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KR20010042900A - 탑승자 검출 시스템 - Google Patents

탑승자 검출 시스템 Download PDF

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Publication number
KR20010042900A
KR20010042900A KR1020007011686A KR20007011686A KR20010042900A KR 20010042900 A KR20010042900 A KR 20010042900A KR 1020007011686 A KR1020007011686 A KR 1020007011686A KR 20007011686 A KR20007011686 A KR 20007011686A KR 20010042900 A KR20010042900 A KR 20010042900A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
occupant
safety regulation
regulation system
response
Prior art date
Application number
KR1020007011686A
Other languages
English (en)
Inventor
제임스 그레고리 스탠리
로버트 안토니 주니어 스토퍼
Original Assignee
진 에이. 테넌트
오토모티브 시스템즈 라보라토리, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 진 에이. 테넌트, 오토모티브 시스템즈 라보라토리, 인코포레이티드 filed Critical 진 에이. 테넌트
Publication of KR20010042900A publication Critical patent/KR20010042900A/ko

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Abstract

에어백 인플래이터 모듈(16)의 작동을 제어하는 탑승자 검출 시스템(10)은 레이더 모듈(12)을 포함하며, 그 작동은 충돌의 가능성 또는 그곳에 근접의 결과로서 에어백 인플래이터 모듈로부터 부상의 가능성에 반응하여 작동 센서에 반응한다. 일 실시예에 있어서, 잠재적인 충돌에 반응하여 에어백 인플래이터 모듈은 탑승자가 에어백 인플래이터 모듈의 위험 지역 내에 있는지를 감지하는 시간 동안 레이더 모듈(12)을 작동시킨다. 다른 실시예에 있어서, 레이더 모듈(12)의 작동은 지속적인 능동 범위/근접 센서(22)에 반응한다. 상기 에어백 인플래이터는 탑승자가 에어백 인플래이터 모듈(16)의 위험 지역에서 검출되면 작동되지 않는다.

Description

탑승자 검출 시스템{OCCUPANT DETECTION SYSTEM}
본 출원은 1998년 4월 21일 제출된 종래의 미국 가출원 제 60/082,517 호의 이점을 청구한다.
"탑승자 검출 시스템"으로 표제 되어 본 출원과 동일자로 제출된, 계류중인 미국 출원 제 호는 1998년 4월 20일 제출된 미국 가출원 제 60/082,408 호, 1998년 4월 20일 제출된 미국 가출원 제 60/082,433 호 그리고 1998년 4월 21일 제출된 미국 가출원 제 60/082,528 호의 이점을 청구하며, 정상적으로 착석한 탑승자에 의해 점유되며, 위치를 벗어난 탑승자 또는 후위 유아용 좌석에 의해 점유되지 않은 영역에서 치러되는 파동 에너지 빔으로서 탑승자와의 상호작용을 검출하는 송신기/수신기 서브시스템을 포함하는 탑승자 검출 시스템을 기술한다.
"탑승자 검출 시스템"으로 표제 되어 본 출원과 동일자로 제출된, 계류중인 미국 출원 제 호는 1998년 4월 21일 제출된 미국 가출원 제 60/082,523 호 그리고 199년 2월 11일 제출된 미국 가출원 제 60/082,694 호의 이점을 청구하며, 좌석까지의 거리 및 좌석의 전면까지의 거리를 측정하는 송신기/수신기 서브시스템을 포함하는 탑승자 검출 시스템을 기술한다.
"탑승자 위치 감지 시스템"으로 표제 되어 1997년 8월 14일 제출된, 계류중인 미국 출원 제 08/911,488 호는 용량성 센서와 결합한 물체 거리 및 유무 감지용 센서(ranging sensor)를 포함하는 탑승자 위치 감지 시스템을 기술한다.
"전계 감지 에어백 위험 지역 센서(Electric Field Sensing Air Bag Danger Zone Sensor)"로 표제 되어 1997년 8월 14일 제출된, 계류중인 미국 출원 제 08/911,148 호는 1997년 3월 7일 제출된 미국 가출원 제 60/038,620 호의 이점을 청구하며, 용량성 위험 지대 센서를 기술한다.
"탑승자 위치 감지 시스템"으로 표제 되어 1997년 4월 23일 제출된, 계류중인 미국 출원 제 08/841,521 호는 탑승자 위치를 감지하기 위한 시각계 시스템을 기술한다.
상술한 출원들은 참조로 본문에 포함되어 있다.
자동차는 탑승자 부상을 완화시키기 위해 자동차 충돌에 반응하여 작동되는 자동 안전 규제 액츄에이터를 포함한다. 그러한 자동 안전 규제 액츄에이터의 실시예들은 에어백, 좌석 벨트 프리텐셔너(pretensioner), 및 전개 가능한 무릎 받침대를 포함한다. 자동 규제 시스템의 한가지 목적은 탑승자 부상을 완화하는 것으로서, 자동 규제 시스템이 작동되지 않아 충돌에 의해 유발될 수 있는 것 보다 자동 규제 시스템을 사용함으로서 더 많은 부상을 유발하지 않는 것이다. 일반적으로, 안전 규제 시스템의 관련 구성요소의 교체 비용과 탑승자를 해치는 그러한 작동에 대한 잠재성 때문에, 부상을 완화시킬 필요가 있을 때 자동 안전 규제 액츄에이터를 작동시키는 것이 바람직하다. 에어백 전개시간에 에어백에 너무 가까이 근접한 탑승자는 - 즉 위치를 벗어난 탑승자 - 관련된 자동차 충돌이 상대적으로 가벼울 때 조차도, 전개하는 에어백으로부터 부상당하거나 사망될 수 있다는 것은 에어백 규제 시스템의 특정 사실이다. 예를 들어, 격렬한 예비충격(pre-impact) 제동을 받는 벨트 미착용자는 특히 전개시간에 위치를 벗어남으로서 부상당할 수 있다. 또한, 아동, 작은 성인 또는 약한 뼈를 지닌 사람과 같은 작은 신장 또는 연약한 체격의 탑승자는 특히 에어백 인플래이터에 의해 부상당하기 쉽다. 또한, 전방 좌석 승객측 에어백에 근접하여 정상적으로 위치된 후위 유아용 좌석(RFIS)에 적절히 고정된 유아는 유아용 좌석의 후위가 에어백 인플래이터 모듈에 아주 근접하기 때문에 전개하는 에어백에 의해 또한 부상당하거나 사망될 수 있다.
