專利名稱：在對占有一個座位的物體進行分類時的方法和裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及在對占有一個座位的物體進行分類時的一種方法和裝置，該方法和裝置尤其用于對汽車上的回拉系統(tǒng)進行與分類有關(guān)的控制。
為了在發(fā)生事故時保護汽車上的乘客，汽車上的座位不僅裝備有可逆的制動裝置、如安全帶，而且也有不可逆的制動裝置，如安全氣囊，它門在檢測到事故時就觸發(fā)，例如以煙火技術(shù)進行。
但是錯誤的點著或者在錯誤的時刻點著、甚至在發(fā)生事故時可能會造成嚴重的損傷，而這種損傷如果是安全氣囊沒有點著，或者在多級氣囊時按其它方式點著卻是不會發(fā)生的。另外必須避免不必要的點著，尤其是如果座位空著或者只有一個物體但沒有人時。
按照現(xiàn)有技術(shù)例如已知對小孩座位進行識別(US-A-5,570,903)，例如借助于位于座位的座位面里的傳感器，或者對占位情況進行檢測(US-A-5,893,147)，例如通過視頻監(jiān)控來進行。
這當(dāng)然還是不夠的。因而為了避免在各自的情況下產(chǎn)生不利的、在一定情況下甚至是危險的觸發(fā)必須要進行檢測，看占了座位的人是大人還是小孩，是體重的還是較輕的，是靠近儀表板還是在位置上向后靠著。根據(jù)各自的情況在發(fā)生事故時可以以不同的方式來控制制動裝置，它尤其適合于一種多級可點著的安全氣囊，尤其又是對于一種副駕駛員的安全氣囊。分組、分類已證實是足夠的了。
對此在這以前已經(jīng)開發(fā)了一種所謂的OC系統(tǒng)(占有者分類系統(tǒng))。這種系統(tǒng)所依據(jù)的基礎(chǔ)是經(jīng)驗所確定的一個人的身體重量和座位突起的間距之間的關(guān)系。因此借助于例如矩陣式布置的壓力傳感器在一個座位里來檢測和分析壓力的變化。這種分析首先也就可以檢測到，是一個占用的座位還是一個未占用的座位。另外可以區(qū)分，在占用座位時究竟是一個小孩座位還是一個其它物體或者是一個人。
如果識別到是一個人作為物體，那么通過對壓力變化的相應(yīng)分析還可以根據(jù)經(jīng)驗知識進行另一種分類，該經(jīng)驗知識與座著的人的身體大小和身體重量相符合。另外可以借助于合適的傳感器來求得座位里物體的絕對重量。例如該座位連同物體的重量例如可以借助于應(yīng)變片來測量。另一方面也可以借助于一個裝入到座位本身里的傳感器、如一種壓力薄膜檢測出在一個被占位置和一個未占位置之間的壓力差，并因此檢測出物體的絕對重量。
傳統(tǒng)的分類利用了經(jīng)驗知識，這種知識在各自感興趣的個別情況下在控制制動裝置的觸發(fā)時當(dāng)然可能會導(dǎo)致錯誤的結(jié)果。
本發(fā)明的優(yōu)點由此出發(fā)因此本發(fā)明的任務(wù)是改善分類的正確性。
本發(fā)明的任務(wù)還有就是提出一種實施一種相應(yīng)方法的裝置。
該任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征來解決。本發(fā)明通過從屬權(quán)利要求所述的特征來改進。
本發(fā)明的出發(fā)點首先在于以下知識所求得參數(shù)的較高冗余度會達到所希望的改善。另外本發(fā)明還建立在以下知識的基礎(chǔ)上由于車輛的動力學(xué)在所考察位置上的物體也經(jīng)受動力學(xué)地作用于物體的力。此外這種動力學(xué)的力是可以測量的，也就是說按照其參數(shù)是可測得的認識這些力以及由于這些力使物體位置發(fā)生變化的方式就可以很準確地根據(jù)已知的物理定律推斷出物體的物體參數(shù)，尤其是坐在座位里的人的參數(shù)，如質(zhì)量、質(zhì)量重心(超出座位)的高度、這個重心的高度/寬度比。這些參數(shù)提高了在確定相關(guān)參數(shù)時的冗余度，根據(jù)這種冗余度在發(fā)生事故時就可以實施對于觸發(fā)機構(gòu)的控制。尤其是改善了在對于控制觸發(fā)裝置具有重要意義的那些參數(shù)方面對占有一個座位的人的辨別和給定情況下的分類。為此可以應(yīng)用傳統(tǒng)的和可能情況下已經(jīng)存在的室內(nèi)系統(tǒng)來求出這里相關(guān)的(附加的)參數(shù)，因而不需要或者只需少量新的附加傳感器。這種室內(nèi)識別系統(tǒng)是一種視頻監(jiān)控裝置、借助于應(yīng)變片的絕對重量的檢測裝置、超聲波整理裝置、雷達系統(tǒng)、一種OC格柵墊等等。
