MXPA06009665A - Sensor de ocupante y metodo para vigilar cinturon de seguridad y otros. - Google Patents

Abstract

Un sensor de ocupante con un arreglo complejo de antena o una antena unica simple determina una caracteristica de carga o descarga de la antena. Mediante el terminar el cambio en el voltaje o corriente de la antena como una funcion de tiempo, cualquier ocupante puede ser detectado o caracterizado. El sensor restringe la activacion de bolsa de aire o es usado para otro proposito. El mismo o diferente sensor de ocupante es usado para las advertencias de cinturon de asiento. Un sensor de seguro y de cinturon de asiento determina si esta siendo usado un cinturon de asiento. El sensor de ocupante determina si el cinturon de asiento deber se usado. El manejador es advertido cuando un cinturon de asiento deber ser usado por un ocupante pero no lo esta haciendo.

Description

SENSOR DE OCUPANTE Y MÉTODO PARA VIGILAR CINTURON DE SEGURIDAD Y OTROS Antecedentes La presente invención se relaciona con la detección de ocupante. En particular, son proporcionados un sensor de ocupante y los métodos asociados para detectar un ocupante y el uso de la detección.

La detección del ocupante en conjunto con percibir una colisión determina si se activa una bolsa de aire. Han sido propuestos varios sistemas de detección de ocupante, que incluyen la detección a base de ultrasonido, de infrarrojo, de radar, de campo eléctrico, de capacitancia, de peso o combinaciones de los mismos. Los sistemas de detección de ocupante usan antenas colocadas en varias ubicaciones dentro de un vehículo, tal como dentro de un parabrisas, dentro de un forro del techo, en los tapetes para el piso, o dentro de un asiento. Las antenas son de material piezoeléctrico, de materiales conductores, u otras estructuras. Por ejemplo, un textil conductor o un electrodo metálico flexible dentro de un asiento permitirá la detección a base de campo eléctrico o de capacidad de un ocupante. Como otro ejemplo, los medidores de tensión u otros sensores que perciben la presión asociados sobre el material de circuito flexible dentro de una parte base del asiento detectarán un ocupante.

Para distinguir entre diferentes tipos de materiales, tal como un ocupante y una bolsa de comestibles, han sido desarrolladas varias técnicas de percepción. El cambio en frecuencia debido a una diferente capacidad de múltiples antenas diferentes es una técnica. Otra técnica es el procesamiento de imagen compleja. La clasificación de diferentes tipos de datos basada en la experimentación o procesos de red neurales es otra técnica. Otras técnicas incluyen determinar la resistencia del campo eléctrico de diferentes electrodos a diferentes distancias lejos de un área de asiento. Sin embargo, estos sistemas pueden ser complejos para distinguir entre múltiples categorías de ocupantes con uso confiable con sistemas de bolsas de aire.

Breve Síntesis A modo de introducción, las incorporaciones preferidas descritas abajo incluyen métodos, sensores y sistemas para detectar un ocupante o característica y para la vigilancia del cinturón de seguridad. Un sensor de ocupante con un arreglo complejo de antenas o una antena sencillas simple determina una característica de cambio o descarga de la antena. Mediante determinar el cambio en voltaje o corriente de la antena como una función de tiempo, cualquier ocupante puede ser detectado o caracterizado. El sensor restringe la activación de la bolsa de aire o es usado para otro propósito.

El mismo o un diferente sensor de ocupante son usados para las advertencias del cinturón de seguridad. Un sensor de seguro del cinturón de seguridad determina si un cinturón de seguridad está siendo usado. El sensor de ocupante determina si el cinturón de seguridad debe de ser usado. Un conductor es advertido cuando un cinturón de seguridad debe de ser usado por un ocupante, pero no lo está.

En primer aspecto, un sistema de sensor es suministrado para vigilar el cinturón de seguridad. Un procesador genera una advertencia del cinturón de seguridad, en parte, en respuesta a la detección de un ocupante por un sensor de ocupante con una antena. Por ejemplo, son usados sensores de ocupante a base de capacidad o de campo eléctrico. El procesador genera la advertencia también en respuesta a la detección de falta de asegurar el cinturón de seguridad por el sensor de seguro del cinturón de seguridad.

En un segundo aspecto, un método es suministrado para vigilar el cinturón de seguridad. Es detectado ya sea si un cinturón de seguridad está asegurado. Ya sea si un ocupante está presente es detectado con un campo eléctrico. Una advertencia de cinturón de seguridad es generada si el cinturón de seguridad no está asegurado y un ocupante está presente.

En un tercer aspecto, un sensor de ocupante es suministrado para detectar un ocupante o característica. Una antena está colocada por un espacio de ocupante. Un suministro de voltaje o de corriente se conecta con la antena. Un circuito de medición es operable para medir una respuesta en la antena como una función de tiempo a un primer cambio en el voltaje o en la corriente suministrada por el suministro de voltaje o de corriente.

En un cuarto aspecto, un método es suministrado para percibir un ocupante. Un cambio de voltaje o de corriente es aplicado a una antena adyacente a un espacio de ocupante. Una respuesta es medida como una función de tiempo al cambio del voltaje o de la corriente por la antena. Cualquier ocupante es clasificado como una función de la respuesta.