탑승자가 인플래이터 도어로부터 상당히 간격 지워질 때, 에어백은 전방을 향하는 탑승자에게 이로울 수 있다. 그러나, 에어백은 후위 유아용 좌석(RFIS)의 유아에게는 치명적일 수 있다. 벨트 미착용자가 격렬한 예비충격 제동을 받을 때와 같은 자동차 충돌 시간에 탑승자들이 인플래이터에 너무 근접하게 되면, 에어백은 전방을 향하는 탑승자들에게 위험할 수 있다. 에어백 인플래이터는 일정한 규제 용량, 예로서 위치를 벗어난 탑승자들(아동, 작은 여성, 또는 노약자와 같은 작거나 연약한 승객, 또는 후위 유아용 좌석(RFIS)의 유아)에게 유해할 수 있는 관련 에너지와 전력 레벨로서 30MPH 방벽(barrier) 등가물의 충격을 받는 정상적으로 착석한 벨트 미착용자의 50%를 보호하기 위한 용량으로 설계된다. 탑승자들이 생존하지만 비교적 해로운 충돌시 에어백 인플래이터에 의해 유발된 부상 또는 죽음의 경우들(cases)은 비교적 드물지만 탑승자들이 보호되도록 에어백 인플래이터가 탑승자들을 부상시키는 잠재성을 감소시키거나 제거하기 위한 반동력을 제공한다.
자동차 제조업자 및 NHTSA사는 에어백이 장점보다는 단점을 초래할 수 있는 상황에서 에어백을 이용하지 않는 방법을 연구중이다. 에어백은 고속 충돌시 175lb 성인을 규제하기 위한 충분한 힘으로 펼쳐지도록 전개된다. 이 에어백들은 자동차 전방 승객 좌석의 아동에 대해 전개될 때, 심각한 부상을 초래할 수 있다. 다른 잠재적인 해로운 상황은 에어백 전개시 탑승자가 에어백 인플래이터 모듈에 매우 근접할 때이다. 최근 NHTSA사 데이타는 탑승자가 인플래이터 도어로부터 대략 4내지 10인치보다 더 근접할 때 상기 에어백이 작동되지 않는다면, 상기 인플래이터와의 근접으로 인한 심각한 부상은 감소되거나 제거될 수 있다는 것을 제시한다. 탑승자가 에어백으로부터 부상의 위험에 있을 수 있는 에어백 인플래이터까지의 인접 영역은 "위험" 지역이라 칭한다. 위험 지역의 범위는 관련된 에어백 인플래이터의 팽창 특성과 에어백 모듈에 대한 탑승자의 속도에 좌우된다. 이전의 연구들은 위험 지역은 인플래이터 도어로부터 약 8인치에 이른다고 제시한다.
에어백 인플래이터로 탑승자 부상을 완화시키는 한가지 기술은 관련된 에어백 인플래이터의 전력 및 에너지 레벨을 감소시는 것이며, 예로서 에어백 인플래이터의 가스 생성량 또는 그 팽창률을 감소시키는 것이다. 이것은 에어백 인플래이터에 의해 탑승자에게 해로울 수 있는 위험성을 감소시키며, 동시에 격심한 충돌에 노출될 때 탑승자를 부상의 커다란 위험에 위치시키는 에어백 인플래이터의 규제 용량을 감소시킨다.
에어백 인플래이터로 탑승자 부상을 완화시키는 다른 기술은 격심한 충돌의 측량에 반응하여 인플래이터의 팽창률 또는 용량을 제어하는 것이다. 종래 기술은 별개의 독립적으로 형성된 구획 단들(stages)에 해당 발화(firing) 회로를 갖는 다단의 인플래이터를 사용하므로, 상기 단들이 유효 팽창률을 제어하도록 지연 연속형으로 발화되나, 또는 단들이 유효 인플래이터 용량을 제어하도록 발화되지 않게 된다. 종래 기술은 또한 저장된 가스의 결합체 및 독립적으로 점화되는 다수의 불꽃 가스 발생기 요소를 갖는 복합 인플래이터를 사용한다. 또한, 종래 기술은 인플래이터로부터 유출되는 가스 방전을 제어하도록 제어 밸브를 사용한다. 팽창률 및 팽창 용량은 감지된 또는 측정된 격렬한 충돌에 반응하여 제어될 수 있으므로, 낮은 격렬한 충돌은 고도의 격렬한 충돌보다 낮은 팽창률 또는 팽창 용량을 필요로 한다. 낮은 격렬한 충돌은 고도의 격렬한 충돌보다 더 있을 수 있으며, 그렇게 제어된 인플래이터는 낮은 격렬한 충돌 조건하에서 고도의 격렬한 충돌보다 덜 활발하므로, 에어백 인플래이터에 의한 부상의 위험에 있는 탑승자들은 그들의 크기 또는 위치 때문에 전체적으로 덜 부상당할 수 있다, 왜냐하면 그들은 덜 활발한 인플래이터에 노출되기 때문이다. 그러나, 인플래이터가 정상적으로 위치된 탑승자에 대한 충분한 규제를 제공하기 위해 의도적으로 활발하게 만들어질 때, 그러한 탑승자에게 부상의 위험은 고도의 격렬한 충돌 조건하에서 완화되지 않는다.
에어백 인플래이터로 탑승자의 부상을 완화시키는 또 다른 기술은 탑승자의 존재 및 위치에 반응하여 인플래이터의 작동을 제어하는 것이므로, 탑승자가 인플래이터의 관련된 위험 지역밖에 위치될 때만 인플래이터를 작동시킨다. 최근의 NHTSA사 데이타는 탑승자가 인플래이터 도어로부터 대략 4 내지 10 인치보다 더 근접할 때 상기 에어백이 작동하지 않는다면 인플래이터와의 근접으로 인한 심한 부상들은 감소되거나 제거될 수 있음을 제시한다. 상기 에어백 인플래이터를 작동시키지 않는 그러한 시스템은 그러한 결정을 내리기 위해 충분히 민감하며 견고한 탑승자 센서를 필요로 하지만, 탑승자 규제를 제공하기 위해 필요할 때 외에는 상기 에어백 인플래이터를 작동금지 되도록 초래하지 않는다.
사선 또는 측방 충돌의 경우를 제외하고, 관련 탑승자가 존재하지 않는다면, 전개된 에어백 팽창 시스템의 교체와 관련된 다른 불필요한 비용과 불편함 때문에 자동 안전 규제 액츄에이터를 작동시키지 않는 것이 바람직하다. 종래 기술은 그러한 시스템을 작동시키기 위해 자동차의 탑승석의 탑승자의 존재, 또는 무생물의 용인을 검출하는 다양한 수단을 사용한다. 예를 들어, 중량 센서는 탑승자의 존재를 검출하기 위해 좌석에 결합되어 있다.
