评估用于识别座位的座位占用的系统的反射器应答信号的方法

专利名称：评估用于识别座位的座位占用的系统的反射器应答信号的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于评估用于识别座位、尤其是汽车中的座位的座位占用的系统的反射器应答信号的方法，其中，该系统具有带有发射装置和带有接收装置的至少一个基站，该发射装置用于发出信号，该接收装置用于接收在至少一个被分配给座位的反射器上所反射的反射器应答信号，该反射器应答信号用于识别座位的座位占用。
目前公知多种不同的用于进行座位占用识别的系统，但是此处不都进一步阐述。目前由本申请人研发的一种尚未公布的新型座位占用识别系统是所谓的HOBBIT系统(＝Human-Observation-by-Beam-Interference-Technology，光束干涉人员观察技术)。HOBBIT系统由中央基站和座位中的用于识别相应的座位占用的单个反射器组成。在HOBBIT系统中，利用高频信号(例如2.45GHz波)的衍射、衰减和/或反射，以便识别有人占用座位。在HOBBIT系统中，利用高频电磁波场来照明汽车客舱内的所有要被监控的座位的空间。为此，基站发出遇到反射器的信号，在这些反射器上，这些信号被调制、被反射并由基站再度接收。
如此得到的反射器应答在其电平方面被评估。为此，通常针对该座位的每个反射器确定所谓的衰减厚度d，该所谓的衰减厚度是通过预定厚度为d的材料的衰减的量度。例如，衰减厚度d表示成应答信号的接收到的电平与所发射的电平之比的对数或者表示成应答信号的接收到的电平与所分配的基准电平或基准值之比的对数，以下该基准电平或基准值被称为应答信号基准值。基站所接收到的反射信号的电平越小，则衰减厚度d的值就越大。也即，衰减厚度d是座位占用的量度，以致能从衰减厚度d推断出有人或者物体占用了该座位。
对于在应用应答信号基准值的情况下来确定衰减厚度d的情况，基准值具有如下决定性的意义，即在没有直接确定基准值时确定错误的衰减厚度d，而且可能执行座位占用的错误分类。
可是，通常的问题在于在座位的未被占用的座位状态下，所确定的基准值随着座位的座位位置而变化，因为座位位置的垂直变化和/或水平变化以及座位靠背的变化均会改变关于被设置在座位中的单个反射器相对基站的波场。因此，与座位的座位位置无关的座位基准值在有些座位位置不准确地被确定并且触发错误的分类。
因此，本发明所基于的任务在于完成一种借助可靠确定的基准值以简单且可靠的方式保证对反射器应答信号的评估的方法。
根据本发明，该任务通过具有权利要求1所述的特征的方法加以解决。
本发明所基于的思想在于为了评估用于识别座位的座位占用的系统的反射器应答信号，事先针对处于未被占用的座位状态下的座位测量多个分别被分配给该座位的预先确定的座位位置的反射器应答空值，其中，在应用预先确定的算法的情况下，由该事先测量的反射应答空值确定至少一个被分配给该座位的反射器应答基准值。在分类操作中，通过接收装置接收由至少一个反射器所反射的反射器应答信号，其中在应用至少一个事先确定的反射器应答基准值的情况下计算出衰减厚度d。
因此，与现有技术相比，本发明具有以下优点针对座位的预先确定的座位位置相应地测量所分配的反射器应答空值，这些反射器应答空值是计算该座位的至少一个基准值的基础。因此，单个座位位置一起纳入计算至少一个基准值的算法中，以致即使在座位的不同的座位位置也能保证可靠地评估反射器应答信号并因此保证可靠分类。因此，能给该座位分配基准值，该基准值与实际的座位位置无关地表示可靠的基准并且保证未被占用的座位状态与已被占用的座位状态之间的大的信号间距。由此，在错误分类方面，系统变得不敏感。
此外，本发明还具有以下优点，即针对该座位的每个反射器必须仅一次确定所分配的基准值。这可在针对一车型或者可能一预给定的座位结构的研发的范围中实现。因此，针对生产循环结束时的每辆单个汽车，取消费事的和昂贵的单独的基准值确定。此外，为了确定座位的占用状态，也不必要确定目前的准确座位位置，因为该基准值与座位位置无关地被确定。
