a 12 voltios (por ejemplo, 7 voltios) o a otro voltaje. La corriente de carga de la señal alternante se detecta mediante el circuito de detección de corriente de carga 11. Preferiblemente, el circuito de detección de corriente de carga 11 comprende un circuito de desmodulación con un filtro de banda útil para eliminar el ruido y un convertidor AC-a-DC que convierte las señales de voltaje a señales DC. La señal análoga también se pasa a través del circuito de detección de corriente de carga 11 a un circuito conmutador emisor/receptor 12. El circuito conmutador emisor/receptor 12 comprende un multiplexor, conmutadores u otros dispositivos para conectar selectivamente uno de los electrodos E1 a E4 al oscilador 10 para emitir el campo eléctrico, y puede conectar los electrodos restantes a un circuito de conversión corriente a voltaje 13. El circuito de conversión corriente a voltaje 13 comprende una red de resistencia y genera señales de voltaje que indican las corrientes detectadas. El circuito corriente a voltaje 13 también amplifica las señales de voltaje y las transmite a un circuito de detección 14. El circuito de detección 14, tal como un circuito de desmodulación, incluye un filtro de banda útil para eliminar el ruido, y un convertidor AC-a-DC que convierte las señales de voltaje en señales DC. Las señales DC del circuito de detección 14 se transmiten a través del circuito de amplificación 15 que se controla mediante un circuito de conversión por compensación 16, a un circuito de control 17. El circuito de control 17 comprende un ASIC, procesador, procesador de señal digital u otro dispositivo digital para generar señales de control del sistema de sujeción de seguridad (SRS). Por ejemplo, un microprocesador PD78052CG(A) fabricado por NEC Corporation de Japón se utiliza e incluye la porción AC-a-DC del circuito de detección 14. Las señales de control se utilizan para controlar otros dispositivos en el vehículo, tales como el sistema de control de bolsa de aire 18. El sistema de control de bolsa de aire 18 controla el despliegue de un dispositivo de bolsa de aire del lado del pasajero de conformidad con las señales de control del SRS, y también de conformidad con las señales del sensor de aceleración. La figura 4 es un diagrama de circuito que muestra el circuito de detección de pasajero con detalle adicional. El circuito que se muestra en la figura 4 difiere ligeramente del diagrama de bloques de la figura 3. En primer lugar, el circuito de amplificación 15 se separa en una primera porción de amplificación 15A y una segunda porción de amplificación 15B. En segundo lugar, un circuito del conmutador análogo 19 conecta selectivamente las señales de una de las porciones de amplificación 15A y 15B al circuito de control 17. El circuito de control 17 controla el circuito de selección análoga 19 para conmutarse selectivamente entre una amplificación de amplificación inferior (por ejemplo 1x) provista por la porción de amplificación 15A, y una amplificación de amplificación superior (por ejemplo, 100x) provista por la porción de amplificación 15B. Con relación a la figura 4, el circuito de detección de pasajeros incluye el oscilador 10 y el circuito de detección de corriente de carga 11. El circuito de detección de corriente de carga 11 incluye un elemento de impedancia/resistencia 11a conectado entre el circuito de oscilación 10 y el circuito conmutador emisor/receptor 12. Una señal de voltaje que indica la cantidad de corriente transmitida al circuito conmutador emisor/receptor 12 se amplifica mediante un amplificador 11b y se transmite al circuito de detección 14. El circuito conmutador emisor/receptor 12 se compone de elementos del conmutador Aa a Ad y elementos del conmutador Ba a Bd. Los elementos del conmutador Aa a Ad se utilizan para conectar selectivamente un electrodo (el electrodo transmisor) entre los electrodos E1 a E4 a la salida del circuito de oscilación 10 en respuesta a una primera señal de control recibida desde el circuito de control 17. Los elementos del conmutador Ba a Bd se utilizan para conectar otros electrodos (llamados electrodos receptores) al circuito de conversión corriente a voltaje 13 en respuesta a una segunda señal de control desde el circuito de control 17. En una modalidad, el circuito conmutador emisor/receptor 12 es un circuito del multiplexor. El circuito de conversión corriente a voltaje 13 incluye un elemento de impedancia/resistencia 13a que convierte las corrientes potenciales diferenciales que fluyen en los electrodos receptores a las señales de voltaje, y un amplificador 13b que amplifica las señales de voltaje convertidas. El circuito de detección 14 recibe la señal de salida desde el circuito de detección de corriente de carga 11 y las señales de voltaje convertidas desde los electrodos receptores, y transmite las señales DC que representan estas señales a las porciones de amplificación 15A y 15B. Las señales de salida amplificadas desde las porciones de amplificación 15A y 15b se transmiten al circuito de selección análoga 19. El circuito de selección análoga 19 se compone de cuatro elementos del conmutador 19a que se conectan para recibir la salida desde el segundo circuito de amplificación 15b, y elementos del conmutador 19a que se conectan para recibir la salida desde el primer circuito de amplificación 15A. El circuito de selección análoga 19 transmite las señales de salida desde uno de los circuitos de amplificación 15A y 15B a través de los elementos del conmutador 19a ó 19b en respuesta a una señal de control recibida desde el circuito de control 17. El sistema descrito anteriormente funciona de la siguiente manera. El elemento del conmutador Aa del circuito del conmutador emisor/receptor 12 se conecta a la salida del circuito de oscilación 10, basándose en la señal de control desde el circuito de control 17. Cuando los i.1 lí *< t< elementos del conmutador Bb a Bd se conectan al circuito del conmutador voltaje-corriente 13, la corriente de potencial diferencial fluye a los electrodos receptores E2 a E4. Estas corrientes se convierten en voltaje mediante el elemento de impedancia/resistencia 13a, amplificado mediante el amplificador 13b, y después se saca al circuito de detección 14. La corriente de carga que fluye al electrodo emisor E1 se detecta mediante el circuito de detección de corriente de carga 11 , y se saca mediante el circuito de detección 14 como los datos R (1.1 ). En el circuito de detección 14, el ruido no deseable se reduce o elimina, y la señal recibida de 120 KHz se filtra en la banda útil. La señal de voltaje resultante se saca del primero y segundo circuitos de amplificación 15A y 15B. Las señales de salida desde el primer y segundo circuitos de amplificación 15A y 15b se seleccionan según sea apropiado mediante la operación del circuito de conversión por compensación 16 y el circuito de selección análoga 19, y después se saca al circuito de control 17. Por ejemplo, cuando la señal de salida desde el circuito de detección 14 es fuerte, los elementos del conmutador 19b del circuito de selección análoga 19 se seleccionan para conectar la salida del primer conmutador de amplificación (inferior) 15A al conmutador de control 17. Si la señal de salida es débil y es difícil la medición de cambios diminutos en la señal recibida, los elementos del conmutador 19a del circuito de selección análoga 19 se seleccionan para conectar la salida del segundo circuito de amplificación (superior) 15B al •"* *--**- * * -*-' circuito de control 17. El circuito de control 17 almacena las señales de salida desde el primer y el segundo circuitos de amplificación 15A y 15B. A continuación, el elemento del conmutador Aa del circuito conmutador emisor/receptor 12 se desconecta, y el elemento conmutador Ab se conecta al circuito de oscilación 10, basándose en la señal desde circuito de control 17. El electrodo E2 emite un campo eléctrico que genera corrientes en los electrodos receptores E1 , E3 y E4. Además los elementos del , conmutador Ba, Be y Bd se conectan al circuito de conversión de corriente/voltaje 13 a través de conmutadores Ba, Be y Bd, respectivamente.