에어백 인플래이터로 탑승자의 부상을 완화시키는 또 다른 기술은 탑승자의 존재와 위치에 반응하여 에어백 인플래이터의 팽창율 또는 팽창 용량을 제어하는 것이다. 그러한 제어 시스템은 상술된 바와 같은 격렬한 충돌에 반응하여 제어 가능한 팽창 시스템과 관련하여 가장 우선적으로 사용되어야 하며, 그 점에서 탑승자 위치 입력값은 작은 체격 또는 중량의 탑승자, 또는 후위 유아용 좌석의 유아에게 부상을 유발할 수 있는 특정 충돌 레벨에 의해 다르게 지시될 수 있는 너무 적극적인(aggressive) 에어백 인플래이터 제어값을 교체하도록 사용될 수 있다. 에어백 인플래이터를 제어하기 위한 그러한 시스템은 견고하며 충분히 정확하고, 다양한 탑승자 좌석 형상 및 조건을 구별 및 식별할 수 있는 탑승자 위치 센서를 필요로 한다.
종래 기술은 탑승자의 존재, 중량 또는 좌석 위치를 검출하도록 좌석에 수용된 센서의 사용을 교시한다. 미국 특허 제 3,672,699 호, 제 3,767,002 호, 5,161,820 호, 제 5,474,327 호 및 제 5,612,876 호는 관련된 에어백 인플래이터의 작동을 제어하도록 상기 좌석에 수용된 탑승자 존재 센서의 사용을 교시한다. 미국 특허 제 5,205,582 호는 빈 좌석과 관련된 에어백 인플래이터는 제 2 충돌 감속 한계점을 넘는 가속에 대해 작동되며, 그 외에는 정지되는 시스템을 교시한다. 미국 특허 제 5,074,583 호는 에어백 시스템을 제어하기 위해 탑승자 중량 및 좌석 위치를 검출하도록 좌석에 수용된 다수의 센서를 교시한다. 미국 특허 제 5,232,243 호, 제 5,494,311 호 및 제 5,624,132 호는 다상 에어백 인플래이터, 인플래이터 배출 밸브, 또는 에어백 인플래이터의 공간적 방향을 제어하도록 탑승자의 존재, 중량, 또는 위치를 검출하기 위해 좌석에 수용된 힘 감지 필름 요소의 배열을 교시한다. 미국 특허 제 5,404,128 호는 사람의 존재 여부를 결정하기 위해 호흡 및 심장 박동에 의해 초래된 미세한 진동을 검출하도록 좌석에 수용된 진동 센서의 사용을 교시한다. 미국 특허 제 5,573,269 호는 좌석 뒷면 경도 및 발 위치를 사용하여 좌석 중량 측정을 정정하기 위한 수단을 교시한다. 에어백 인플래이터의 작동을 제어하기 위한 수단으로서 좌석 중량을 포함하는 몇몇 시스템들에 대해서, 에어백 인플래이터가 5 퍼센트 여성에 대해서는 작동 가능하지만, 후위 유아용 좌석의 유아에 대해서는 작동가능하지 않음을 확실하게 하기 위해 감지된 탑승자 중량이 30Kg보다 적다면, 에어백 인플래이터가 작동되지 않을 필요가 있다. 몇몇의 경우에 있어서, 예로서 유아용 좌석을 고정시키는 좌석 벨트가 너무 꽉 조여질 때, 관련된 좌석 중량 센서는 관련 차단 한계점보다 명백히 더 큰 중량을 감지할 수 있으므로, 후위 유아용 좌석이 존재할 때, 에어백 인플래이터를 부정확하게 작동시킬 수 있다.
미국 특허 제 5,071,160 호 및 제 5,118,134 호는 인플래이터를 제어하기 위해 탑승자의 위치 및/또는 속도, 그리고 자동차의 가속도를 감지하는 조합체를 교시한다. 이들 두 가지 특허는 탑승자의 위치를 감지하기 위한 초음파 변동을 사용 예로서 교시한다. 미국 특허 제 5,071,160 호는 또한 수동 적외선 탑승자 위치 센서의 사용 예를 교시하지만, 미국 특허 제 5,118,134 호는 마이크로웨이브 센서의 사용을 교시한다. 미국 특허 제 5,398,185 호는 센서에 반응하여 안전 규제 액츄에이터를 제어하기 위한 시스템에서 다수의 탑승자 위치 센서의 사용을 교시한다.
종래 기술은 물체의 표면 위치를 감지하기 위해 물체의 표면에서 반사된 하나 이상의 초음파 빔의 사용을 교시한다. 미국 특허 제 5,330,226 호는 다상 에어백 인플래이터 또는 그곳에 연결된 배출 밸브를 제어하기 위해 탑승자 위치를 감지하는 계기(instrument) 패널에 장착된 초음파 범위 센서와 오버헤드 수동 적외선 센서의 결합체를 교시한다. 미국 특허 제 5,413,378 호, 제 5,439,249 호 및 제 5,626,359 호는 에어백 인플래이터 모듈을 제어하기 위해 탑승자의 위치와 중량을 감지하는 다른 좌석 센서들과의 결합체의 외관과 좌석에 장착된 초음파 센서들의 결합체를 교시한다. 미국 특허 제 5,482,314 호는 수동 규제 시스템을 작동여부를 결정하기 위해 관련된 신호 처리와 함께 초음파 및 수동 적외선 센서들의 결합체를 교시한다. 미국 특허 제 5,653,462 호 및 제 5,829,782 호는 자동차 좌석 쪽으로 파동을 보내는 파동 발생기로 물체를 조사함으로 승객실의 내용물을 식별 및 모니터하며, 신경망 또는 다른 패턴 인식 시스템으로 수신된 신호를 처리하는 시스템을 교시한다. 또한, 미국 특허 제 5,653,462 호는 웨이브 신호가 우선 자동차 좌석에 도착하기 전에 앞유리창으로부터 반사되는 시스템을 설명한다.
종래 기술은 또한 물체의 표면 위치를 감지하기 위해 물체의 표면에서 반사된 적외선 빔을 교시한다. 미국 특허 제 5,446,661 호 및 제 5,490,069 호는 물체의 반사점에서 송신기에 의해 보내진 적외선 빔을 교시한다. 수신기는 반사점으로부터 산개된 방사선을 검출하며, 안전 규제 시스템의 작동을 제어하기 위해 송신 및 수신된 빔의 삼각측량을 기초로 송신기로부터 반사점의 거리를 측정한다. 이들 특허들은 또한 에어백 팽창 시스템을 제어하기 위해 가속 센서와 적외선 빔 탑승자 위치 센서의 결합체를 교시한다. 미국 특허 제 5,549,322 호는 광 빔 탑승자 센서의 통합체를 에어백 도어에 사용한다. 또한, 적외선 빔 센서들은 공통적으로 자동 초점 카메라의 범위 탐지기로서 사용된다.
미국 특허 제 4,625,329 호, 5,528,698 호 및 제 5,531,472 호의 종래 기술은 탑승자 위치를 검출하기 위해 이미징 시스템의 사용을 교시하며, 마지막 두개는 에어백 인플래이터를 제어하기 위해 이러한 정보를 사용한다. 미국 특허 제 5,528,698 호, 제 5,454,591 호, 제 5,515,933 호, 5,570,903 호 및 제 5,618,056 호는 관련 에어백 인플래이터를 작동시키지 못하도록 후위 유아용 좌석의 존재를 검출하는 다양한 수단을 교시한다.