La presente invención está definida por las siguientes reivindicaciones, y nada en esta sección deberá de ser tomado como una limitación en aquellas reivindicaciones. Los aspectos adicionales y las ventajas de la invención están descritos abajo en conjunto con las incorporaciones preferidas y más tarde podrán ser reivindicados independientemente o en combinación.

Breve Descripción de los Dibujos Los componentes y las figuras no están necesariamente a escala, en vez de eso el énfasis es puesto sobre ilustrar los principios de la invención. Más aún, en las figuras, los números de referencia similares designan partes que corresponden a través de las diferentes vistas.

La figura 1 es un diagrama de bloque de una incorporación de un sensor de ocupante para detectar un ocupante; La figura 2 es un modelo de circuito de un sensor de ocupante en una incorporación; La figura 3 es una representación gráfica de una incorporación para medir la respuesta de voltaje de una antena como una función de tiempo; La figura 4 es una representación gráfica de una incorporación o clasificación de un ocupante basado en la respuesta medida por la antena; La figura 5 es una representación gráfica de una incorporación de un asiento de un vehículo con un sensor de ocupante; La figura 6 es una vista superior de una incorporación de una antena y de un circuito para percibir un ocupante; La figura 7 es un diagrama de gráfica de flujo de una incorporación de un método para percibir un ocupante; y La figura 8 es un diagrama de gráfica de flujo de una incorporación de un método para vigilar el cinturón de seguridad.

Descripción Detallada de los Dibujos y de las Incorporaciones Actualmente Preferidas Es medida una respuesta de una antena como una función de tiempo a un cambio en voltaje o corriente aplicada a la antena. La respuesta, tal como una integral de la descarga o carga característica de la antena, traza a una clasificación de ocupante. Las clasificaciones de ocupante incluyen no ocupante, un ocupante, un objeto (por ejemplo, asiento para carro), y/o ocupantes de tamaños particulares (por ejemplo, 5% femenino o más grande, edad de 6 años o más grande u otros agrupamientos) .

En una implementación del sensor de ocupante, un circuito de percepción de campo eléctrico bajo muestreo usa la respuesta de un sensor como un paso de voltaje para determinar la resistencia y la capacidad total del sensor. Un micro-controlador excita la antena. El micro-controlador también contiene un controlador análogo a digital para resolver el voltaje medido a través de la antena. Para minimizar el consumo de energía y costo, el micro-controlador opera a una frecuencia inferior relativa al cambio y al ciclo de descarga y opera con un ancho de banda ADC inferior. La forma de onda de descarga o de carga es digitalizada mediante cambiar el contenido de señal de alta frecuencia en la banda de transmisión libre del convertidor usando el bajo muestreo.

El sensor de ocupante que usa la respuesta de carga o de descarga o un sensor de ocupante diferente es usado para vigilar el cinturón de seguridad o la limitación de la activación de la bolsa de aire. Por ejemplo, un sensor de ocupante a base de campo eléctrico determina la presencia de un ocupante en un asiento, tal como distinguir entre ocupantes y artículos o distinguir entre el tamaño de uno de 6 años o más pequeño de ocupantes de tamaños más grandes . Un sensor de seguridad de cinturón de seguridad determina ya sea si el cinturón de seguridad está siendo usado. Si es detectado que el cinturón de seguridad no está siendo usado por un ocupante (por ejemplo, uno de 6 años o de tamaño más grande) , entonces es generado un aviso de cinturón de seguridad.

La figura 1 muestra una incorporación de un sensor de ocupante para detectar un ocupante o característica de un ocupante o articulo. El sensor de ocupante incluye un sensor o antena 12, un circuito de paso de voltaje 14, un circuito de percepción de voltaje 16 y una resistencia de serie Ro. Adicionalmente, diferentes o muy pocos componentes pueden ser suministrados. Por ejemplo, están incluidos las resistencias adicionales, los condensadores o inductores. Como otro ejemplo, los circuitos de paso de corriente y de percepción son usados en vez de o en adición al voltaje. Como otro ejemplo, el circuito de paso de voltaje 14 opera más gradualmente en la carga o en la descarga. Puede ser usada más de una antena 12 con un múltiplexor o circuitos adicionales 14 y 16.

La antena 12 es un electrodo, un conductor de circuito cerrado, un conductor de patrón, un conductor lineal u otra antena ahora conocida o más tarde desarrollada. Pueden ser usadas antenas de capa sencilla o de múltiples capas . En una incorporación, la antena 12 es una antena de circuito cerrado sencilla, pero anidada o de transmisión separada y pueden ser usadas antenas de recepción.

La antena 12 está colocada en un espacio de ocupante. Por ejemplo, la antena está colocada en una ventana, en un volante de conducción, en un tablero de automóvil, en un asiento, en un asiento trasero, en un asiento base, en un piso o en otra ubicación en un vehículo. Una misma antena 12 puede ser extendida a múltiples de estas ubicaciones, o antenas múltiples 12 pueden ser proporcionadas para diferentes ubicaciones. En una incorporación, una antena sencilla 12 está colocada en un asiento base o en un asiento trasero en una superficie adyacente al espacio de ocupante, tal como abajo de la tela en una ubicación posiblemente colocada por las nalgas o la espalda inferior de un ocupante adulto normalmente sentado . Por ejemplo, la antena 12 está sobre o en una parte de base de un asiento de vehículo adyacente al espacio del ocupante y adyacente a la parte trasera del asiento del vehículo. El asiento es un asiento de pasajero, de conductor, de tipo banca, de cubo u otro de un vehículo. Pueden ser usados, los asientos en otras ubicaciones, tales como los asientos en una sala de cine.