* Las corrientes generadas en los electrodos receptores E1 , E3 y E4 se convierten en señales de voltaje y se sacan del circuito de detección 14. Nótese que la corriente de carga que fluye al electrodo emisor E12 se detecta mediante el circuito de detección de corriente de carga 11 , y se saca al circuito de detección 14 como los datos R (2.2) en una forma que se describe anteriormente. A continuación, el elemento del conmutador Ac se conecta a la salida del circuito de oscilación 10. Esto aplica una señal de bajo voltaje, de alta frecuencia al electrodo transmisor E3 desde el circuito de oscilación 10, que genera corrientes en los electrodos receptores E1 , E2 y E4. Las corrientes generadas se transmiten a través de los elementos del conmutador Ba, Bb y Bd al circuito de conversión corriente/voltaje 13. La corriente de carga que fluye al electrodo transmisor E3 se detecta mediante el circuito de detección de corriente de carga 11 , y se saca al circuito de detección 14 como los datos R (3.3) en la forma descrita anteriormente. A continuación, el elemento del conmutador Ad se conecta a la salida del circuito de oscilación 10. Esto aplica una señal de bajo voltaje, de alta frecuencia al electrodo transmisor E4 desde el circuito de oscilación 10, que genera corrientes en los electrodos receptores E1 , E2 y E3. Las corrientes generadas se transmiten a través de los elementos del conmutador Ba, Be y Be al circuito de conversión de corriente/voltaje 13. La corriente de carga que fluye al electrodo transmisor E4 se detecta mediante el circuito de detección de corriente de carga 11 , y se saca del circuito de detección 14 como los datos R (4.4) como se describió anteriormente. El objeto en el asiento 1 se identifica basándose en el procesamiento matemático de los datos transmitidos al circuito de control 17 y la relación de espacio conocida de los electrodos E1-E4. En particular, las disposiciones del asiento de un adulto sentado normalmente, un infante en un RSIF o un niño en un FFCS se identificaron al comparar los datos almacenados con los datos relacionados con las combinaciones del electrodo transmisor/electrodo receptor seleccionadas de los electrodos E1 a E4. Basándose en esta comparación, la disposición de asiento aplicables se identifica y se utiliza para controlar el dispositivo de bolsa de aire del lado del pasajero. El circuito de control 17 almacena datos relacionados con varios patrones de asiento. Específicamente, los datos representativos se almacenan j¿yy ,yi-¿yi para un asiento vacío, para un niño sentado en un FFCS, para un infante en un RFIS, un niño o un adulto pequeño en una o más posiciones diferentes y un adulto grande. Estos datos, indicados por la fórmula general R (i, j), se obtienen experimentalmente basándose en varias combinaciones del electrodo transmisor y/o electrodo receptores. Nótese que con la fórmula general R (i, j), i se refiere al electrodo transmisor, y j se refiere al electrodo receptor. En el circuito de control 17, el procesamiento matemático se realiza utilizando las dieciséis mediciones de los datos, y las características del patrón de asientos se extraen. Cuando el patrón de asiento se detecta e identifica en el circuito de control 17, una señal de control apropiada se envía al sistema de control de bolsa de aire 18. Por ejemplo, si el patrón de asiento está vacío, FFCS, o RFIS, una señal de control indica al dispositivo de bolsa de aire para no desplegarse, aún en caso de un choque. Para otros patrones, una señal se envía permitiendo que el dispositivo de bolsa de aire se despliegue. De acuerdo con una segunda modalidad de la presente invención, se provee un sistema para la detección de pasajeros que detecta la presencia de un pasajero basándose en la interrupción de un campo eléctrico diminuto emitido en el área de un solo electrodo de antena o una pluralidad de electrodos independientemente operados como electrodos de antena individuales. Específicamente, un circuito de oscilación genera una corriente alterna (AC, por sus siglas en inglés) que tienen una amplitud de voltaje conocida y frecuencia que se transmite a un electrodo de antena a través de un elemento de impedancia/resistencia. La señal de AC provoca que el electrodo emita el campo eléctrico diminuto en el área de pasajero adyacente al asiento. Las características eléctricas de un objeto sentado o colocado en el asiento (es decir, en la proximidad del electrodo de la antena) interrumpen el campo eléctrico. Esta interrupción del campo eléctrico altera la cantidad de corriente que fluye en el electrodo de antena y provoca que la fase de la señal de AC generada en el electrodo de antena difiera de la señal de AC original generada por el circuito de oscilación. En esta modalidad, el circuito de detección de corriente 14 preferiblemente incluye un elemento de impedancia o resistencia y un amplificador diferencial (u otro amplificador) cuya salida se transmite al circuito de control 17 a través del circuito de conversión 13 AC a DC y el amplificador 15. Dicho elemento de impedancia/resistencia es un RR1220P-103-D, fabricado por Susumukougyou de Japón, que se conecta entre la salida de un circuito de control de amplificación y el electrodo E de la antena. El amplificador diferencial se conecta a través del elemento de impedancia/resistencia y genera la señal de corriente basándose en la diferencia de voltaje a través del elemento de impedancia/resistencia. En particular, el amplificador diferencial de corriente compara el nivel de voltaje de la señal de salida del circuito de oscilación con el nivel de voltaje generado en el electrodo de antena, y genera la señal de corriente que indica la diferencia. y,«Hy -y- m ? jt «aaj. . . ... ..... _^* Nótese que la corriente de detección del circuito de detección de corriente 14 incrementa cuando una persona se sienta en el asiento 1B. Disminuye cuando se encuentra equipaje en el asiento, o cuando el asiento está vacío. En cualquier caso, existe una diferencia en el nivel de corriente detectado entre estas condiciones ocupadas o sin ocupar. Lo mismo es verdadero para la fase diferencial. La corriente y/o fase diferencial se comparan con valores almacenados para identificar exactamente si o no un pasajero adulto está sentado en la parte frontal del asiento del pasajero. Esta determinación se transmite a un dispositivo de sujeción de seguridad, tal como un circuito de control de bolsa de aire, controlando así el despliegue de una bolsa de aire cuando un adulto de tamaño apropiado está sentado en el asiento. Una tercera modalidad del sistema 400 de la figura 9 que utiliza los electrodos en dos distancias diferentes desde un área de asiento del pasajero se muestran en la figura 5. Cada electrodo 43, 44, 53 y 54 se conectan a los módulos 1 a 4 TX RX. Los módulos diferentes o iguales pueden utilizarse para cada electrodo. En una modalidad alternativa preferida, para medir las corrientes de carga, se conecta de manera conmutable al interruptor un solo módulo TX/RX a cada electrodo. El módulo TX/RX incluye un circuito transmisor 850, un circuito receptor 840 y un conmutador 890. El circuito transmisor 880 preferiblemente comprende un generador de onda 881 conectado a un amplificador 882 al conmutador 890.