종래 기술은 또한 탑승자의 존재, 접근 또는 위치를 검출하기 위한 용량성 감지법의 사용을 교시한다. 미국 특허 제 3,740,567 호는 자동차 좌석 위에 남아있는 사람 탑승자 및 동물 또는 짐을 식별하기 위해 용량 반응 회로와 함께 좌석의 기부(base) 및 후위에 수용된 전극의 사용을 교시한다. 미국 특허 제 3,898,472 호는 탑승자의 존재에 반응하여 관련 용량의 변화를 감지하는 관련 회로와 함께 탑승자 감지 캐패시터를 형성하기 위해 자동차의 몸체와 상호작용을 하도록 배치된 금속 전극을 포함하는 탑승자 검출 장치의 사용을 교시한다. 미국 특허 제 4,300,116 호는 자동차의 외부에 인접한 사람을 검출하기 위한 용량성 센서의 사용을 교시한다. 미국 특허 제 4,790,013 호는 용량성 점유 검출기의 사용을 교시하며, 상기 용량은 좌석의 기부와 자동차의 지붕 사이에서 감지된다. 미국 특허 제 4,831,127 호는 사람의 존재에 관련된 순간 용량성 변화를 검출하기 위한 용량 반응 제어 회로를 교시한다. 미국 특허 제 4,9870,517 호 및 제 5,214,388 호는 물체의 근접을 검출하기 위한 용량성 센서의 배열의 사용을 교시한다. 미국 특허 제 5,247,261 호는 적어도 하나의 축에 대해 한 포인트의 위치를 측정하기 위한 전계 반응 센서의 사용을 교시한다. 미국 특허 제 5,411,289 호는 탑승자 존재를 검출하기 위한 좌석의 후위에 수용된 용량성 센서의 사용을 교시한다. 미국 특허 제 5,525,843 호는 탑승자의 존재를 검출하기 위해 좌석의 기부와 후위에 포함된 전극들의 사용을 교시하므로, 검출 회로가 작동할 때 상기 전극들은 자동차 섀시로부터 효과적으로 절연된다. 미국 특허 제 5,602,734 호는 전극들 사이의 용량에 대해 탑승자의 영향을 기초로 탑승자 위치를 감지하기 위해 탑승자 위에 장착된 전극들의 배열의 사용을 교시한다.
종래 기술은 위험 상황에서 승객용 에어백을 규제하기 위해 단독 또는 결합체로 사용된 시스템을 교시한다. 이들 시스템들은 다양한 감지 기술들을 포함한다. 예를 들어:
능동 적외선 센서
수동 적외선 센서(열 검출기)
초음파 센서
용량성 센서
중량 센서(다양한 센서 기술 및 측량 방법 포함)
아동용 좌석 "태그(tag)" 센서
시각계 시스템
이들 센서의 목적은 탑승자, 특히 위치를 벗어난 탑승자 및 후위의 유아가 인플래이터 도어 및 전개되는 에어백의 통로에 매우 근접해 있을 때를 결정하기 위한 것이다. 일단 검출되면, 이들 시스템들은 후위 유아용 좌석이 존재할 때 승객측 에어백이 작동하지 않도록 정확한 에어백 전개 전략의 사용을 필요로 한다. 상기 센서에 대한 상세한 상황은 위험 지역에 탑승자이외의 물체가 있을 때이다. 특히 위험 지역의 물체가 신문지 또는 지도책과 같은 저밀도 또는 저 질량 물체라면, 일반적으로 상기 에어백은 여전히 탑승자에 대해 이로울 수 있다. 초음파 및 광학 감지 메카니즘을 사용하는 시스템들은 신문지에 의해 방해될 수 있다. 음속은 환경에 따라 좌우되므로, 몇몇 형상에서 초음파 센서는 환경 조건(온도, 습도, 고도)에 영향을 받는다. 상기 센서와 탑승자 사이의 시각의 뚜렷한 라인을 필요로 하는 소정의 감지 시스템은 상기 탑승자에게 보일 수 있는 센서를 필요로 한다.
레이더 시스템은 물체까지의 범위를 측정하기 위해 사용될 수 있다; 그러나, 생물학적 조직은 레이저빔에 지속적으로 노출됨으로서 나쁜 영향을 받을 수 있음을 인식하여야 한다.
일반적으로 두개 이상의 센서들은 아동용 좌석, 작은 탑승자, 빈 좌석, 큰 탑승자, 그리고 위치를 벗어난 탑승자를 식별하기 위한 시도로서 함께 사용된다. 더 많은 센서가 사용될수록, 고성능 시스템을 위한 기회는 향상된다. 그러나, 자동차의 많은 구성요소와 증가된 조립 복잡성 때문에, 많은 센서를 사용하는 시스템의 비용은 엄청나게 높아진다.
초음파 또는 적외선 빔 센서와 같은 기준점과 물체의 표면 사이의 거리를 측정하는 센서들은 예를 들어, 센서에 근접한 극한 상황의 탑승자, 또는 스카프 또는 신문지와 같은 물체의 존재에 의해 유발된 거짓 측정치에 또한 영향받기 쉽다. 이들 유형의 센서들은 인플래이터 도어에 근접한 위험 지역을 모니터하기 위해 사용될 수 있지만, 몇몇 단점의 영향을 받는다. 특히, 적외선계 시스템은 일반적으로 다중 빔이 위험 지역내의 물체를 확실히 감지할 필요가 있으므로 위험 지역의 체적보다 더 협소한 빔을 수용한다. 다중 빔의 수용은 여분의 비용, 복잡성 그리고 잠재적으로 느려진 반응으로 이어진다. 또한, 인플래이터 도어에 인접한 위험 지역이 모니터되려면, 적외선 빔과 초음파계 센서는 인플래이터 도어에 인접하여 상당한 양의 하드웨어를 필요로 한다.