必須提到由較早的申請(內(nèi)部的檔案標(biāo)記R39531)本身就已知，檢測通過坐著的人而作用到座位上的壓力變化的動力學(xué)現(xiàn)象，并由此推導(dǎo)出動力系數(shù)，這個系數(shù)指明了物體或者說人是處于靜止或是在運動。這種信息就可以評作出，這種動力系數(shù)是源自一個剛性物體還是源自一個人，因為它們具有不同的動力學(xué)性能，因此在詢問是應(yīng)該還是不應(yīng)該控制所述觸發(fā)裝置時就可以相應(yīng)地考慮這些信息。


以下根據(jù)在附圖中簡要表示的實施例對本發(fā)明進行詳細說明。附圖示出圖1 實施按本發(fā)明的方法的一種裝置簡圖；圖2 按照本發(fā)明的方法的功能原理簡圖。
描述圖1表示在一個簡要表示的車輛5中一個由一個座位面1、一個靠背2和一個頭靠3所組成的座位4。圖1還表示了一個坐在座位4上的作為物體的人和這個人6的重心7的簡圖。為了在發(fā)生事故時或者一種其它危險情況下對人進行保護，座位4按本身就已知的方式都有回拉系統(tǒng)。用一個方框圖簡要表示了不可逆的可控制回拉系統(tǒng)8，如安全氣囊、煙火技術(shù)可點著的帶包捆器等等。這種回拉系統(tǒng)8由一個控制儀9開始觸發(fā)或點著，如果根據(jù)所檢測的和求出的準則必須以一個對于人6來說危險的事件為出發(fā)點的話。
如同本身就已知的而且并未詳細敘述的那樣，首先檢測該座位4或它的座位面1是否占用了，因為如果座位4并未占用，那么通過控制儀9使回拉系統(tǒng)8的觸發(fā)就不加考慮了。
此外重要的是，只有當(dāng)有一個人6位于座位4里，而不是一個物體、如即使一個小孩座位在該座位4里，那才使回拉系統(tǒng)8觸發(fā)。辨別位于座位4里的人6還是位于座位4里的物體例如可以而且尤其可以按如下方法來實現(xiàn)檢測作用在座位面1上的壓力分布，壓力變化，這在圖1中用一個壓力傳感器10示意地表示。一個人6通過兩個間隔的座位隆起作用到座位面1上并因此作用于壓力傳感器10，而物體、即使是小孩座位，則按照一種顯然不同的壓力變化作用到壓力傳感器10上。
一種這樣的壓力變化可以通過至少兩個、最好是3或4個單獨的、隔開的在座位4或座位面1里的壓力傳感器來求出。一種所謂OC墊的意義上來說壓力傳感器的一種矩陣布置是特別有利的。
對應(yīng)于一種這樣的壓力變化的信號D或者一個對應(yīng)組的信號另外也可以以通常的方式來確定位置4的占用情況，也可以確定作用在座位4或座位面1上的質(zhì)量，大致相當(dāng)于在(靜止著的)人6的重心7處所作用的垂直的力分量Z。
例如可以由借助于壓力傳感器10可求出的座位隆起間距和這個重量分量或Z分量、根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)就推斷出人6的參數(shù)或者說人6重心的高度，也就是可以進行分類。
這就是說，信號D允許一個控制電路11使用對應(yīng)于6的質(zhì)量的和/或人6的重心7的信號單獨地或者可以與其它信號一起地用于計算控制儀9的控制信號。在后者信號中已經(jīng)改善了冗余度。
按照本發(fā)明，如果人6的加速度、并因此尤其是其重心7在一個水平面上至少定性地檢測到，那么就可以很精確地測定人6重心7的位置。如果遇到障礙產(chǎn)生碰撞，那么人6以及因此其重心7就有一個由箭頭12所表示的動態(tài)運動，其中這個運動在水平面上可以認為是未制動的，并因此可以與借助于車輛上的傳感器而求得的車輛5的加速度看成一樣。
這也就是說，在車輛5中的一個水平平面里用至少兩個加速度傳感器(未詳細表示出)就可以測定在一個水平平面里動態(tài)的運動，也就是人6或其重心7的加速度運動。這在圖1中用X分量和Y分量簡明表示出。
這在圖1中也還按如下方式簡要表示出一個計算電路13接收外部信號，例如相應(yīng)的加速度傳感器的信號并用于計算X-和Y-分量并進行分析，并輸送給控制電路11。虛線表示了借助于這種傳感器在一定條件下也可以(附加地)求出Z分量。這也可以如前所述根據(jù)信號D來求出。