El circuito receptor 840 preferí blerpente comprende dos rutas 841 y 842 cada una incluyendo amplificadores respectivos 843 y 844. Un amplificador 843 amplifica la señal utilizando un máximo u otra amplificación para la sensibilidad a pequeños objetos. El otro amplificador 844 amplifica la señal utilizando una amplificación diferente opti mizada para proveer un valor cero cuando no se detecta ninguna corriente y un valor 255 cuando una corriente máxima se recibe. Un amortiguador también puede proveerse para reducir al mínimo la carga desde una etapa y para proveer una resistencia de señal suficiente para otra etapa. En modalidades alternativas, se provee una ruta de amplificación, o un amplificador de amplifibación variable en una ruta. El conmutador 890, tal como un inultiplexor, se controla para conectarse con el circuito transmisor 880, una de las rutas del circuito receptor 840 o tanto con el circuito transmisor 880 como con una de las rutas del circuito receptor 840. En la modalidad para med ir las corrientes de carga, el conmutador 890 es operativo para conectar secüencialmente cada electrodo tanto al circuito transmisor 880 como al circuito rebeptor 840 El controlador 860 preferibl emeiiite incluye un convertidor análogo a digital y circuito lógico para procesiar los datos recibidos. Los convertidores análogos a digitales y circuitos lógiicos por separado pueden utilizarse. El controlador 860 preferiblemente con rola el conmutador 890 para conectar secuencialmente cada electrodo a los circuitos de transmisión y receptores 880 y 840. De esta forma, el controládor 860 recibe un grupo de corrientes de recepción y/o carga desde cada módulo. Basándose en los valores digitales resultantes, tales como valores de 8 bits, representando las corrientes recibidas, el controladof 860 determina el tamaño, forma posición u otras características de un pasajero. La característica se determina como una función de un algoritmo matemático o una comparación. Por ejemplo, utilizando EEPROM 865, RAM u otro dispositivo de memoria, los valores digitales se comparan para umbrales y datos que representan las características. El controlador 860 saca las señales de control como una función de la característica. Un LED 861 puede proveerse para indicar el estado de las señales de control, tales como sistemas de bolsa de aire habilitados o no habilitados. Una cuarta modalidad preferida del sistema 400 de la figura 9 que utiliza los electrodos en dos diferentes distancias desde un área del asiento de pasajero se muestra en la figura 10. Esta modalidad es similar al sistema de la figura 5 para detectar corrientes de carga con una estructura del conmutador diferente. En particular, un sistema 500 incluye un microprocesador 502, un detector 504, un circuito de oscilación 506, unos acondicionadores de señal 508, sensores 510 y circuitos de selección 512 y 514. Se proveen dos o más rutas para generar y detectar la corriente de carga. Dicha ruta se describe a continuación. Otras rutas comprenden el mismo componente o diferentes. En la ruta, el circuito de oscilación 506 . . y»« Ü **a-*»s-*- comprende un oscilador que genera una señal de AC, tal como una señal de 120 kHz. Los acondicionadores de señal 508 comprenden amplificadores operativos 516, 518 y 520 y un resistor 522. El amplificador operativo 516 5 conectado con el circuito de oscilación 506 regula la señal para proveer una fuente de voltaje constante. La señal se provee a través de un cable blindado 524 a un electrodo 526 del sensor 510. Un campo eléctrico se genera en , respuesta a la señal. Cuando una carga al sensor 510 se incrementa, el voltaje a través del resistor 522 incrementa. La cantidad de cambio en el f 0 voltaje se regula mediante el amplificador operativo 518 conectado con el blindaje del cable blindado 524. Este amplificador operativo 518 preferiblemente tiene una impedancia de entrada elevada y una impedancia de salida inferior para mantener el nivel de voltaje del blindaje en el mismo nivel como el conductor central, blindando el sensor 510 de los materiales 5 conductores adyacentes. El amplificador operativo 520 conectado con el detector 504 provee una amplificación de corriente a la corriente de carga. El detector 504 comprende un circuito de rectificación de onda total 528 y un circuito de filtro 530. La amplitud o cambio en la amplitud de la corriente de carga se detecta 0 al rectificar la salida del amplificador operativo 520. La señal rectificada se filtra mediante el circuito de filtro 530, tal como un filtro de paso bajo análogo. El microprocesador 502 convierte la señal en una señal digital y clasifica la carga.

Dos modalidades posibles se muestran en la figura 10 para la ruta de dos o más sensores 510. En una modalidad, cada ruta incluye componentes por separado salvo el microprocesador 502 (como se representó mediante la ruta del sensor individual marcado con S). En una modalidad alternativa, cada ruta también comparte el circuito de oscilación 506 y el detector 504. Alternativamente, una combinación de rutas compartidas y rutas individuales, se muestran, como se utilizan en los circuitos. Preferiblemente, las rutas compartidas se utilizan. Las rutas individuales se remueven. Los circuitos de selección 512 y 514 comprenden multiplexores o un multiplexor compartido controlado por el microprocesador 502. Un circuito de selección conecta el circuito de oscilación 506 a cada ruta del sensor y el otro circuito de selección conecta el detector 504 a cada ruta del sensor. Para clasificación con corrientes de carga, se utiliza un circuito de selección que conecta tanto el circuito de oscilación 506 como el detector 504 a la misma ruta. Para la clasificación con corrientes receptoras o combinaciones de corrientes receptoras y de carga, los circuitos de selección 504 y 512 operan independientemente. El microprocesador 502 mide las corrientes de carga y/o receptoras para clasificar cualquier ocupante. Las amplitudes de corriente de carga pequeñas indican la presencia de una carga. La amplitud y/o o cambio en amplitud representa cambios en la impedancia de la carga. La impedancia de carga varía como una función de la superficie efectiva de la carga (tamaño) y la distancia entre la carga y el electrodo 526. Utilizando cualquiera de los sistemas descritos anteriormente u otro conjunto de circuitos, una carga se caracteriza como una función de la disposición de electrodos. La figura 6 muestra una modalidad preferida de una disposición 100 de electrodos. Una pluralidad de electrodos 102, 104, 106, 108, 110 y 112 se disponen en dos capas. Las capas se separan mediante un aislador 114. Preferiblemente, el aislador 114 comprende un cojín de asiento (por ejemplo una esponja de polietileno espesa de 0.95 cm), un cuerpo rígido, aire u otros dispositivos que son permeables a la energía electromagnética. En esta modalidad, los electrodos 102, 104, 06, 108, 110 y 112 se conectan con una porción base del asiento, tal como centrado en la porción base y se alinean en una disposición desde la parte frontal a la posterior del asiento. Otras disposiciones colocadas en otras ubicaciones puede utilizarse. La forma creada por los electrodos en cada capa puede ser diferente. Por ejemplo, electrodos en forma diferente se utilizan para cada capa. Cada capa preferiblemente es un plano, pero puede disponerse en una disposición no plana. Para disposiciones no planas, una capa imaginaria de electrodos se crea como una función de electrodos utilizados para hacer una medición. La disposición 100 se conecta con el asiento al estar dentro del asiento, adyacente a la superficie exterior del asiento o en la superficie exterior del asiento. La disposición 100 es de esta forma adyacente al área de asiento del pasajero. Las dos o más capas tienen diferentes distancias desde la superficie exterior del asiento (es decir, diferentes distancias desde el área de asiento del pasajero). En una modalidad preferida, las corrientes de carga desde una pluralidad de electrodos se miden utilizando uno de los sistemas descritos por arriba u otro sistema. Por ejemplo, las corrientes de carga se miden secuencialmente a partir de cada electrodo utilizando el sistema de la figura 10. En este ejemplo, aunque la corriente de cargar un electrodo se mide, los otros electrodos se conectan a tierra. Alternativamente, uno o más de los otros electrodos se aislan eléctricamente (no se conectan a tierra). Las corrientes de carga se utilizan para determinar la altura, posición, tamaño, orientación, movimiento y/u otras características de un pasajero. Otras características pueden determinarse, tales como las descritas en la patente de E.U.A. No. 5,914,610, la descripción de la cual se incorpora en la presente como referencia. Por ejemplo, el cambio en la distancia R como una función del tiempo muestra movimiento. La figura 11 representa el uso de dos capas 600 y 602 para determinar el tamaño A y distancia R de una carga 604. Por ejemplo, la carga 604 comprende un ocupante adyacente a un asiento en un área de sentado del pasajero. La carga 604 es una distancia R lejos de la capa superior 600 de los electrodos. Las capas superiores e inferiores 600 y 602 están separadas por uña distancia d.