많은 탑승자 검출 시스템의 한가지 단점은 상기 시스템들은 탑승자가 인플래이터 모듈 주변의 위험 지역에 있는지를 결정하기 위해 대부분의 관련 정보를 모으지 못한다는 것이다. 승객 위에 장착되어 좌석을 관망하는 탑승자 검출 시스템은 인플래이터 도어 주변의 영역을 직접 모니터하여 잘못된 물리적 시각을 갖게 된다. 심지어 천 장에 장착된 센서의 이상적인 세트는 매우 민감한 작업인 탑승자의 전체 위치를 확실히 결정할 수 있지만, 인플래이터 도어와 탑승자 사이의 실제적인 체적은 탑승자의 몸체에 의해 방해될 수 있다. 만일 에어백 인플래이터 도어의 작동을 제어하기 위한 표준기가 에어백 인플래이터 도어에 의해 탑승자의 몸체에 근접하여 있게되면, 머리 위의 센서들은 관련 정보를 확실히 획득할 수 없다. 초음파 및 광학 감지 메카니즘만을 사용하는 시스템들은 신문지에 의해 방해될 수 있다. 음속은 환경에 좌우되어 변화하므로, 몇몇 형상에서 초음파 센서들은 환경 조건(온도, 습도, 고도)에 의해 영향을 받는다. 상기 센서와 탑승자 사이의 시각의 뚜렷한 라인을 필요로 하는 소정의 감지 시스템은 상기 탑승자에게 보일 수 있는 센서를 필요로 한다.
몇몇 종래 기술의 탑승자 검출 시스템들은 승객측 좌석의 탑승자 또는 물체의 유형을 식별하기 위해, 예를 들어 승객용 좌석의 정상적으로 착석한 성인으로부터 후위 유아용 좌석을 식별하기 위해 시도되었다. 그러나, 가능한 상황의 커다란 변화 때문에, 이것은 일반적으로 매우 민감한 작업이다. 수많은 가능성 중에서, 탑승자 상황을 식별하기 위해 거리 측정치에 좌우되는 센서 시스템들은 일반적으로 좌석 탑승자의 특정 유형을 식별하기 위한 공간에서 상대적으로 적은 수의 지점으로부터 정보를 사용한다. 왜냐하면 특정 상황은 탑승자 위의 공간을 결정하는 것과 같이 단순하며 공통적인 동작에 의해 상당히 변화될 수 있으므로, 이들 시스템에서 얻어지는 결과는 신뢰될 수 없다. 탑승자 상황을 결정할 수 있는 시스템들은 예비충격 제동중 상기 에어백을 작동 금지시키는 불능(inability)에 의해 제한된다. 또한, 그러한 시스템들에 사용된 알고리듬은 너무 복잡하므로 성능이 때때로 예측될 수 없다. 복잡한 알고리듬이 방향 감지 정보의 부족으로 이루어진다면, 동일한 알고리듬은 비정상적인 성능을 만들어 낸다.
본 발명은 일반적으로 자동차 안전 규제(restraint) 시스템의 작동(activation)을 제어하는, 더 상세하게는 충돌에 반응하여 안전 규제 시스템을 전개시키기 위해 탑승자의 존재와 위치를 결정하는 탑승자 검출 시스템에 관한 것이다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 본 발명의 블럭도.
도 2는 제 1 실시예에 따른 탑승자 검출 시스템 로직의 블럭도.
도 3은 제 2 실시예에 따른 본 발명의 블럭도.
도 4는 제 2 실시예에 따른 탑승자 검출 시스템 로직의 블럭도.
도 5는 제 3 실시예에 따른 본 발명의 블럭도.
도 6은 제 3 실시예에 따른 탑승자 검출 시스템 로직의 블럭도.
도 7은 관련 센서 요소의 제 1 배치에 따른 본 발명도.
도 8은 관련 센서 요소의 제 2 배치에 따른 본 발명도.
도 9는 도 8에 도시된 배열에 따른 범위/근접 센서의 전극.
도 10은 관련 센서 요소의 제 3 배치에 따른 본 발명도.
발명의 요약
본 발명은 레이더계 범위 확인 시스템을 제공함으로써 상술한 문제점들을 극복하며, 그 작동은 지속적인 능동 작동 센서에 반응하지만, 자동차 충돌이 시작된 이후 탑승자가 에어백 센서에 너무 근접하면 에어백을 규제한다. 지속적인 능동 작동 센서는 충돌 센서 또는 범위/근접 탑승자 센서를 포함하며, 레이더계 범위 확인 시스템은 센서와 통신을 한다. 본 발명은 상기 에어백이 작동금지 되거나, 그 팽창율이 감소될 수 있도록 에어백 인플래이터의 위험 지역 내에 있는 인간의 몸체를 충돌시 발견한다.
에어백은 벨트 미착용 탑승자가 격렬한 예비 충돌 제동에 노출될 때 발생할 수 있는 것과 같은 자동차 충돌시에 상기 에어백 인플래이터에 너무 근접하여 전방을 향하는 탑승자에게 위험할 수 있다. 효과에 있어서, 상기 센서는 예비 충돌 제동중 승객이 공기 중으로 날아가는 동안 에어백을 작동시키지 않기 위하여 충분한 시간 내에 에어백 인플래이터 근처의 승객의 존재를 검출하여야 한다.
본 발명에 포함된 레이더 센서는 수 밀리초내에 탑승자의 위치를 식별하기에 충분히 빠르다. 그러나, 탑승자가 레이더 센서에 노출되는 한가지 단점은 상당한 전자계 방사선에 노출되는 것으로부터 실제 또는 인식의 잠재적으로 해로운 효과이다. 그러므로, 가능한 부작용의 인식 때문에, 저 출력 레이더가 갖는 임의의 생물학적 결과의 증거 부족에도 불구하고, 소비자와 자동차 제조업자는 자동차 내에 레이더의 사용을 망설일 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 탑승자 규제 시스템에 포함된 개량된 탑승자 검출 시스템을 제공하는 것이며, 관련된 에어백 모듈에 의한 탑승자에게 부상의 위험을 감소시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 RF 방사선에 탑승자의 노출을 최소화하는 개량된 탑승자 검출 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 탑승자가 에어백 모듈의 위험 지역 내에 위치되었는 지를 결정할 수 있는 탑승자 검출 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 물체가 위험 지역에 있거나 자동차가 실질적으로 충돌할 때까지 상기 레이더가 작동 금지되도록 단독으로 또는 함께 사용될 수 있는 몇 가지 방법과 장치를 제공하는 것이다. 본 발명은 충돌 감지 에어백 제어 모듈로부터 신호가 수신될 때까지 또는 범위/근접 센서가 위험 지역에서 물체를 발견할 때까지 레이더를 오프(off)로 유지하는 빠른 통신과 작동 특징을 제공한다. 본 발명에 포함된 레이더의 작동시, 상기 시스템은 탑승자가 에어백 인플래이터 전방의 위험 지역 내에 있다면 상기 에어백을 작동금지 시킨다.
본 발명은 하기에 포함된 다수의 연관된 장점을 제공한다:
1.레이더는 많은 물질을 투과한다. 투과 깊이는 물질과 레이더의 주파수에 좌우된다.
2.레이더는 신문지를 감지하지만, 또한 신문지 이외의 물체를 감지할 수 있다. 무선 주파수 에너지는 사람의 신체 조직에 의해 흡수되므로 상기 레이더는 사람의 신체 뒤의 물체들을 감지하지 못한다. 그러므로, 상기 레이더는 신문지 뒤의 탑승자를 찾음으로서 에어백 위험 지역에 있는 물체가 신문지와 같은 물체인지를 결정하는데 사용될 수 있다.