在从属权利要求中找到在权利要求1中所说明的方法的有利的改善方案和改进方案。
根据优选的扩展方案，针对预先确定的座位位置，分别测量所分配的反射器应答空值，这些座位位置优选地由座位的水平位置、垂直位置和/或靠背的倾斜度组成。例如在该座位的所有水平座位位置上，既测量该座位的最上方的垂直座位位置处的反射器应答空值，又测量该座位的最下方的垂直位置处的反射器应答空值，优选地针对该座位的每个单个反射器独立测量这些反射器应答空值。然后，将至少一个反射器应答基准值确定为平均值、加权平均值、最小值、在考虑所测量的反射器应答空值的标准偏差等的情况下的最小值等等。在此，可针对该座位确定和分配共同的反射器应答基准值，或者针对该座位的每个反射器确定和分配自己的反射器应答基准值。这样所确定的基准值能够有利地实现快速和简单的评估，因为对每个反射器仅应用唯一的基准值。
根据另一优选的实施例，针对该座位的每个可能的座位位置，分别确定反射器应答基准值，有利地针对每个单个反射器确定反射器应答基准值。有利地，单个确定的反射器应答基准值被存储在存储装置中，例如被存储在基准值表格中，该单个确定的反射器应答基准值例如被分配给每个反射器和/或每个可能的座位位置。
优选地，在基站的接收装置中设置至少两个针对所谓的天线分集的接收天线，其中至少两个接收天线以某个限定间距相互隔开，例如以大约反射器应答信号的半个波长的间距相互隔开。在此，为了事先确定至少一个反射器应答基准值而在至少两个接收天线上测量反射器应答空值一起纳入预先确定的算法中。
根据另一优选实施例，能自动地或者手动地执行至少一个所确定的反射器应答基准值的重新校准。
通过确定多个基准值，能够最优地协调这些基准值与当前的座位位置，由此保证确定衰减厚度d的较高的精度。
以下根据在附图的示意图中所给出的实施例，对本发明进行详细解释。在此

图1示出根据本发明的实施例的用于进行座位占用识别的系统的示意图；图2示出反射器应答空值的电平与座位位置的关系的曲线图；以及图3示出反射器应答空值的电平与接收天线位置的关系的曲线图。
只要没有相反地说明，在附图中，相同的参考符号表示相同的或者功能相同的部件。
图1示出用于在应用高频信号的情况下进行座位占用识别的系统的示意图。座位1由基站2中的高频发射器利用高频电磁波场3来照明。座位1在不同位置上具有多个反射高频波场3的反射器4、5、6、7。反射器4、5、6、7能调制地发射回所反射的高频波场4a、5a、6a、7a。由基站2中的高频接收器接收所反射的高频波场4a、5a、6a、7a。由此能将所反射的高频波场4a、5a、6a、7a分配给单个反射器4、5、6、7。
如在图1中所示的那样，如果具有处于未被占用的状态下的座位1的HOBBIT系统工作，则由基站2所发出的电磁波3几乎没有衰减地或仅仅微小衰减地到达反射器4、5、6和7。这样所接收到的反射器应答信号是所谓的空值，也就是处于未被占用的状态下的座位的反射器应答。
根据本发明，由事先测量的空值确定一个或者多个基准值，并且必要时在适当的存储装置中将该一个或多个基准值存储在基准值表格中，并将该一个或多个基准值分配给单个反射器和/或单个座位位置。以下参考图2和3详细说明这一点。
图2图解说明在基站2上所接收到的反射器应答空值的电平与座位1的相应座位位置的关系的曲线图。在此，在横坐标上示出座位1(例如前排座位)的单个水平制动位置(Rastposition)，并且用制动位置编号1至13来表征这些单个水平制动位置。在此，1对应于最前端的水平座位位置，而13对应于最后端的水平座位位置。图2中较粗示出的测量曲线表征该座位的最下方的垂直座位位置处的空值电平的测量，而较细示出的测量曲线表征该座位的最上方的垂直座位位置处的空值电平。
由图2可知，所接收到的空值的电平与座位1的相应座位位置有关，其中在图2中仅考虑了座位1的垂直和水平变化。但是，对于本领域技术人员显而易见的是，同样一起考虑并且由本发明思想一起包含座位1的其它位置变化，例如该座位的靠背的倾斜度的变化、座席面的倾斜度的变化和/或其它单个部分的倾斜度的变化。