Con dos electrodos separados a partir de la superficie exterior del asiento por la distancia, d, se determina la carga A y la distancia R. La corriente de carga S, carga A y distancia R están relacionadas como se representa por S=K(A/R), donde K es una constante. Utilizando al menos dos diferentes medidas para corriente de carga, uno para el electrodo más cercano al pasajero (por ejemplo el electrodos superiores) (St) y uno para el electrodo más alejado del pasajero (por ejemplo el electrodos inferiores) (Sb), la carga en distancias se determinan como una función de la distancia entre los electrodos d. Por lo tanto, la característica del ocupante se determina como una función de la diferencia en distancias entre los electrodos a partir de la superficie exterior del asiento. St=K1(A/R) y Sb=K2(A/(R+d)). Resolviendo para A y R, A=(d*Sb*St)/(St-Sb) y R=(d*Sb)/(St-Sb). Por lo tanto, se determina el tamaño de la carga y la distancia a partir de los electrodos. En modalidades alternativas, el A y R se resuelven sin la distancia escalar d y/o como una función de corrientes recibidas en electrodos no transmisores. Preferiblemente, más de dos electrodos se utilizan, tales como seis electrodos que se muestran en la figura 6. Con una disposición de electrodos, se determina la distribución de una carga. Por ejemplo, la carga A y distancia R se determina utilizando diferentes pares de electrodos, que proveen cargas y distancias adyacentes a varias ubicaciones del dispositivo. Utilizando los 6 electrodos, se determinan tres diferentes cargas y distancias. Un mayor número de electrodos en el dispositivo provee mayor resolución espacial. En cualquier tiempo dado, los electrodos que no se utilizan para medir la corriente están aislados a tierra o aislados electrónicamente. En una modalidad, el aislante 114 es suave o semi-rígido, que permite la distancia entre las capas de electrodos para que varíen de manera pronosticable. Por ejemplo, los electrodos están dispuestos en diferentes lados de un cojín o aislante de espuma. Como un resultado, la distancia entre las capas varía como una función de la carga como se representa por d=f(A). La distancia varía como una función del peso del pasajero. En una modalidad, d=c-kA en donde c y k son constantes determinadas, al menos en parte, como una función de la compresión del aislante y/o la experimentación. Las representaciones alternativas de la distancia d pueden utilizarse, tales como d=c-(k1 )A-(k2)A2, donde c, k1 y k2 son constantes. Utilizando las ecuaciones discutidas anteriormente, la carga y distancia a partir del dispositivo 100 se determina como una función de la distancia entre los electrodos. Esto puede permitir una determinación más precisa de la carga al tomar en cuenta el impacto de carga del sistema. Basándose en la carga determinada y en la información de la distancia, se caracteriza la carga. Por ejemplo, la carga se clasifica como (1 ) un adulto en una o más posiciones, (2) un niño o un adulto pequeño en una o más posiciones, (3) un niño en un FFCS, (4) un infante en un RFCS, o (5) otro objeto. La clasificación preferiblemente se determina por comparación de mediciones esperadas. Alternativamente, un algoritmo que localiza un cuello de un pasajero al determinar la distribución de la carga se utiliza para -* --*•• im'- " »-*•-.-*---* clasificar al ocupante como suficientemente grande para la activación de la bolsa de aire o demasiado pequeño para la activación de la bolsa de aire. La figura 7 muestra un diagrama de flujo de una modalidad preferida para detectar una característica de un pasajero con uno de los sistemas descrito anteriormente u otro sistema. Este procedimiento se repite en el tiempo real. En la acción 202, un campo eléctrico se genera. Por ejemplo, una señal AC se provee para uno de al menos dos electrodos a diferentes distancias a partir de la superficie exterior de un asiento del vehículo. En la acción 204, se mide la señal de uno de al menos dos electrodos. Por ejemplo, la corriente de carga o una corriente recibida se detecta y convierte un voltaje. En la acción 205, la señal en el otro de al menos dos electrodos se mide. Por ejemplo, la corriente de carga o una corriente recibida se detecta y se convierte a un voltaje. La medición en cada electrodo pueden ser mediciones secuenciales de corriente de carga o mediciones secuenciales de corriente recibida. Alternativamente, una corriente de carga se mide en un electrodo y una corriente recibida se mide en el otro electrodo ya sea simultáneamente o secuencialmente. Las señales de medición se utilizan para clasificar una característica de un pasajero. La figura 8 es un diagrama de flujo de una modalidad preferida para utilizar señales de medición para capacitar o inhabilitar un sistema de bolsa de aire o para proveer señales de control como una función de la clasificación. El diagrama de flujo se optimiza para operar con la disposición del electrodo 100 de la figura 6 ubicada en la porción de la base del asiento del vehículo. El sistema determina si el asiento está vacío en el procedimiento 302. En el procedimiento 304, el sistema determina si el asiento está ocupado por un asiento de niño. En el procedimiento 306, el sistema determina si el asiento está ocupado por un adulto o un niño. En el procedimiento 308, el sistema desempeña varias detecciones o procedimientos adicionales para incrementar la confiabilidad para la clasificación. El procedimiento puede llevarse a cabo en cualquier orden o combinarse, tal como uno realizado con una o más detecciones cruzadas del procedimiento 308 como parte de uno o más procedimientos 302, 304, y/o 306. Algunos procedimientos puede saltarse en respuesta a la determinación hecha en otros procedimientos, tales como saltarse todas las determinaciones después de una clasificación del asiento como vacío. Pueden utilizarse diferentes procedimientos, algoritmos, o cálculos para la clasificación. En el procedimiento 302 para determinar si el asiento está vacío, el sistema inicia un conteo a cero en la acción 310. Las acciones 314 y 316 se repiten para cada uno de los 6 electrodos (i) como se representa por el bucle 312. En la acción 314, la válvula de cada corriente de carga se compara con un umbral vacío. Si la corriente de carga está arriba del umbral, el procedimiento 302 incrementa al siguiente electrodo en la acción 312. Si la corriente de carga está por debajo del umbral, una variable de cuenta vacía se incrementa por uno. Por lo tanto, el procedimiento 302 provee una cuenta del número de valores de corriente de carga en cualquier tiempo dado que son menores que el umbral vacío. En una modalidad, si cualesquiera de los valores de corriente de carga está por arriba del umbral, entonces el asiento se clasifica como ocupado. En una modalidad para el procedimiento 302 y/u otros procedimientos, las corrientes de carga para dos o más electrodos se promedian para representar una corriente de carga fantasma del electrodo. Por ejemplo en el caso del diseño propuesto que se muestra en la figura 6, cuatro corrientes de carga fantasma, dos para cada capa, se determinan por al promediar diferentes grupos de corrientes de carga del electrodo. Las marcas de los electrodos 102, 104, 106, 108, 110, y 112 como electrodos S1 , S2, S3, S4, S5 y S6 (donde S1 , S3 y S5 comprenden una primera capa y S2, S4 y S6 comprenden una segunda capa), las cuatro corrientes de carga fantasma se calculan como sigue: Savg1 =(S1 +S3)/2 Savg2=(S2+S4)/2 Savg3=(S3+S5)/2 Savg4=(S4+S6)/2 En el procedimiento 304 para determinar si el lugar está ocupado por un asiento de niño, el sistema inicia un conteo a cero del asiento de niño en la acción 320. Los actos 322, 324, 326, y 328 se repiten para cada una de las cuatro secciones (i) como se representa por el bucle 322. Las cuatro secciones corresponden a cuatro combinaciones únicas de al menos dos -*-*- » «»-» k«*~¿ electrodos y mediciones de carga asociadas. Por ejemplo, las cuatro secciones comprenden secciones de carga para cuatro combinaciones de electrodos: (1 ) 1 , 2 y 3, (2) electrodos 2,3 y 4, (3) electrodos 3, 4, y 5, y (4) electrodos 4, 5 y 6. Otras combinaciones pueden utilizarse. En la acción 324, la carga A y la distancia R se determinan a partir de las corrientes de carga en una primera sección. Los cálculos se determinan como se discutió anteriormente. En una modalidad, los cálculos de carga A se determinan como sigue: A1 =( S3*Savg2)/(S3-Savg2r(SSvg2)-y; A2=(Savg3*S4)/(Savg3-S4)*(S4)-y; y A1 =( S5*Savg4)/(S5-Savg4)*(SSvg4)-y; en donde se utiliza un factor de corrección (Sb)"y. Basándose en la experimentación, un valor preferido es y=0.4. Si cualquier carga A es menor que o igual a 0, el valor se asigna como -1. R se calcula como sigue: R0=A0/Savg1 ; R1 =A0/S3; R2=A2/Savg3; y R3=A3/S5, en donde cualquier distancia de valor R se asigna como 99999 si el valor correspondiente A es igual a -1. Preferiblemente, la distancia entre las capas de electrodos varía como una función de la carga. En la acción 326, la distancia R a partir de los electrodos a la carga se compara con el umbral del asiento de niño. Si la distancia R está por arriba del umbral, el procedimiento 304 se incrementa en la siguiente sección en la acción 322. Si la distancia R está por debajo del umbral, la variable de conteo de asiento de niño se incrementa por uno. Por lo tanto, el procedimiento 304 cuenta el número de secciones con una distancia R en cualquier tiempo dado que es mayor que el umbral del asiento de niño. En otras palabras el número de secciones con los valores de distancia que corresponden a un objeto espaciado a partir del asiento se determina en una modalidad, si tres de las cuatro secciones corresponden a las distancias R que están por arriba del umbral, entonces el asiento se clasifica como ocupado por un asiento de niño. El asiento de niño puede clasificarse adicionalmente como una FFCS si R1 <R2<R3, y un RF1S si R0>R1 >R2 u otros métodos. En el procedimiento 306 para determinar si el asiento está ocupado por un niño o un adulto, el sistema inicia un índice de área a 0 en la acción 334. Las acciones 338 y 340 se repiten para cada una de las tres ocasiones para la comparación de los valores de carga A para cada una de las cuatro secciones como se representa por el bucle 336. En la acción 338, la carga de una sección se compara con la carga de la sección tal como al comparar la carga de una sección definida por la cuenta de bucle de la acción 336 con la carga de una sección definida por el índice del área. Por ejemplo, la carga de la sección 1 se compara con la carga de la sección cero. Si la carga de la sección definida por la cuenta del bucle es menor que la carga definida por el índice de área, el procedimiento 306 se incrementa en la siguiente sección y en la cuenta asociada con el bucle en la cuenta 336. Si la carga de la sección definida en la cuenta del bucle es más de la carga definida en el índice del área, la variable del índice de área se establece igual a la variable de cuenta de corriente en bucle. Por lo tanto, el procedimiento 306 determina el valor de carga máxima y la sección asociada. El valor de carga máxima se compara con un umbral para determinar si la carga corresponde a un adulto o un niño. En una modalidad, el valor de carga A que corresponde al valor de la distancia máxima R se excluye para desempeñar el procedimiento 306. Esta exclusión puede eliminar datos falsos ocasionados por la corriente de carga promedio a partir de dos electrodos adyacentes en la modalidad de corriente de carga fantasma discutida anteriormente. En el procedimiento 308, una o más detecciones y/u otros actos se desempeñan para verificar y/o limitar la clasificación. Por ejemplo, los resultados numéricos de los procedimientos 302, 304 y/o 306 se promedian como una función del tiempo. Este promedio de corrida se utiliza para clasificar a cualquier ocupante. Alternativamente o adicionalmente, las mediciones de la corriente de carga se promedian como una función del tiempo antes de la comparación con los umbrales y/o cálculos. Como otro ejemplo, una vez que las características se clasifican, la clasificación se asegura por un periodo de tiempo tal como 5 segundos. Conforme los procedimientos 302, 304 y 306 se repiten para pasos diferentes de adiciones secuenciales, las diferentes clasificaciones subsecuentes se descartan o promedian e ignoran hasta después de un periodo de tiempo. La clasificación provista como una señal control no cambia hasta después de un periodo umbral de tiempo. Adicionalmente o alternativamente, la clasificación no cambia al menos que cierto número de clasificaciones consecutivas o sustancialmente consecutivas indiquen que la característica ha cambiado. En una modalidad alternativa, una clasificación RFCS y/o FFCS del niño, está asegurada al menos que el vehículo se apague o se determine una clasificación vacía. Incluso como otro ejemplo, los umbrales que se sobreponen se utilizan para priorizar un tipo de clasificación. En una modalidad, los umbrales se establecen para cambiar más fácilmente la clasificación a partir de un adulto a un niño que a partir de un niño a un adulto. Por ejemplo, si la clasificación es de un adulto, entonces el umbral de carga máxima para clasificar al ocupante como un niño se establece más alta que si la clasificación empieza como un niño. Similarmente, el umbral o número de secciones requeridas para una clasificación de asiento de auto pueden ser diferentes como una función de la clasificación más reciente, resultando en la prioridad entre un adulto y/o un niño y un asiento de auto. Esta prioridad provee una zona o área gris entre los umbrales. Por ejemplo, el umbral más bajo puede basarse en la carga de un niño promedio de 6 años de edad y el umbral superior puede basarse en un adulto femenino quinta percentil.