3.상기 레이더는 자동차 운전 환경에 상당히 변하지 않는 빛의 속도에 따라된다.
4.관련 범위 측정 공정은 빛의 속도로 일어나며, 상기 범위 데이터는 상대적으로 고주파수에서 표본화되므로, 상기 레이더는 안전 규제 시스템을 제어하기에 충분히 빠르다.
5.레이더에서 움직이는 부분은 없다.
6.레이더에 사용된 메카니즘은 기계적인 정렬에 반응하지 않으므로, 관련 이미지 광학의 기계적인 위치를 기초로 측정되는 광학 범위 확인 시스템이다.
7.상기 레이더는 얇은 플라스틱을 통하여 전송될 수 있으므로 트림(trim) 부분 뒤에 숨겨질 수 있다.
8.일 실시예에 있어서, 레이더의 작동은 레이더 모듈과 전방 충돌 감지 유니트 사이의 통신 경로와 관련하여 충돌에 반응하므로, 상기 레이더는 실질적인 충돌이 시작될 때까지 작동하지 않는다. 따라서, 실질적인 충돌이 시작될 때가지 작동하지 않으므로, 레이더로 인한 임의의 생물학적 효과의 위협, 실질 또는 동등한 인식이 없어야 한다. 레이더가 작동할 때, RF 에너지의 전력 밀도는 신중한(conservative) 산업 또는 정부 전력 밀도 제한 이하이다. 자동차 가속도 정보는 내장형(on-board) 가속도계를 사용하여 레이더 모듈에 의해 또한 획득될 수 있지만, 이러한 정보는 레이더와 에어백 제어 모듈 사이의 고속 통신에 의해 바람직하게 교체되며, 상기 에어백 제어 모듈은 상기 에어백이 전개될 때를 제어하므로, 레이더 모듈로부터 탑승자 위치 측정치가 필요할 때를 알 수 있다.
9. 본 발명은 팽창 모듈 근처의 위험 지역에 탑승자가 있는지를 평가하는 센서의 결합체를 제공한다. 초음파, 능동 IR, 수동 IR, 용량성 감지, 시각(vision), 또는 유도성 감지 기술을 사용하는 범위/근접 센서는 지속적으로 위험 지역을 모니터하도록 사용된다. 물체가 범위/근접 센서에 의해 위험 지역 내에서 검출되면, 상기 레이더는 예로서 사람, 또는 신문지 또는 지도책을 갖고있는 사람과 같은 물체의 유형을 결정하도록 작동된다.
10.용량성 또는 유도성 감지 기술과 함께 레이더의 사용은 상기 시스템이 위험 지역의 신문지와 탑승자 사이를 확실히 구별하도록 한다.
본 발명의 이것들과 다른 목적들, 특징들, 그리고 장점들은 첨부된 도면과 관련된 바람직한 실시예의 상세한 설명을 읽고 첨부된 청구항에 따른 고찰에 의해 더 잘 이해될 것이다.
도 1을 참조하면, 탑승자 검출 시스템(10)은 약 5밀리 초에 대략 0 내지 1.5 미터 사이의 거리범위를 여러 번 주사하는 레이더 모듈(12)을 포함한다. 레이더 모듈(12)은 예를 들면 1GHz 와 100GHz사이에서 저 평균 전력을 계속 사용하는 동안 신문지를 투과하는 주파수에서 바람직하게 작동된다. 그 범위에서 저주파수가 바람직한데, 왜냐하면 저주파수는 고주파수보다 더 효율적으로 두꺼운 신문지를 통하여 전송하기 때문이다. 하나의 알고리즘(algorithm)이 인체의 일부가 에어백 인플래이터 모듈(16)근처에 있는지의 여부를 레이더 스캔으로 결정하기 위하여 제공된다. 이것은 위험 지역에 있는 신문지와 같은 물체에 의해 에어백이 작동불능이 되지 않도록 탑승자의 신체로부터 신문지와 같은 물체를 분별하는 능력을포함한다. 레이더 모듈(12)은 펄스파 또는 연속파 전자기 방사선를 이용하여, 선형 주파수 변조 연속파(LFMCW) 레이더처럼 비행시간, 상전이, 또는 주파수 전이를 포함하는 많은 종래 기술중 어느 하나로 탑승자까지의 거리를 측정하여서, 레이더 모듈(12)로부터의 전송된 파동(18)은 반사면에서 반사되고 레이더 모듈에 반사파(20)로 되돌려진다.
탑승자 검출 시스템(10)은 충돌시 존재하는 자동차의 가능성 또는 전개되는 에어백으로부터 부상의 위험에 있을 수 있는 위치의 탑승자에 반응하는 레이더 모듈(12)의 작동을 제어하기 위한 작동센서를 포함한다.
본 발명의 제 1실시예에 따르면, 전용 고속 통신 링크는 레이더 모듈(12)과 에어백 제어 모듈(14)사이에 설치된다. 전방의 높은 가속도(전형적으로 약 1g 이상)를 감지하면, 에어백 제어 모듈(14)은 차량이 충돌시 있을 수 있는 자동차의 가능성을 인식하고, 레이더 모듈(12)에 이것을 전달한다. 예를 들면, 만약 자동차의 가속도가 한계점을 초과하면, 충돌 안전 센서에 의해 감지되고, 레이더 모듈(12)이 작동된다. 고속 통신 링크는, 예를 들면 와이어 또는 광섬유 케이블을 이용하여, 직접 연결되거나 또는, 예를 들면 무선 주파수 또는 광 빔 전자기 방사선을 이용하여, 무선 연결될 수 있다. 일단 레이더 모듈(12)이 탑승자 위치를 결정하고, 탑승자가 에어백 인플래이터 모듈로부터 부상의 위험이 없는 위치에 있는 것을 식별하면, 레이더 모듈(12)은 에어백 제어 모듈(14)에 가능한 신호를 전달한다. 통신은 전자기 방해에 영향을 받지 않아야 하며, 1 밀리초 이항에서 상태의 변화를 허용하기에 충분히 빨라야 한다. 에어백 인플래이터 모듈은 만약 레이더 모듈(12)이 가장 가까운 물체로서 차량 좌석(17)을 -그 결과 좌석이 비었다고 가정- 검출하거나 또는 레이더 모듈(12)이 에어백 인플래이터 모듈(16)의 위험지역 내에서 탑승자가 검출된다면 쓸모 없어진다. 많은 가능한 통신 방안이 있다.