座位位置变化时改变空值电平的原因基本上在于不仅单个反射器4、5、6、7与基站2的角度而且单个反射器4、5、6、7距基站2的距离以及传播条件均会随相应的座位位置变化，以致相应空值的电平相应地波动。
由于反射器应答空值根据座位位置基于不同的入射角、距基站的距离以及通过改变座位位置引起的不同的传播条件而变化，所以按照第一优选实施例，由在座位1的所有可能的水平座位位置上、在改变座位位置时既在最下方的垂直座位位置处又在最上方的垂直座位位置处所测量的空值确定针对该座位1的每个单个反射器4、5、6、7的基准值，如在图2以曲线方式示例性地针对反射器所示出的那样。例如可根据来自图2中的测量曲线的单个所测量的空值，将被分配给座位1的反射器的基准值例如定义为所测量的空值的最小值或者平均值。但是，对于本领域技术人员显而易见的是，为了由所测量的空值计算出基准值，其它类型的算法也是可能的，例如附加考虑标准偏差、变化等等。
优选地，如上已经说明的那样，针对图1的每个反射器4、5、6、7进行和记录座位位置根据图2变化时的空值测量。由此，能根据预先确定的算法由所测量的空值为每个反射器4、5、6、7确定表征性的基准值并给每个反射器4、5、6、7分配该表征性的基准值。根据该实施例所确定的基准值能够在此在系统正常工作期间实现快速和简单地评估所接收到的反射器应答信号，因为对于每个反射器4、5、6、7仅应用唯一的基准值。
根据另一优选的实施例，再度按照预先确定的算法，由被分配给单个反射器4、5、6、7的基准值计算出针对座位1的共同的基准值，以致在用于评估反射器应答信号的评估操作中在座位占用分类时还能保证更少地和更快执行的计算工作量。当然，也能仅仅相互这样组合所确定的反射器，使得给这些反射器分配共同的基准值。
根据另一优选的实施例，优选地给预先确定的或者所有可能的座位位置分配事先确定的基准值。在此，如在图2中所示的那样，测量座位1的单个座位位置的事先测量的空值，并将这些空值例如存储在适当的存储装置中的基准值表格中。在系统的座位占用识别操作中，优选地另外被安装在座位1上的传感器检测相应的座位位置，并将给该座位位置分配来自用于评估所接收到的反射器应答信号的基准值表格的相对应的基准值。通过根据座位1的座位位置来确定多个基准值，实现最优地协调这些基准值与座位位置，由此能达到确定衰减厚度d的较高的精度。
与第一实施例类似，能在测量空值时在相应座位位置处考虑所有可能的变化，也就是考虑水平和垂直座位位置以及靠背的倾斜度、座席面的倾斜度等等。
图3图解说明，在座位1(例如前排座位)的水平制动位置变化时，通过两个被布置在不同位置上的接收天线A和B进行测量时所测量到的空值的电平的曲线图。
在波场4a、5a、6a、7a中，存在波场4a、5a、6a、7a在其处具有最小值的地点，并且存在波场4a、5a、6a、7a在其处相应地具有最大值的地点。如果基站2的发射装置和/或接收装置优选地配备有两个或者多个发射天线或接收天线，这些发射天线或接收天线以预先限定的间距相互隔开，例如以所反射的高频波的半个波长的间距相互隔开，则能在每个地点并且在每个测量值中例如选出两个反射器应答的最大值。这通常被称为所谓的天线分集。
在图3中所图解说明的曲线图中示出通过两个接收天线A和B所测量的反射器应答，也就是示出座位1在不同水平制动位置处的空值的电平，这两个接收天线A和B以反射器应答信号的半个波长为间距相互隔开。为了计算座位1或座位1的每个反射器的一个或多个基准值，空值电平测量在不同座位位置处的结果以及利用不同的接收天线进行的电平测量相互在再度应用预先确定的算法的情况下被组合和共同被评估。
以下，纯示例性地进一步说明用于由根据图2和3的空值电平的测量来确定被分配给座位1的基准值的可能的算法或有利的方法流程。
首先，优选地实现所有可能的水平座位位置1至13上的空值测量，其中座位1首先位于最上方的垂直位置。此外，如在图3中所示的那样，利用天线分集来执行空值测量，也就是有利地利用两个相互隔开的天线A和B执行空值测量。在每个座位位置1至13上，例如从天线A和B上的两个所测量的反射器应答中选出最大值并继续使用该最大值。由此，在座位1的最上方的垂直座位位置处得到单个水平座位位置1至13的最大电平分布。