El circuito de paso de voltaje 14 es un suministro de voltaje o de corriente conectado con la antena 12. El circuito de paso de voltaje 14 es un generador de forma de onda, tal como un transistor o interruptor con un suministro de energía, un convertidor digital a análogo u otro dispositivo ahora conocido o más tarde desarrollado para aplicar un cambio en voltaje o de corriente a la antena 12. El circuito de paso de voltaje 14 suministra solamente un paso sencillo. Alternativamente, el cambio de voltaje o de corriente se repite, tal como aplicar una onda cuadrada actual. En una incorporación, el circuito de paso de voltaje 14 es un transistor para generar una onda cuadrada unipolar de entre 0 a 5 voltios. Pueden ser usadas ondas de amplitud mayor o menor, y/o no cuadradas (por ejemplo, sinusoidal) .

En una incorporación, la parte de voltaje que se incrementa de cada pulsación en un tren de pulsaciones es diferente de una parte que disminuye de las pulsaciones. Por ejemplo, el voltaje que se incrementa es gradualmente cambiado en magnitud para limitar la interferencia electromagnética. La parte de descarga es un paso. Alternativamente, ambas las partes que surgen y que caen son graduales, o la parte que surge es un paso y la parte que cae es gradual.

El circuito sensor de voltaje 16 es un convertidor análogo a digital y un procesador u otro circuito ahora conocido o más tarde desarrollado de medición de voltaje o de corriente. En una incorporación, el circuito sensor de voltaje 16 es un micro-controlador también usado para el circuito de paso de voltaje 12. Por ejemplo, el circuito sensor de voltaje 16 tiene un canal convertidor de análogo a digital (ADC), un oscilador interno, y un consumo de energía bajo. El circuito puede ser energizado de una lumbrera serial RS232 como otra lumbrera. La capacidad de impulso de salida del microcontrolador es suficiente para suministrar una pulsación de carga a una carga de capacidad. Para el convertidor de análogo a digital (ADC) , la referencia usada es un suministro de voltaje externo suministrado por un regulador lineal. Otros micro-controladores pueden ser usados con las mismas o diferentes características. Alternativamente, son suministrados dispositivos separados. Por ejemplo, es suministrado un oscilador externo. Como otro ejemplo, un suministro de voltaje externo es el convertidor de análogo a digital (ADC) de referencia.

El circuito sensor de voltaje 16 incluye un circuito de detección de ocupante operable para detectar un ocupante. En la incorporación del circuito sensor de voltaje 16 es un procesador, el procesador caracteriza o clasifica al ocupante como una función del voltaje o de la corriente percibida. En una incorporación alterna, un procesador separado o micro-controlador es suministrado para caracterizar o clasificar el estado del asiento (por ejemplo, ocupado, ocupado por una persona, ocupado por una persona de 6 años o más grande) .

El circuito sensor de voltaje 16, un circuito de paso de voltaje 14 y/o una antena 12 están en una tarjeta de circuito o un material de circuito flexible, o pueden ser comunicados juntos con cables. Donde la capacidad es medida, la capacidad de cualquier plano a tierra en el sensor de ocupante es restado del valor final. Una caja de metal u otra estructura pueden ser usadas para guardar los circuitos de sensor de ocupante 14 y 16, pueden ser suministrados materiales de plástico, de cerámica, sin caja u otras cajas. En una incorporación, los indicios de cobre y rellenos adyacentes a una interferencia son eliminados o reducidos. El sensor de ocupante está resguardado de reborde. Un montaje de superficie, un chip de cambio, u otro montaje es usado para los componentes .

La figura 2 muestra un modelo del sensor de ocupante de la figura 1. V0 es el voltaje de excitación del circuito de paso de voltaje 14. R0 es la resistencia en serie de excitación. Rs es la resistencia en serie de bulto del circuito sin sensor y el suministro de excitación. Rp es la resistencia paralela de bulto del sensor. Cp es la capacidad paralela del sensor. Vs es la respuesta medida del sensor. El circuito sensor de voltaje 16 mide el Vs. Una expresión general para la capacidad como se observa por el sensor es: Colocar figura 1 Pueden ser usadas otras expresiones de la capacidad. Pueden ser usados otros modelos del sensor de ocupante.

La respuesta de la antena 12 es una función de capacidad de la antena 12. Por ejemplo, la antena 12 con o sin un ocupante tiene una carga de capacidad de menos de 200 pF. Para distinguir entre diferentes cargas adyacentes a la antena 12, el circuito sensor de voltaje 16 resuelve cambios de capacidad a IpF, pero pueden ser suministradas otras capacidades mayores o menores. El rango de valores de capacidad es proporcional al circuito cerrado de retraso implementado por el sistema. Un limite superior puede ser de aproximadamente 150pF, y un limite inferior puede ser de aproximadamente 3fF.