탑승자 검출 시스템(10)은 만약 탑승자가 에어백 인플래이터 모듈(16)에 근접한 소정의 위험지역에 있는지를 결정하는 범위/근접 센서(22)를 포함한다. 범위/근접 센서(22)는 용량성, 초음파, 광(능동 또는 수동 적외선, 또는 시각계 시스템을 포함), 또는 유도성 또는 레이더 기술을 사용한다. 바람직하게는, 범위/근접 센서(22)는 무생물로부터 사람 또는 생물을 구별하기 위하여 적용되는데, 예를 들면 많은 경우에 용량성 또는 수동 적외선 센서로 가능하다.
레이더 모듈(12)은 에어백 인플래이터 모듈(16) 전방에서 물체를 감지하며, 탑승자 또는 다른 표면을 에어백 인플래이터 모듈(16) 전방에서 위험 지역 너머의 상당한 거리로 감지할 수 있도록 자동차에 장착된다. 범위/근접 센서(22)는 에어백 인플래이터 모듈(16) 전방에서 물체를 감지할 수 있도록 또한 장착된다. 에어백 인플래이터 모듈(16) 전방의 위험 지역 영역에 있는 물체는 레이더 모듈(12)과 범위/근접 센서(22) 모두에 의해 감지될 것이다.
작동중인 레이더 모듈(12)은 에어백 인플래이터 모듈(16)의 전방의 영역을 감지한다. 빠른 양방향 통신 링크는 레이더 모듈(12)과 에어백 제어 모듈(14)사이에 제공된다. 에어백 제어 모듈(14)은 차량이 충돌하는 때를 결정하기 위하여 차내에 장착되며, 양방향 통신 링크를 사용하여 레이더 모듈(12)에 충돌의 발생을 전달한다.
에어백 제어 모듈(14)은 전방으로 향하는 자동차의 가속도를 감지한다. 에어백을 필요로 하는 전방 고속 충돌에서조차, 제어 모듈 가속계로부터의 "충돌의 제 1암시"와 에어백에서 필요한 "발사시간" 사이에는 항상 시간간격이 있다. 충돌의 제 1암시는 가속도계가 비-충돌 운전중에 보이지 않는 가속도 레벨을 보일 때이고, 1g에서 3g에서 가능하다. 이 시간 간격은 충돌이 에어백을 필요로 하는 만큼 격렬한 가를 결정하는 제어 모듈 알고리즘에 의해 사용되며, "최소 예비-충돌 간격"으로 하기에서 언급된다. 최소 지연("발사 시간")은 차량 및 에어백 인플래이터 모듈(16) 설계에 의존하며, 일반적으로 약 8 밀리초 이상이다. 최소 예비-충돌 간격동안, 레이더 모듈(12)은 작동될 수 있고 그리고 탑승자가 에어백 모듈의 위험지역 내에 있는지를 결정한다.
도 2를 참조하면, 조합된 시스템 로직(100)은 다음과 같다:
a. 단계(102)로부터 단계(104)에서 에어백 제어 모듈(14)로부터 충돌의 징후가없다면, 레이더 모듈(12)은 작동하지 않는다.
b. 단계(104)에서 충돌의 징후가 있다면, 단계(106)에서 에어백 제어 모듈(14)은 이것을 레이더 모듈(12)에 전달하고, 에어백 인플래이터 모듈(16)의 위험 지역에 탑승자가 있다면 단계(108)에서 결정하여 최소 충돌이전 간격 내에서 에어백 제어 모듈(14)로 이 정보를 전달하도록 레이더가 작동된다.
ⅰ) 단계(110)에서 위험 지역에 탑승자가 있다면, 레이더 모듈(12)은 이것을 에어백 제어 모듈(14)에 전달하여, 에어백 제어 모듈(14)이 단계(112)에서 작동 금지된다.
ⅱ) 단계(110)에서 위험 지역에 탑승자가 없다면, 레이더 모듈(12)은, 단계(114)에서 에어백 제어 모듈(14)을 작동시키도록, 이것을 에어백 제어 모듈(14)에 전달하고, 단계(116)에서 계속하여 연장된 시간, 가능한 한 수 초 동안 위험 지역에서 탑승자를 발견하게 한다. 이 연장된 모니터링 시간동안, 레이더 모듈(12)이 위험 지역에서 탑승자를 감지한다면, 이 정보는 에어백 제어 모듈(14)로 전달되어, 에어백 제어 모듈(14)이 단계(112)에서 작동 금지된다. 이와는 달리, 연장된 시간 후에, 레이더 모듈(12)은 단계(118)에서 작동되지 않는다.
c. 단계(102)로부터 단계(122)에서 에어백 제어 모듈(14)에서 충돌 감지 시스템이 에어백 인플래이터가 요구되는 충돌을 감지한다면, 그리고 단계(124)에서 에어백 제어 모듈(14)이 작동된다면, 단계(126)에서 에어백 제어 모듈(14)은 레이더 모듈(12)로부터 범위 측정치에 가능한 한 민감하게(128) 작동된다.
본 발명의 제 2 실시예를 도시하는 도 3을 참조하면, 작동되는 경우, 레이더 모듈(12)은 상기된 바와 같은 범위/근접 센서(22)로 에어백 인플래이터 모듈(16)에 근접한 범위를 감지한다.
2개의 센서들은 소정 탑승자가 에어백 인플래이터의 위험 지역에 있는지의 여부를 정확하게 결정하도록 함께 사용된다. 레이더 모듈(12)은 물체가 범위/근접 센서(22)에 의해 감지될 때까지 작동되지 않으며, 그 이후에 레이더 모듈(12)이 작동되며 위험 지역내 물체가 탑승자의 일부인지를 결정한다.
도 4를 참조하면, 조합된 시스템 로직(200)은 다음과 같다:
a. 단계(202)로부터 단계(204)에서 범위/근접 센서(22)가 에어백 인플래이터 모듈(16)의 위험 지역에서 물체를 감지하지 못한다면, 레이더 모듈(12)은 작동되지 않는다.
b. 단계(204)에서 범위/근접 센서(22)가 에어백 인플래이터 모듈(16)의 위험 지역에서 물체를 감지한다면, 단계(208)에서 에어백 인플래이터 모듈(16)의 위험 지역에 탑승자가 있는지를 결정하도록 단계(206)에서 레이더 모듈(12)이 작동된다.
ⅰ) 단계(210)에서 위험 지역에 탑승자가 있다면, 레이더 모듈(12)은 이것을 에어백 제어 모듈(14)로 전달하여, 단계(212)에서 에어백 제어 모듈(14)이 작동 금지된다.