以类似的方式执行利用两个天线A和B在座位1的最下方的垂直位置处对所有水平座位位置1至13的空值测量，其中再度在每个测量点上例如从所测量的反射器应答中选出最大值。由此，也在最下方的垂直座位位置处类似地得到单个水平座位位置1至13的最大电平分布。
接着，有利地，按照预先确定的算法，例如通过求出平均值或者选出这两个电平分布中的最小值，由每个单个测量点上的这两个最大电平分布确定座位位置水平变化时的空值的空值分布。
另外，优选地，再度利用以上所述的天线分集，也就是利用两个天线A和B上的测量，在例如座位1的预先确定的固定水平座位位置处，实现所有垂直座位位置上的空值测量。与上述最大电平分布类似，再度在每个测量点上从天线A和B的两个所测量的反射器应答中选出最大值，并且由此在座位1的固定的水平位置处确定座位位置在垂直方向上变化时的空值的最大电平分布。
最后，通过上述计算出的座位位置在水平方向变化的空值分布的绝对最小值以及座位位置在垂直方向变化的空值的最大电平分布的绝对最小值，针对所观察的反射器限定所分配的基准值。
优选地事先执行的计算例如可在与基站2相连的中央控制装置中被执行。中央控制装置优选地(如上面已经说明的那样)与所分配的存储装置相连，该存储装置用于将事先确定的基准值例如存储在适当的基准值表格中。
上述用来确定被分配给所确定的反射器的基准值的示例性方法仅被理解为示例性的。根据多个天线在座位1的不同座位位置处的极其不同的空值测量的单个测量数据，可以应用任意适当的算法，以便给相应的反射器或给该座位分配适当的基准值。
例如可以针对每个反射器，由单个测量值确定与座位1的相应座位位置无关的基准值，该单个测量值保证未被占用的座位状态与已被占用的座位状态之间的大的信号间距。由此，在错误分类方面，系统变得不敏感。
由相应的所计算出的基准值和通过接收装置所接收的反射器应答信号，可以在系统的座位占用识别操作中，例如根据下列公式计算出衰减厚度d 其中，“所衰减的值”对应于在基站2上所接收到的反射器应答的电平。
根据上述公式所计算出的衰减厚度d(例如针对每个反射器单个确定的衰减厚度d)紧接着被考虑用来对坐在座位1上的人进行分类。在基站2上接收的电平越小，也就是，例如由一成人占用该座位，则衰减厚度d的值越大。另一方面，在基站2上接收的电平越大，则衰减厚度d的值越小。这意味着，座位处于未被占用的状态。根据座位占用的这样的分类，在发生事故的情况下例如激活汽车的相对应的安全系统，例如激活安全带拉紧装置(Gurtstraffung)或者安全气囊。
因此，本发明完成一种用于通过事先确定可靠的基准值来评估座位占用识别系统的反射器应答信号的方法。有利地，仅在研发预先确定的车型或者预先确定的座位类型的过程中，必须针对每个反射器确定所分配的基准值。
在汽车中改造之后，例如在安装新座位时，或者在改进现有座位时，另外重新校准一个或多个基准值是有利的。在此，例如应用位于汽车中的多普勒雷达系统，以便保证要被重新校准的座位在自动重新校准期间没有被占用。
这样的重新校准例如能如下展开。要被重新校准的座位被定位在所限定的座位位置，并且优选地在该所限定的座位位置自动执行一次或者多次空值测量。接着自动将该座位移动少许，例如在水平方向和/或垂直方向上移动少许，其中再度执行空值测量。
然后将来自这些空值测量的所测量的空值与来自事先执行的测量的相对应的空值进行比较，其中根据偏差定义新的基准值，并且必要时存储该新的基准值。
优选地自动执行座位的这样的重新校准，可是也可设想手动执行。
尽管上面已根据优选实施例对本发明进行了阐述，但本发明不限于这些实施例，而是能以多种方式来修改本发明。
例如能应用各种适当的算法，用于根据相应的空值测量计算出一个或多个基准值。例如，针对所有反射器分别确定一基准值，其中仅仅计算所有基准值的最小值作为对于该座位共同的基准值。当然也能想到其它统计学方法，用于针对所有反射器构成共同的基准值，诸如构成单个基准值的平均值或者在考虑到标准偏差的情况下计算出最小值。
权利要求