Estos valores son una función de los componentes fijos del micro-controlador, el número de ciclos por instrucción y la velocidad del reloj interno del micro-controlador, así que pueden ser usados otros valores.

El circuito de sensor de voltaje 16 clasifica como una función de una respuesta de la antena 12 a un cambio de voltaje o de corriente. El circuito sensor de voltaje 16 es un circuito de medición operable para medir una respuesta en la antena 12 como una función de tiempo a un primer cambio en el voltaje o en la corriente suministrada por el circuito de paso de voltaje o de corriente 14. Por ejemplo, el circuito de paso de voltaje 14 aplica un paso en el voltaje, tal como una orilla que se eleva o que cae de una onda cuadrada. En respuesta al cambio en el voltaje o en la corriente aplicada, el voltaje o la corriente en la antena 12 cambiará o variará. La tasa de cambio varía como una función de tiempo basada en la capacidad.

La figura 3 muestra un voltaje de la antena 12 a través de tres ciclos de una onda cuadrada aplicada. El cambio de voltaje es generalmente exponencial debido a la capacidad. La capacidad causa variación de voltaje gradual en respuesta al cambio más repentino en el voltaje aplicado. El cambio de voltaje es medido. Por ejemplo, es medido el cambio en voltaje mientras el voltaje se incrementa (carga de voltaje) . Como otro ejemplo, es medido el cambio en voltaje mientras el voltaje disminuye (descarga de voltaje) . Los efectos de ruido debido al suministro de energía puede ser reducidos mediante medir la orilla de descarga de la forma de onda. Pueden ser medidos ambos los voltajes de carga y de descarga de la antena 12. Alternativamente, son medidas la corriente de carga y/o de descarga.

En una incorporación, el cambio es medido durante un ciclo sencillo. Otras mediciones de otros ciclos pueden ser promediadas o filtradas. En otra incorporación, el circuito de medición prueba el cambio sobre repeticiones del ciclo de voltaje aplicado para considerar por los dispositivos que miden el ancho de banda inferior. La figura 3 muestra la prueba baja de la forma de onda de voltaje a través de la capacidad de la antena 12. A su tiempo, cada muestra es tomada en T + (A txn) , en el voltaje correspondiente en ese punto es medido y almacenado. Cuando es reconstruido, cada punto de dato n está separado en tiempo por solamente ?t relativo al comienzo de la carga o de la descarga. Los puntos de datos de múltiples ciclos representan una forma de onda completa de longitud T. El voltaje es cuantificado con requerimientos de ancho de banda reducidos, que resultan en sensibilidad incrementada a valores de capacidad más pequeños .

Puede ser usada cualquier característica de cambio. Por ejemplo, en una diferencia en voltaje a dos o más tiempos diferentes indica un estado de ocupante. Es usado un derivado del cambio, una tasa de cambio, un valor a un tiempo particular relativo al ciclo y/u otra característica de la respuesta- de carga o de descarga de la antena 12. En una incorporación, la medición del circuito o del circuito sensor de voltaje 16 integra el cambio como una función de tiempo en la antena. El área bajo la forma de onda de carga o de descarga reconstruida puede ser menos sensible a los efectos del ruido que otras características. El área es computada como la integral que usa técnicas numéricas estándar tal como la regla trapezoidal simplificada con un paso de tiempo de unidad arbitrario. Pueden ser usadas otras técnicas de integración. La descarga, la carga o ambas la descarga y la carga están integradas. Pueden ser usadas las combinaciones de características de cambio. Las características pueden ser filtradas.

Un procesador, tal como en el circuito sensor de voltaje 16, caracteriza al ocupante como una función de la respuesta de la antena 12. Valores diferentes de las características de respuesta pueden indicar diferentes clasificaciones de ocupantes. Por ejemplo, la figura 4 muestra diferentes valores de la integral de descarga para una antena 12 colocada en la base del asiento cerca de la parte trasera. El espacio de datos está en un dominio de medición o de escalas como una función del tiempo de ciclo o incremento de medición. Puede ser usada una escala de tiempo absoluto. Los valores distinguen entre cualquiera de dos o más estados de ocupación, tal como distinguir el vacío de todos los otros estados. Los valores pueden distinguir entre diferentes rangos de tamaño de ocupantes, tal como distinguir el vacío y un tamaño de seis años de edad o más joven de tamaños más grandes. Las técnicas de agrupamiento de datos agrupan puntos de datos y segregan información basada en las observaciones con respecto a la clasificación de ocupantes. Puede ser incluido más de un tipo de valor. En la figura 4, el estado a tierra corresponde al ocupante que toca un objeto a tierra en el vehículo. El estado no a tierra corresponde al ocupante que está libre de un contacto directo con un objeto a tierra en el vehículo.

Pueden ser filtrados los datos antes de la clasificación o la clasificación. En una incorporación, es usado el seguro de juicio u otro filtrado descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. (Publicación No. 2003-0204295), y la descripción de la cual está incorporada aqui por referencia. Alternativamente, no está suministrado el filtrado o el seguro de juicio adicional.