Cualquier ocupante clasificado dentro de la zona gris se clasifica de conformidad con la prioridad, tal como la clasificación como un niño. En una modalidad, una detección se lleva a cabo para verificar que una clasificación de adulto no sea el resultado de un niño parado en un punto o de una bolsa de comestibles en la porción de la base del asiento. Puesto que la clasificación como adulto se basa, en parte, en la carga en una sección o área del asiento, esta detección verifica que la carga está distribuida y que puede ser para un adulto sentado. Las relaciones de la carga máxima con la carga de cada sección adyacente se comparan con un umbral de distribución de carga. Por ejemplo, si la carga máxima Ama? es la carga A1 y (A1 >135% de AO o A2<120% de A3), se utiliza una clasificación "IRREGULAR". Similarmente, si Amax=A2 y (A2>135% de A1 o A2>200% de A3) o si Amax=A3 y (A3>135% de A2), la condición también se juzga como "IRREGULAR". Alternativamente, la carga para otras secciones, tales como las asociadas con áreas adyacentes se compara con el mismo umbral carga o un umbral menor como la carga máxima. Si la distribución de la carga corresponde a un adulto, la clasificación se verifica. De otra manera, la clasificación cambia a un niño. Las señales control que inhabilitan a la bolsa de aire se proveen en respuesta a una clasificación irregular. Otras detecciones pueden llevarse a cabo. Si la carga máxima A es la carga AO, el ocupante se considera fuera de posición o sentado en el extremo del asiento. Esta clasificación se considera "IRREGULAR".