1.一种用于评估用于识别座位(1)、尤其是汽车中的座位(1)的座位占用的系统的反射器应答信号(4a，5a，6a，7a)的方法，其中，该系统具有带有发射装置和接收装置的至少一个基站(2)，该发射装置用于发出信号(3)，该接收装置用于接收在至少一个被分配给该座位(1)的反射器(4，5，6，7)上所反射的反射器应答信号(4a，5a，6a，7a)，该反射器应答信号(4a，5a，6a，7a)用于识别该座位(1)的座位占用，其中，该方法包括下列步骤针对处于未被占用的座位状态下的座位(1)，事先测量多个反射器应答空值，所述反射器应答空值分别被分配给该座位(1)的一预先确定的座位位置；在应用预先确定的算法的情况下，由事先测量的反射器应答空值事先确定至少一个被分配给该座位的反射器应答基准值；通过基站(2)的接收装置接收由至少一个反射器(4，5，6，7)所反射的反射器应答信号(4a，5a，6a，7a)；并且为了识别该座位(1)的座位占用，由所接收到的反射器应答信号(4a，5a，6a，7a)以及至少一个事先确定的反射器应答基准值来计算出衰减厚度(d)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于针对预先确定的座位位置，分别测量被分配给一反射器(4，5，6，7)的反射器应答空值，所述座位位置优选地通过所述座位(1)的水平位置、垂直位置和/或靠背的倾斜度、座席面的倾斜度和/或其它部分的倾斜度来区分。
3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于在所述座位的所有水平座位位置上，既测量所述座位(1)的最上方的垂直座位位置处的反射器应答空值，又测量所述座位(1)的最下方的垂直座位位置处的反射器应答空值。
4.根据至少一个上述权利要求所述的方法，其特征在于至少一个被分配给反射器(4，5，6，7)的反射器应答基准值被确定为平均值、加权平均值、最小值或者被确定为在考虑相对应测量的反射器应答空值的标准偏差的情况下的最小值。
5.根据至少一个上述权利要求所述的方法，其特征在于针对预先确定的座位位置，分别确定一反射器应答基准值，所述座位位置优选地区别于所述座位(1)的其水平位置、垂直位置和/或其靠背的倾斜度、其座席面的倾斜度和/或其它部分的倾斜度。
6.根据至少一个上述权利要求所述的方法，其特征在于针对所述座位(1)的每个反射器(4，5，6，7)确定反射器应答基准值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于在应用预先确定的算法的情况下，由单个反射器(4，5，6，7)的单个反射器应答基准值确定针对所述座位(1)的共同的反射器应答基准值。
8.根据至少一个上述权利要求所述的方法，其特征在于设置存储装置，用于事先存储所述至少一个反射器应答基准值，例如用于将所述至少一个反射器应答基准值事先存储在基准值表格中。
9.根据至少一个上述权利要求所述的方法，其特征在于在基站(2)的发射装置或接收装置中设置至少两个发射天线和/或至少两个接收天线(A，B)，所述至少两个发射天线和/或至少两个接收天线(A，B)以所限定的间距相互隔开，例如以大约所述反射器应答信号的半个波长为间距相互隔开，其中，在用于事先确定至少一个反射器应答基准值的预先确定的算法中考虑关于所述至少两个发射天线和/或接收天线(A，B)的单次测量。
10.根据至少一个上述权利要求所述的方法，其特征在于能自动地或者手动地执行所述至少一个反射器应答基准值的重新校准。
全文摘要
本发明涉及一种用于确定为了计算座位占用识别系统中的衰减厚度d所应用的基准值的方法。首先，针对处于未被占用的座位状态下的座位测量多个反射器应答空值，这些反射器应答空值例如分别被分配给该座位的预先确定的座位位置和所确定的接收天线。在借助预先确定的算法的情况下，由所测量的反射器应答空值确定被分配给该座位的反射器或者被分配给该座位的反射器应答基准值。
文档编号B60R21/01GK101035697SQ200580032093
公开日2007年9月12日 申请日期2005年8月11日 优先权日2004年9月23日
发明者B·罗塞尔, A·斯蒂洛, R·沃纳, K·霍夫贝克 申请人:西门子公司