La figura 5 muestra el sensor de ocupante en un asiento 20 de un vehículo automotriz. Los circuitos sensores 14 y 16 están en una tarjeta de circuito. Alternativamente, es usado un circuito flexible. La figura 6 muestra una incorporación que integra la antena 12 y los circuitos sensores 14 y 16 como un circuito flexible colocado en el asiento 20. La antena 12, el circuito de paso de voltaje 14 y/o el circuito sensor de voltaje 16 pueden ser implementados sobre diferentes tableros de circuitos o circuitos flexibles.

El circuito flexible incluye una película flexible 52. La película flexible 52 es material de circuito flexible, tal como una película Polyimide (Krapton®) , película PET Polyester (Mylar®) , PEN Polyethylene Napthalato u otros materiales flexibles ahora conocidos o más tarde desarrollados para usarse como un substrato de circuito flexible. El material de circuito flexible puede tener componentes de circuito eléctricos activos o pasivos integrados en el material, o la película flexible 52 está libre de componentes activos y pasivos .

La película flexible 52 tiene una o más antenas 54 y los indicios de señal asociados formados en el material. Las antenas 54 son de cobre, electrodos conductores, medidores de deformación, sensores de presión, antenas de frecuencia de radio, películas piezoeléctricas, diodos a base de película semi-conductores o detectores de luz, combinaciones de los mismos u otros sensores ahora conocidos o más tarde desarrollados para detectar una presencia o característica de un ocupante. La antena 54 es para uso con capacidad o campo eléctrico o un sensor a base de capacidad, pero pueden ser usados sensores de peso u otros.

Las antenas 54 son usadas por los circuitos sensores 58. Los circuitos sensores 58 son formados como un circuito flexible en una cola 56 del material de circuito flexible 52. Los indicios de señal conectan el circuito cerrado de antena 54 o área de la antena con los circuitos sensores 58. Los indicios son de un material igual o diferente al del circuito cerrado de antena 54, tal como estando ambos dispuestos, grabados o formados de cobre recocido enrollado u otro material metálico flexible o conductor.

La cola 56 es de cualquier longitud, tal como una de desde unas cuantas pulgadas a una yarda. El circuito de antena 54 está dentro de la antena 20. La cola 56 se extiende desde el circuito de antena 54 a un conector y la ubicación para la conexión a otros procesadores o dispositivos, tal como un procesador de bolsa de aire o una luz de advertencia de cinturón de seguridad. Por ejemplo, la cola 56 se extiende para la conexión abajo de un asiento.

La película flexible 52 es un material sólido, pero puede incluir aberturas en secciones además de o incluir las antenas 54. Por ejemplo, una o más aberturas permiten una mayor flexibilidad, flujo de aire, drenaje de aguas o pueden ser proporcionadas para otros propósitos. Por ejemplo, las aberturas permiten más fácilmente a la película flexible 52 el conformarse a la estructura moldeada de un asiento.

Los componentes adicionales pueden ser formados sobre o conectados al material flexible 10. Por ejemplo, un sensor de temperatura, de humedad o ambos de temperatura y de humedad son conectados con el material flexible 52 o están integrados como parte de los circuitos sensores 58. En una incorporación, está proporcionado uno de los sensores adicionales descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 6,816,077.

En incorporaciones alternas, los circuitos sensores 58 están en una tarjeta de circuitos separada, tal como una tarjeta de circuito de 2 capas. También pueden ser proporcionados los circuitos flexibles de 2 capas . Una capa actúa como un plano a tierra dedicado. El plano a tierra también proporciona una estructura a tierra de impedancia de transferencia inferior a la cual las líneas de comunicación salientes están desunidas en RF. Alternativamente, no es usado ningún plano a tierra u otro recubrimiento.

El sensor de ocupante es usado para controlar la bolsa de aire. Por ejemplo, a la bolsa de aire se le evita el desplegarse para niños pequeños, adultos pequeños, y/u objetos inanimados. En otra incorporación, el sensor de ocupante es un sistema sensor para vigilar el cinturón de seguridad. La figura 5 muestra una incorporación para vigilar el cinturón de seguridad. El asiento 20 incluye un sensor de ocupante (antena 12 y circuitos sensores 14 y 16) , un sensor de seguro de cinturón de seguridad 24, y un procesador 26. Pueden ser proporcionados componentes adicionales, diferentes o pocos.

Un sensor de seguro de cinturón de seguridad 24 es un sensor de interruptor conductivo. Si el seguro de metal del cinturón de seguridad es insertado o asegurado, se forma una trayectoria conductora. Si el seguro de metal no es insertado, se forma un circuito abierto. El sensor de seguro del cinturón de seguridad 24 percibe la trayectoria conductora o el circuito abierto basado en el voltaje o en la corriente a través del dispositivo de seguro del cinturón de seguridad. Pueden ser usados otros sensores de seguro de cinturón de seguridad 24 ahora conocidos o más tarde desarrollados.