Preferiblemente, se provee un LED u otro dispositivo de salida para indicar el estado de las señales control. Por ejemplo, el LED se ilumina cuando la bolsa de aire está inhabilitada. En una modalidad para uso con materiales típicos para asientos 5 de automóviles, se mide la distancia entre las capas. Los asientos de automóviles típicamente se fabrican, en parte, a partir de espuma de poliuretano con celdas abiertas. La espuma se utiliza como el aislante entre las capas del electrodo. Este método puede permitir la mejoría del confort y permite la facilidad o un moldeo más conveniente de los sensores dentro del 10 asiento. Otros materiales, tales como materiales más rígidos o suaves, pueden utilizarse. En esta modalidad, la compresión de la capa aislante (por ejemplo compresión de la espuma de poliuretano de celdas abiertas) se considera para el cálculo de la masa A y distancia R. Además, la compresión 15 puede utilizarse para determinar un peso W del ocupante. El peso de utiliza para la caracterización de la carga y el control asociado del sistema de bolsa de aire. La compresión de la capa aislante se considera para medir la distancia d entre las capas. Los sensores S se añaden a un lado opuesto de 20 la capa aislante para cada electrodo como se muestra en la figura 12. El grosor de los electrodos es insignificante en comparación con el grosor d del aislante, pero se muestran como sustanciales en la figura 12 para facilidad de referencia. En modalidades alternativas, un sensor S se añade opuesto a tan pocos como uno o a una sub-población de todos los electrodos E. Por ejemplo, los sensores S se colocan opuestos a la capa superior de los electrodos, pero no a la capa inferior de electrodos. En las modalidades alternativas, otros electrodos E se utilizan en lugar de los sensores S añadidos. Los sensores S comprenden electrodos, tales como hojas de metal, tejido u otros materiales como se discutió anteriormente. Cada uno de los sensores S son de cualquier forma y/o tamaño, incluyendo formas y/o tamaños similares o diferentes como los otros sensores S o electrodos E. En una modalidad, los sensores S comprenden una forma similar pero un área más pequeña que los electrodos opuestos respectivos. Por ejemplo, el área de cada sensor S es aproximadamente 1/10 del área del electrodo E opuesto respectivo. La figura 12 muestra dicho disposición. Como se muestra, los sensores S están ubicados cerca del centro de los electrodos opuestos E, pero pueden utilizarse otras posiciones relativas. La disposición de los sensores S y electrodos E de esta modalidad se utiliza para medir la distancia d. En una primera modalidad, dos mediciones se toman para al menos uno de los electrodos E, una en donde el sensor opuesto S está flotando (es decir no eléctricamente conectado) y el otro en donde el sensor opuesto S está conectado a tierra. En una segunda modalidad, la corriente de carga u otra corriente se mide para el sensor S en donde el electrodo E opuesto está conectado a tierra. Á m .k * .