用箭頭12所表示的人6的動力性因而就根據(jù)從外面作用的力確定了人6位置變化的種類。如果這些力按照大小也是已知的，那么就可以極準確地確定實際存在的人6和其重心7的位置(參見例如Gillespie，T.D.，F(xiàn)undamenfals of Vehicle Dymanics，(車輛動力學(xué)基礎(chǔ))，Society of Automotive Engineers Inc.，Warrendale，USA，1992，和/或Kuypers，F(xiàn).，Klassiszhe Mechznik(經(jīng)典力學(xué))，第3版，VHC出版公司，Weinheim，1990)并且按照一種通過冗余度而改善的檢測用來進行分類，其目的是使回拉系統(tǒng)8觸發(fā)。無論如何與其它參數(shù)一起還可以(基本上甚至冗余地)測定質(zhì)量、重心7的高度，但也可以測定重心7的高/寬比(其中寬度在這里表示為在傾倒運動時重心的尤其是側(cè)向移動的一個尺度)并且用于借助于控制儀9根據(jù)各自危險的情況進行分類，以便盡可能最佳地控制這回拉系統(tǒng)8、尤其是一個安全氣囊。
圖2表示了上面所述的功能原理。
當(dāng)通常情況下已在車輛里求出對于所述的利用人6的動力學(xué)所必需的信號之后，也就不再需要附加的傳感器了。
權(quán)利要求
1.在對車輛(5)內(nèi)占有一個座位(4)的物體進行分類的方法，該方法尤其是為了按分類來控制回拉系統(tǒng)(8)，其特征在于，在一個水平平面里作用在物體(6)上的力按照大小來檢測；通過物體(6)作用于座位(4)上的力在一個垂直于水平平面的方向上按照大小來檢測；至少檢測作用在物體上的力的隨時間的變化，并由這些所檢測力的大小和力隨時間變化的種類至少測定、尤其是計算物體(6)的本體的大小并用于進行分類。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，由所檢測的力來計算物體重心(7)的位置、物體(6)的質(zhì)量(重量)和/或物體(6)的重心(7)高度和/或物體(6)的重心(7)的高/寬比。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，與物體(6)的其它特征值一起考慮所述的物體大小，用于進行分類。
4.按權(quán)利要求1至3中任意一項所述的方法，其特征在于，作用在物體(6)上的外力是動力學(xué)的力。
5.按權(quán)利要求1至4中任意一項所述的方法，其特征在于，根據(jù)垂直方向上作用在座位(4)上的力以及力在座位(4)里的分布辨別出一個物品或作為物體的一個人(6)，并且只有當(dāng)辨別出一個人(6)作為物體后，才進行分類。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，為了進行分辨要檢測和辨別作用于座位(4)上或其座位面(1)上的壓力變化。
7.用于實施按權(quán)利要求1至6中任意一項所述方法的裝置，其特征在于車輛(5)里用于檢測作用在物體(6)上的動力學(xué)的力的加速度傳感器。
8.按權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于至少兩個設(shè)于座位(4)里的、間隔布置的、用于檢測物體(6)的壓力變化的傳感器。
9.按權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于三個或四個傳感器或者一種矩陣布置的六個傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及在對占有一個座位(4)的物體進行分類時的方法和裝置，尤其用于可靠地控制汽車(5)上回拉系統(tǒng)的觸發(fā)。利用了占有該座位(4)的人(6)由于作用在其身上的慣性力這樣的動力學(xué)。由這些力的大小以及由于通過人的質(zhì)量而作用到座位(4)的座位面(1)上的力的大小和它們的變化可以用作冗余的參數(shù)求出質(zhì)量、重心(7)的位置以及其它的物體參數(shù)，并用于可靠地進行分類。
文檔編號B60R21/013GK1642788SQ03807438
公開日2005年7月20日 申請日期2003年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月20日
發(fā)明者R·馬希塔勒 申請人:羅伯特-博希股份公司