El sensor de ocupante incluye una antena 12. La antena 12 es para el campo eléctrico, la capacidad, otras frecuencias de radio o base de percepción, infrarroja, óptica, acústica u otra percepción de campo transmitida. Por ejemplo, el sensor de ocupante incluye la antena 12 y los circuitos sensores anteriormente descritos para las figuras 1, 2, 3 ó 4. En otras incorporaciones, el circuito sensor de voltaje 16 es un procesador, un amplificador, un filtro, un circuito integrado de aplicaciones especificas, un arreglo de puerta programable de campo, un componente digital, un componente análogo, combinaciones de los mismos u otros dispositivos ahora conocidos o más tarde desarrollados para determinar una presencia o característica de un ocupante. Por ejemplo, el sensor de ocupante usa patrón de reconocimiento u otros procesos para la percepción óptica, acústica o infrarroja. En otro ejemplo, es usado uno de los circuitos de detección de ocupante descrito en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 5,406,627; 5,948,031; 6,161,070; 6,329,913; 6,329,914; 6,816,077, y 6,696,948, las descripciones de las cuales están incorporadas aqui por referencia. El efecto de un ocupante en un campo eléctrico es usado para determinar la presencia u otras características de un ocupante, tal como un ocupante humano o uno inanimado. La corriente de carga u otros valores asociados con la transmisión de ondas de frecuencia de radio son usadas para determinar la información de ocupante. Alternativamente, es usada la transmisión de la antena 12 y la recepción en otras antenas. Pueden ser usados otros campos eléctricos o circuitos sensores de capacidad, tal como un circuito para determinar una capacidad, un cambio de frecuencia, un nivel de corriente, un nivel de voltaje u otra característica de un efecto ocupante en un campo eléctrico o un valor de capacidad.

El sensor de ocupante distingue entre ocupantes y objetos inanimados. El sensor de ocupante puede distinguir entre otras clasificaciones, tales como entre ocupantes de por lo menos dos tamaños diferentes. Las distinciones en posición, altura, postura, peso, ubicación de la cabeza, u otras características de un ocupante pueden ser usadas adicionalmente o alternativamente.

El procesador 26 es un procesador del circuito sensor 14 y 16, el sensor de seguro de cinturón de seguridad 24 o un procesador separado. Por ejemplo, el procesador 26 es un procesador general, un procesador de señal digital, un circuito integrado de aplicación especifica, un arreglo de puerta programable de campo, un circuito digital, un circuito análogo u otro dispositivo ahora conocido o más tarde desarrollado para generar una señal de advertencia como una señal de las entradas. El procesador 26 genera una advertencia de cinturón de seguridad en respuesta a la detección de un ocupante del sensor de ocupante y la detección de falta de asegurar el cinturón de seguridad por el sensor de seguro del cinturón de seguridad. Por ejemplo, el sensor de ocupante detecta un ocupante en un asiento trasero de un vehículo, pero el sensor de seguro del cinturón de seguridad no detecta el uso del cinturón de seguridad en la posición del asiento trasero. Una indicación audible o visual previene al conductor y/o al ocupante detectado . Las advertencias pueden ser para cualquiera de las ubicaciones de asiento en el vehículo.

La advertencia de cinturón de seguridad puede distinguir entre ocupantes de diferentes tamaños. Por ejemplo, una advertencia de cinturón de seguridad no es generada para ocupantes de un tamaño de seis años o más pequeño. Un asiento de automóvil puede usar un sistema de seguro en vez de un cinturón de seguridad, para que una advertencia de cinturón de seguridad sea evitada para ocupantes suficientemente pequeños para estar en un asiento de automóvil. La distinción puede ser diferente para diferentes ubicaciones de asiento, tal como ninguna distinción de tamaño para un conductor o ubicaciones de asiento de pasajero frontal.

La figura 7 muestra un método para percibir un ocupante. Adicionalmente, pueden ser usados actos diferentes o pocos. Los actos son efectuados en el orden mostrado u orden diferente.

En el acto 62, es aplicado un cambio en voltaje o en corriente a una antena adyacente a un espacio de ocupante. Es aplicado un paso o un cambio más gradual. Por ejemplo, un suministro de voltaje o de corriente es conectado o desconectado de la antena. Como otro ejemplo, un generador de forma de onda aplica una forma de onda con un cambio en amplitud de voltaje o de corriente. El cambio es un incremento o una disminución, tal como reducir un voltaje o una corriente aplicada de un generador de forma de onda. El cambio puede ser repetido, tal como aplicar una onda cuadrada. En una incorporación, la adición o el incremento en voltaje o en corriente es efectuada gradualmente para evitar interferencia electromagnética. Después de gradualmente cambiar la antena, el voltaje o la corriente es más rápidamente removida, descargando la antena más rápidamente que cargando dicha antena. En otras incorporaciones, la descarga es más gradual, ambas la carga y la descarga son rápidas o un paso de función, o ambas la carga y la descarga son graduales.

En el acto 64, una respuesta de la antena es medida como una función de tiempo. La respuesta es para cambiar el voltaje o la corriente aplicada a la antena. Debido a la capacidad asociada con la antena, el voltaje o la corriente de la antena cambia más gradualmente o en forma diferente que la forma de onda aplicada. La capacidad de la antena es una función de la carga adyacente. La antena actúa como un plato de capacidad y el vehículo u otro conductor actúan como la placa a tierra. Mediante medir el voltaje o la corriente en la antena como una función de tiempo, son medidos los efectos de cualquier ocupante adyacente al sensor. Por ejemplo, es medida la característica o la respuesta de descarga de la antena. La característica como una función de tiempo indica una o más características de cualquier ocupante.

En una incorporación, la respuesta para cada cambio es medida durante un cambio. En otras incorporaciones, la respuesta es probada sobre múltiples repeticiones de la carga para determinar la respuesta.