Refiriéndose a esta primera modalidad, un electrodo inferior E se utiliza como un ejemplo. Las mismas mediciones pueden utilizarse para otras combinaciones electrodo-sensor. La medición de flotamiento se representa como: B = K (A/(R+d)+Sfloat/d) donde B es la corriente recibida o de carga del electrodo inferior E (Sb en las ecuaciones similares discutidas anteriormente) y Sfloat representa la carga ocasionada por el grosor del sensor S en una condición de flotado. Sfloat es una constante determinada como una función y los tamaños y formas relativas del sensor S y del electrodo E opuesto. La medición con el sensor S conectado a tierra se representa como: Ba = K(A/(R+d)+Sgnd/d) en donde Ba es la corriente recibida o de carga del electrodo E inferior (Sb en las ecuaciones similares discutidas anteriormente) y Sgnd representa la carga ocasionada por el grosor del sensor S en una condición conectado a tierra. Sgnd también es una constante determinada como una función de los tamaños y formas relativas del sensor S y de la conexión conectada a tierra. Los electrodos se dejan flotar o se conectan a tierra utilizando el interruptor 702. El interruptor comprende un transistor, un multiplexor u otros dispositivos de interruptor, tales como los descritos anteriormente. Las ecuaciones discutidas anteriormente se combinan para proveer: ... . » -> <-- ui . - i "*'- * Ba - B = K(Sgnd/d - Sfloat/d). Sfloat es preferiblemente pequeño. Por ejemplo, el sensor S tiene el área menor como se discutió anteriormente, permitiendo que Sfloat se factorice fuera de la determinación. La ecuación de combinación entonces se vuelve: Ba - B = K(Sgnd/d) o d = K(Sgnd/(Ba - B)) Para calcular A y R, las mediciones, T y B, se obtienen a partir de los electrodos superiores e inferiores. Pueden utilizarse las mediciones adicionales que utilizan los sensores S. Resolviendo para los electrodos superiores e inferiores E: T = K(A/R) y R = K(A/T) B = K(A/(R+ )) Resolviendo para A: A = Const. * (TB/(T-B))*(Sgnd/(Ba-B)) Similarmente, R se resuelve como se discutió anteriormente utilizando /Sgnd/(Ba-B)) para la distancia d. A y R se utilizan como se discutió anteriormente para caracterizar cualquier ocupante y controlar el sistema de bolsa de aire u otro sistema. La constante en la ecuación A o R se determina a través de la experimentación y puede contar para cualesquiera de los factores discutidos en la presente. Las variables adicionales pueden utilizarse, tal como al multiplicar la ecuación por B"y para compensar la compresión en donde la distancia d no se mide. 0.4 se eligió para y por experimento. Preferiblemente, la distancia se mide como se discutió anteriormente. En otra modalidad alternativa, Sfloat se asume que es significativo y se utiliza para calcular A y R. En la segunda modalidad para medir la distancia d, el sensor S se conecta con una señal oscilante. Una modalidad de la configuración del sensor S se muestra en la figura 13. Otras configuraciones pueden utilizarse, tal como las descritas anteriormente o como se muestra en la figura 12. La figura 13 muestra tres electrodos superiores E y dos electrodos inferiores E. Tres sensores S ubicados opuestos a los electrodos superiores E están conectados juntos eléctricamente. En modalidades alternativas, los sensores S son eléctricamente independientes. Diseminados con las mediciones de los electrodos como se describió anteriormente, los sensores S se utilizan para medir el grosor d. Por ejemplo, los sensores S se conectan a una señal oscilante y los electrodos opuestos E están conectados a tierra. Al conectar a tierra los electrodos E, el impacto de la corriente ocasionada por cualquier ocupante se minimiza. La corriente de carga se mide. La corriente de carga de los sensores S es mayor para una distancia menor d. Utilizando valores experimentalmente determinados, la corriente de carga coincide con una distancia correspondiente. La distancia se utiliza en las ecuaciones discutidas anteriormente para resolver para A y R. En una modalidad para la operación de un sistema de detección del pasajero, el sistema primero determina la distancia asociada con cinco ^Á i ' ~- +.** 1 ir .-L electrodos. La carga A se calcula para cada electrodo como una función de la medida del electrodo y la distancia asociada (por ejemplo la distancia asociada se utiliza como un valor de corrección para las mediciones del electrodo, tales como al multiplicar el valor A por la raíz cuadrada de la distancia). Los valores máximos y promedios A también se determinan. R para cada electrodo se calcula como una función de las mediciones del electrodo y los valores asociados A. El peso se determina cuando el canal 0 se conecta a los tres sensores opuestos de los electrodos. Varias detecciones se llevan a cabo para caracterizar adicionalmente al ocupante, tal como detección para un asiento vacío, un asiento de refuerzo, un adulto y un niño. Para las determinaciones de niño y adulto, el electrodo asociado con Amax se identifica y utiliza para seleccionar umbrales posibles. Por ejemplo, si el ocupante está sentado hacia delante en el asiento, se utiliza una determinación diferente de umbrales que si el ocupante está sentado en la parte trasera del asiento. En una modalidad, la distancia d se utiliza para determinar un peso correspondiente de un ocupante. La cantidad de comprensión representa un peso que se aplica por el ocupante. La relación se determina experimentalmente como se discutió anteriormente. La distancia d o un valor de peso determinado por la distancia se utilizan para caracterizar al ocupante. Por ejemplo, una distancia pequeña d indica un ocupante más pesado. El peso se utiliza con los valores A y R para caracterizar al ocupante y controlar el sistema de bolsa de aire. Por ejemplo, los umbrales y ? -: , .! 12*.. i * t-m relaciones lógicas se aplican a cada variable (por ejemplo W, T y A) para determinar la característica, tal como tamaño y posición de cualquier ocupante. El peso W puede indicar ya sea que un ocupante es un adulto o un adulto pequeño/niño. Como otro ejemplo, se utiliza una combinación de peso de dos o más de estas variables. Varias combinaciones pueden utilizarse, tal como se basan en la experimentación. Por ejemplo, una suma pesada de 1/3W+1/3Amax+1/3Aavg se compara con un umbral para determinar si cualquier ocupante es un adulto o un adulto pequeño/niño. R se utiliza lógicamente para determinar si se está utilizando un asiento elevador para niño. En una modalidad, la distancia se determina como una función de las mediciones antes y después de que la carga se aplique al asiento (es decir antes y después de que un ocupante ocupe el asiento). Por ejemplo, la capacitancia entre los sensores y los electrodos se asume como linear como una función de la distancia. Utilizando el disposición sensor de la figura 13, el voltaje de no carga, V„ para los sensores es igual a k*3S/d0, y el voltaje de carga, VL, para los sensores S es igual a k*3S/d , donde do y di. son las distancias de no carga y carga, respectivamente, S es el área de superficie efectiva de los electrodos opuestos al sensor, y k es una constante. Resolviendo para d?_, d?_ = do(VLA/,). Este grosor general del aislante bajo condiciones de carga puede utilizarse para determinar A, R general y/o valores de peso.

En una modalidad adicional, se determina la distribución de peso a través del disposición del electrodo, o los valores A, R o d separados se determinan para secciones particulares del asiento. Por ejemplo, utilizando la disposición del sensor de la figura 13, las distancias d2, d3, d4, d5 y d6 corresponden a cinco electrodos respectivos. Donde Cap?.2, Cap?. y Cap?.6 son los cambios de capacitancia asociados con los electrodos 2, 4 y 6, respectivamente, el voltaje sensor del canal 1 medido o la corriente asociada C^ es ¡gual a Cap-?_2 + Cap?.4 + Cap-?-6 puesto que el cambio en la capacitancia se representa por las diferentes corrientes. Cap-|.2 es igual a kS(1/d2-1/d0); Cap^ igual a kS(1/d4-1/d0); y Cap^e igual a kS(1/d6-1/d0). Asumiendo que Cap?.2, Cap?. y Cap-?-6 son iguales o aproximados al voltaje o corriente en cada canal respectivo CH2, CH4 y CH6 y definiendo un voltaje de canal total CHT como igual a HC2+ CH4 + CH6, d2 igual (CHt*d0)/(CHt+m*CH1*CH2*do); d4 igual y d6 igual (CHt*do)/(CHt+m*CH1*CH6*do), en donde m es una constante. Se asume que d3 y d5 sean el promedio de las distancias de los electrodos asociados con los electrodos adyacentes. Los valores A y R también pueden determinarse separadamente para cada sección. Los valores separados A, R y/o d para las secciones del asiento se utilizan para caracterizar la carga. Por ejemplo, los valores se utilizan para determinar que umbrales o algoritmos aplicar, para designar una distribución del ocupante, para calcular máximos, mínimos o promedios, para permitir las comparaciones para caracterización del ocupante, para corregir otros valores --- li?ltl??n?r~a-'=*-"-'"-'-* •- "- -*» *- - --- """• - Aj-iJi. u otros usos. La distribución de peso como una función de la distribución de distancia puede utilizarse para caracterizar adicionalmente al ocupante. La presente invención no se limita a las modalidades provistas anteriormente. Por ejemplo, la frecuencia de la señal de salida a partir del 5 oscilador puede ser diferente a 120 kHz, dependiendo del objeto a ser detectado. Además, la amplitud de voltaje de la señal puede estar fuera del intervalo de 5 a 12 voltios, y la forma de la onda de salida puede ser una * forma de onda diferente a una onda sinusoide. Los electrodos pueden t ubicarse en diferentes ubicaciones adyacentes al área del asiento del 0 pasajero, tal como en el forro del toldo, sobre el piso, en el respaldo del asiento, sobre el tablero y/o en el asiento frontal o trasero. El sistema puede utilizarse para operar con uno o más sistemas diferentes, incluyendo bolsa de aire de impacto frontal, bolsas de aire de impacto lateral, controles para cinturón del asiento, controles de temperatura y otros dispositivos eléctricos 5 de un vehículo. Las mediciones, ya sean corrientes de carga, corrientes de recepción o combinaciones de las mismas, puede utilizarse con cualesquiera de varios algoritmos para clasificar al pasajero. El sistema también puede utilizarse para otras aplicaciones, tal como camas para hospitales para controlar los dispositivos dependiendo de las características de un ocupante. Más de dos capas de electrodos pueden utilizarse. A pesar de que varias modalidades se han descrito en la presente, los cambios y modificaciones pueden hacerse sin apartarse del alcance de la invención la cual se define por las siguientes reivindicaciones y equivalentes de las mismas. <--í *i. ?. «..*<-.