La respuesta es medida como un voltaje y una corriente. Pueden ser medidas la capacidad, la resistencia u otra propiedad. La medición indica el estado de ocupante.

Alternativamente, la respuesta es calculada de las mediciones.

Por ejemplo, es calculada la respuesta del área de la carga o de descarga. Integrar la respuesta como una función de tiempo puede reducir los efectos de ruido.

En el acto 66, cualquier ocupante es clasificado como una función de la respuesta. Los umbrales, los registros de patrón, las distribuciones de múltiples mediciones, las distribuciones de múltiples tipos de mediciones, las distribuciones de múltiples cálculos diferentes, o las combinaciones de los mismos distinguen entre dos o más estados de ocupante. Por ejemplo, un área en bruto o promedio de la característica de descarga distingue entre por lo menos dos rangos de tamaño de ocupantes basados en un umbral.

La figura 8 muestra un método para vigilar el cinturón de seguridad. Usando el método de la figura 7, una advertencia de cinturón de seguridad es generada como una función de la clasificación. Pueden ser usados otros métodos de detección de ocupante. Adicionalmente, pueden ser usados actos diferentes o pocos que los que se muestran en la figura 8. Los actos son efectuados en el orden mostrado o en un orden diferente. Por ejemplo, el acto 74 es efectuado antes o substancialmente simultáneamente con el acto 72.

En el acto 72, es detectado si un cinturón de seguridad está asegurado. Un sensor de cinturón de seguridad detecta a través de la conductividad u otra percepción ya sea si un cinturón de seguridad está asegurado, extendido, o sujetado. En el acto 74, se detecta sí un ocupante está presente con un campo eléctrico. Puede ser usada la capacidad, el jalado de corriente, u otra percepción a base de campo eléctrico. Alternativamente, son usados sensores acústicos o de peso. La detección de ocupante distingue entre objetos inanimados y humanos y/o entre por lo menos dos rangos de tamaño de ocupantes. En el acto 76, una advertencia de cinturón de seguridad es generada si el cinturón de seguridad no está asegurado y un ocupante no está presente. Por ejemplo, una alarma audible y/o indicación visual son generadas para un rango de tamaño de ocupantes y no para otro rango de tamaño.

Mientras que la invención ha sido anteriormente descrita por referencia a varias incorporaciones, deberá de ser entendido que muchos cambios y modificaciones pueden ser hechos sin apartarse del alcance de la invención. Por lo tanto se intenta que la descripción anteriormente detallada sea considerada como ilustrativa en vez de limitante, y que sea entendido que las siguientes reivindicaciones, que incluyen todos los equivalentes, tienen la intención de definir el espíritu y el alcance de esta invención.

Claims (40)

R E I V I ND I C A C I O N E S

1. Un sistema sensor para la vigilancia de un cinturón de asiento, el sistema sensor comprende: un sensor de seguro de cinturón de asiento; un sensor de ocupante con una antena; y un procesador operable para generar una advertencia de cinturón de asiento en respuesta a la detección de un ocupante por el sensor de ocupante y la detección de la falta de aseguramiento de cinturón de asiento por el sensor de seguro de cinturón de asiento.

2. El sistema sensor tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el sensor de ocupante comprende un campo eléctrico o un sensor de capacitación.

3. El sistema sensor tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque la antena es un material de circuito flexible.

4. El sistema sensor tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la antena está sobre o dentro del asiento.

5. El sistema sensor tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizado porque la antena está adyacente a una superficie de asiento sobre una base del asiento.

6. El sistema sensor tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la antena comprende solo una única antena del sensor de ocupante.

7. El sistema sensor tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque el sensor de ocupante comprende un circuito de detección de ocupante, el circuito de detección de ocupante es operado para detectar el ocupante como una función de una respuesta de la antena para cambiar el voltaje o la corriente.

8. El sistema sensor tal y como se reivindica en la cláusula 7, caracterizado porque el cambio en voltaje o corriente es un cambio en la descarga de voltaje o corriente.

9. El sistema sensor tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque el sensor de ocupante comprende un generador de forma de onda operado para aplicar una corriente o voltaje que aumenta gradualmente en magnitud a la antena y comprende un circuito de detección de ocupante operado para integrar una descarga de voltaje o corriente.

10. El sistema sensor tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el sistema sensor de ocupante es operado para distinguir entre ocupantes de por lo menos dos tamaños diferentes, el procesador es operado para generar la advertencia de cinturón de asiento y para uno y no el otro de por lo menos dos tamaños diferentes .

11. Un método para vigilar un cinturón de asiento, el método comprende: detectar si el cinturón de asiento está asegurado; detectar si está presente un ocupante con un campo eléctrico; y generar una advertencia de cinturón de asiento si el cinturón de asiento no está asegurado y un ocupante está presente .

12. El método tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque el detectar si el cinturón de asiento está asegurado comprende el detectar con un sensor de cinturón de asiento.

13. El método tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque el detectar con el campo eléctrico comprende el detectar con una antena sobre o en un asiento.

1 . El método tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizado porque el detectar con la antena comprende el detectar con la antena adyacente a una superficie de asiento sobre una base del asiento.

15. El método tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizado porque la antena es solo una antena para detectar el ocupante de un área de asiento.

16. El método tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque el detectar si el ocupante está presente comprende medir un cambio en el voltaje o corriente .

17. El método tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizado porque el medir un cambio en el voltaje o corriente comprende medir una descarga en respuesta de una antena.

18. El método tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque e detectar si el ocupante está presente comprende aplicar una magnitud de voltaje que aumenta gradualmente a una antena hasta que la antena está completamente cargada, remover la fuente de voltaje y medir una característica de descarga de voltaje de la antena.

19. El método tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque el detectar si el ocupante está presente comprende el distinguir entre por lo menos dos rangos de tamaño de ocupantes, y en donde el generar la advertencia de cinturón de asiento comprende el generar la advertencia de cinturón de asiento para uno de los rangos de tamaño y no para el otro de los rangos de tamaño.

20. Un sensor de ocupante para detectar un ocupante o una característica, el sensor de ocupante comprende: una antena colocada por un espacio de ocupante; una fuente de voltaje o corriente conectada con la antena; y un circuito de medición que opera para medir una respuesta sobre la antena como una función de tiempo a un primer cambio en el voltaje o corriente suministrado por la fuente de voltaje o corriente .

21. El sensor de ocupante tal y como se reivindica en la cláusula 20, caracterizado porque además comprende : un procesador que opera para caracterizar al ocupante como una función de la respuesta.

22. El sensor de ocupante tal y como se reivindica en la cláusula 20, caracterizado porque la antena comprende un material de circuito flexible en un asiento.

23. El sensor de ocupante tal y como se reivindica en la cláusula 20, caracterizado porque la antena, la fuente de voltaje o corriente y el circuito de medición comprenden un circuito flexible.

24. El sensor de ocupante tal y como se reivindica en la cláusula 20, caracterizado porque la antena está sobre o en una parte de base del asiento de artículo a un lado del espacio de ocupante y una espalda del asiento de vehículo.

25. El sensor de ocupante tal y como se reivindica en la cláusula 20, caracterizado porque la respuesta es un segundo cambio en voltaje o corriente sobre la antena como una función de tiempo.

26. El sensor de ocupante tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizado porque el segundo cambio en voltaje o corriente sobre la antena comprende una descarga de la antena.

27. El sensor de ocupante tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizado porque la fuente de voltaje o corriente es operada para repetir el primer cambio, y en donde el circuito de medición es operado para muestrear el segundo cambio sobre repeticiones del primer cambio.

28. El sensor de ocupante tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizado porque el circuito de medición es operado para integrar el segundo cambio como una función de tiempo.

29. El sensor de ocupante tal y como se reivindica en la cláusula 20, caracterizado porque la fuente de voltaje o corriente es operada para aplicar una magnitud de voltaje gradualmente en aumento a la antena y descargar más rápidamente el voltaje, y en donde el circuito de medición es operado para medir una característica de descarga de voltaje de la antena.

30. El sensor de ocupante tal y como se reivindica en la cláusula 21, caracterizado porque el procesador es operado para distinguir entre por lo menos dos rangos de tamaño de ocupantes .

31. El sensor de ocupante tal y como se reivindica en la cláusula 21, caracterizado porque el procesador es operado para generar una advertencia de cinturón de asiento como una función de la caracterización.

32. Un método para percibir un ocupante, el método comprende: aplicar un cambio en voltaje o corriente a una antena adyacente a un espacio de ocupante; medir una respuesta como una función de tiempo al cambio del voltaje o corriente por la antena; y clasificar cualquier ocupante como una función de la respuesta.

33. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque el aplicar y medir comprende el aplicar y medir con la antena en un asiento de vehículo.

34. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque el medir la respuesta comprende medir un voltaje o corriente sobre la antena como una función de tiempo.

35. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque el aplicar el cambio comprende el reducir el voltaje o corriente aplicado desde un generador de forma de onda y en donde la medición de la respuesta comprende medir una descarga de la antena.

36. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque comprende el repetir la aplicación del cambio en donde la medición comprende muestrear la respuesta sobre repeticiones del cambio.

37. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque la medición comprende el integrar la respuesta como una función de tiempo.

38. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque además comprende: cargar la antena gradualmente; en donde el aplicar comprende el descargar más rápidamente la antena, y en donde la medición comprende medir una característica de descarga de voltaje de la antena.

39. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque la clasificación comprende distinguir entre por lo menos dos rangos de tamaño de los ocupantes.

40. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque además comprende: generar una advertencia de cinturón de seguridad como una función de la clasificación. R E S M E N Un sensor de ocupante con un arreglo complejo de antena o una antena única simple determina una característica de carga o descarga de la antena. Mediante el terminar el cambio en el voltaje o corriente de la antena como una función de tiempo, cualquier ocupante puede ser detectado o caracterizado. El sensor restringe la activación de bolsa de aire o es usado para otro propósito. El mismo o diferente sensor de ocupante es usado para las advertencias de cinturón de asiento. Un sensor de seguro de cinturón de asiento determina si está siendo usado un cinturón de asiento. El sensor de ocupante determina si el cinturón de asiento debe ser usado. El manejador es advertido cuando un cinturón de asiento debe ser usado por un ocupante pero no lo está haciendo.