Claims (26)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un sistema de detección de pasajero de un vehículo para detectar una característica de un pasajero en un área de sentado del pasajero, el sistema comprende: un asiento del vehículo que tiene una superficie exterior adyacente al área de sentado del pasajero; un primer electrodo conectado con una primera porción del asiento del vehículo a una primera distancia a partir de la superficie exterior; un segundo electrodo conectado con la primera porción del asiento del vehículo a una segunda distancia, diferente de la superficie exterior, el segundo electrodo comprende un área más pequeña que el primer electrodo; y un aislante comprimible entre el primer y segundo electrodos.

2.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la primera porción comprende una base del asiento.

3.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende un controlador operativo para determinar las características del pasajero como una función de un primer y segundo datos a partir del primer electrodo asociado con el segundo electrodo a ser conectado a tierra y con el segundo electrodo flotando, respectivamente. . <£ j.-_.yj. --y 1 yfcyy . -«-. yy-

4.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende un controlador operativo para determinar un peso del pasajero como una función de los datos a partir del primer electrodo. 5

5.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el segundo electrodo está opuesto al primer electrodo con un centro sustancialmente común. *

6.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , t caracterizado además porque el aislante comprimible comprende espuma. 0

7.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende un controlador operativo para determinar la característica del pasajero como una función de los datos a partir del segundo electrodo asociado con el primer electrodo estando conectado a tierra. 5

8.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende un controlador operativo para determinar la presencia de un niño.

9.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende un tercer electrodo adyacente al primer electrodo y la primera distancia a partir de la superficie exterior.

10.- El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque comprende un cuarto electrodo adyacente al segundo electrodo, la segunda distancia a partir de la superficie exterior y opuesta al tercer electrodo en donde el primer electrodo es opuesto al segundo electrodo y el segundo y cuarto electrodos están eléctricamente conectados.

11.- Un método de detección del pasajero de un vehículo para detectar un efecto de un pasajero en un área de sentado del pasajero, el método comprende las acciones de: (a) conectar un primer electrodo a tierra; (b) medir una primera señal en un segundo electrodo mientras que el primer * electrodo está conectado a tierra, el segundo electrodo separado a partir del j primer electrodo por un aislante comprimible en un asiento de vehículo; (c) determinar una distancia entre el primer y segundo electrodos como una función de la primera señal.

12.- Un método de detección del pasajero de un vehículo para detectar una característica de un pasajero en un área de sentado del pasajero, el método comprende las acciones de: (a) conectar un primer electrodo a tierra; (b) medir una primer señal en un segundo electrodo mientras que el primer electrodo está conectado a tierra; (c) desconectar eléctricamente el primer electrodo; (d) medir una segunda señal en el segundo electrodo mientras que el primer electrodo está eléctricamente desconectado; y (e) determinar la característica del pasajero en un asiento de vehículo como una función de la primera y segunda señales.

13.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque comprende: (d) determinar una característica del pasajero como una función de la distancia. y, y-y i ,i i.

14.- El método de conformidad con la reivindicación 12 ó 13, caracterizado además porque determina las características que comprenden determinar una carga del pasajero.

15.- El método de conformidad con la reivindicación 12 ó 13, 5 caracterizado además porque determina la característica que comprende determinar una distancia lejos del asiento del pasajero del vehículo.

16.- El método de conformidad con la reivindicación 12, * caracterizado además porque comprende: (f) secuencialmente medir la ? tercera y cuarta señales a partir de un tercero y cuarto electrodos, 0 respectivamente; en donde (e) comprende determinar la característica como una función de la primera, segunda, tercera y cuarta señales.

17.- El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque al menos uno del segundo, tercero y cuarto electrodos está espaciado en una distancia diferente a partir de una superficie 5 exterior del asiento de pasajero que los otros del segundo, tercero y cuarto electrodos.

18.- El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque comprende: (f) determinar una distancia entre el primer y segundo electrodos como una función de la primera y segunda 0 señales; en donde el primer y segundo electrodos están separados por un aislante comprimible, y (e) comprende determinar un peso como una función de la distancia.

19.- El método de conformidad con la reivindicación 12 y 13, caracterizado además porque determina la característica que comprende determinar un peso del pasajero.

20.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque comprende: (f) controlar la activación de una bolsa de aire en respuesta al peso.

21.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque comprende: (d) desconectar eléctricamente el primer electrodo de tierra; (e) medir una segunda señal en el segundo electrodo mientras que el primer electrodo está conectado de tierra; y (f) determinar una característica del pasajero como una función de la segunda señal y la distancia.

22.- El método de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque comprende: (g) medir una tercera señal en un tercer electrodo, el tercer electrodo separado a partir del segundo electrodo por un aislante comprimible; en donde (f) comprende determinar la característica como una función de la segunda y tercera señales y la distancia.

23.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque comprende: (d) desconectar eléctricamente el primer electrodo de tierra; y (e) medir una segunda señal en el segundo electrodo mientras que el primer electrodo está desconectado de tierra; en donde (c) comprende determinar la distancia como una función de la primera y segunda señales.

24.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque comprende: (d) determinar una segunda distancia entre un tercer electrodo y un cuarto electrodo y; (e) determinar las características de primera y segunda carga del pasajero como una señal función a partir del segundo y tercero electrodos, respectivamente, y la primera y segunda distancias, respectivamente.

25.- Un sistema de detección de pasajero de un vehículo para detectar una característica de un pasajero en un área de sentado de pasajero, -* el sistema comprende: un aislante comprimible; una pluralidad de electrodos dispuestos en al menos dos capas, los electrodos de una de al menos dos capas separadas a partir de dos electrodos de otra de las dos capas por el aislante comprimible; un interruptor para conectar al menos uno de la pluralidad de electrodos a tierra; y un controlador operable para determinar una distancia entre al menos dos capas como una función de la información recibida a partir del primero de la pluralidad de electrodos mientras un segundo de la pluralidad de electrodos está conectado a tierra.

26.- El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque el controlador es operable para determinar la distancia como una función de la información recibida a partir del primer electrodo mientras que el segundo electrodo esta eléctricamente flotando.