ⅱ) 단계(210)에서 위험 지역에 탑승자가 없다면, 단계(214)에서 레이더 모듈(12)은 이것을 에어백 제어 모듈(14)로 전달하고, 계속하여 단계(216)에서 연장된 시간, 가능한 한 수 초 동안 위험 지역에서 탑승자를 발견하게 한다. 이 연장된 모니터링 시간동안, 레이더 모듈(12)이 위험 지역에서 탑승자를 감지한다면, 이 정보는 에어백 제어 모듈(14)로 전달되어, 단계(212)에서 에어백 제어 모듈(14)이 작동 금지된다. 이와는 달리, 연장된 시간 후에, 단계(218)에서 레이더 모듈(12)은 작동되지 않는다.
c. 단계(220)로부터 단계(222)에서 에어백 제어 모듈(14)에서 충돌 감지 시스템이 에어백 인플래이터가 요구되는 충돌을 감지한다면, 그리고 단계(224)에서 에어백 제어 모듈(14)이 작동된다면, 단계(226)에서 에어백 제어 모듈(14)은 레이더 모듈(12)로부터 범위 측정치에 가능한 한 민감하게(228) 작동된다.
작동 센서의 다른 장치에 상응하여, 레이더 모듈(12)은 에어 백 전개의 가능성을 감지하는 가속도계를 도입할 수 있지만, 이 장치는 에어백 제어 모듈(14)에서 감지되는 높은 가속도와 레이더 모듈(12)의 그것 사이의 잠재적인 시간 지연 때문에 덜 바람직하다.
처음 두 가지 실시예의 결합체인 발명의 제 3 실시예를 도시하는 도 5를 참조하면, 레이더 모듈(12)은 에어백 제어 모듈(14)이 충돌의 순간을 검출하거나 또는 범위/근접 센서(22)가 에어백 인플래이터 모듈(16)의 위험 지역에 있는 물체를 감지할 때까지 작동하지 않는다. 작동될 때, 상기 레이더 모듈(12)은 에어백 인플래이터 모듈(16)에 근접한 영역을 감지한다.
두개의 센서는 임의의 탑승자가 에어백 인플래이터 모듈(16)의 위험 지역에 있는지를 정확히 결정하도록 함께 사용된다. 만일 물체가 상기 범위/근접 센서(22)에 의해 감지되면, 상기 레이더 모듈(12)은 작동되어 위험 지역에 있는 물체가 탑승자의 일부분인지를 결정한다.
빠른 양방향 통신 링크는 레이더 모듈(12)과 에어백 제어 모듈(14) 사이에 제공된다. 상기 에어백 제어 모듈(14)은 자동차가 충돌할 때를 결정하기 위한 내장형 가속도계를 포함하며, 양방향 통신 링크를 사용하는 레이더 모듈(12)에 충돌의 발생을 전달한다.
도 6을 참조하면, 조합된 시스템 로직(300)은 다음과 같다:
a. 단계(301)로부터 단계(303)에 있어서, 범위/근접 센서(22)가 에어백 인플래이터 모듈(16)의 위험 지역에 있는 물체를 감지하지 않는다면, 그리고 단계(302)로부터 단계(304)에 있어서, 에어백 제어 모듈(14)로부터 충돌의 순간이 없다면, 상기 레이더 모듈(12)은 작동하지 않는다.
b. 단계(303)에 있어서, 범위/근접 센서(22)가 에어백 인플래이터 모듈(16)의 위험 지역에 있는 물체를 발견하거나, 또는 충돌과 유사하면, 단계(306)에 있어서, 레이더 모듈(12)은 에어백 인플래이터 모듈(16)의 위험 지역에 탑승자가 있는지를 결정하도록 작동된다.
ⅰ) 단계(308)로부터 단계(310)에 있어서, 위험 지역에 탑승자가 있으면, 레이더 모듈(12)은 이것을 에어백 제어 모듈(14)로 전달하여, 단계(312)에서 에어백 제어 모듈(14)이 작동 금지된다.
ⅱ) 단계(310)에 있어서, 위험 지역에 탑승자가 없다면, 단계(314)에서 레이더 모듈(12)은 이것을 에어백 제어 모듈(14)로 전달하며, 단계(316)에서 연장된 시간, 가능하다면 몇 초 동안 위험 지역의 탑승자를 계속하여 찾는다. 이 연장된 모니터링 시간중, 레이더 모듈(12)이 위험 지역의 탑승자를 감지하면, 이 정보는 에어백 제어 모듈914)로 전달되어, 단계(312)에서 에어백 제어 모듈(14)이 작동 금지된다. 그렇지 않다면, 연장된 시간이후, 단계(318)에서 레이더 모듈(12)은 작동되지 않는다.
d. 단계(302)로부터 단계(322)에 있어서, 에어백 제어 모듈(14)의 충돌 감지 시스템은 에어백이 필요한 충돌을 검출하고, 그리고 단계(324)에서 에어백 제어 모듈(14)이 작동 가능하게 되면, 단계(326)에서 에어백 제어 모듈(14)은 레이더 모듈(12)로부터 범위 측정치에 반응하여 작동된다.
본 발명에 따르면, 알고리듬은 에어백 부근의 물체가 사람의 머리 또는 몸체와 같이 크며, 촘촘한 물체, 또는 신문지와 같은 저밀도 물체인지를 레이더 스캔으로부터 제공되어 결정한다. 하나의 상당히 간단한 알고리듬은 레이더가 신문지를 투과할 수 있다는 사실을 이용한다. 레이더가 신문지로부터 반사된다면, 상기 신호의 부분은 신문지를 통하여 전송된다. 상기 신호의 전송된 부분은 다음 목표물에서 반사되어, 상기 레이더는 두개의 물체를 발견한다. 위험 지역의 물체가 사람이면, 레이더 신호는 사람의 신체를 통하여 전달하지 않으므로, 단일 검출된 목표물만이 있게된다.
따라서, 상기 레이더가 위험 지역에서 단일 목표물만을 감지하면, 상기 목표물은 레이더의 RF 에너지를 흡수하기에 충분히 크고, 상기 목표물은 사람의 머리 또는 몸체로 추측될 것이다. 상기 레이더가 적어도 하나는 위험 지역 밖에 있는 다중 목표물을 감지하면, 위험 지역의 상기 목표물은 머리 또는 몸체가 아니며, 탑승자의 머리 또는 몸체는 위험 지역 밖에 있는 것으로 추측된다.
제 2 및 제 3 실시예에 따르면, 위험 지역에서 검출된 물체가 있을 때, 범위/근접 센서(22)는 상기 레이더 모듈(12)을 트리거하도록 사용된다. 이것이 효과적이려면, 범위/근접 센서(22)는 물체가 위험 지역을 투과하는 시간과 레이더 모듈(12)이 작동되는 시간 사이의 지연이 충분히 작도록(바람직하게는 2밀리초 이하) 충분히 빨라야 한다. 지점(spot)의 실지 위치는 수 나노초 사이에 효과적으로 갱신되므로, 광의 이미지 지워진 지점의 위치를 사용하는 능동 IR 센서는 충분히 빠를 수 있다. 용량성 센서 또한 충분히 빠르다.
음속은 대략 밀리 초당 13인치이므로, 초음파 센서는 고유의 지연을 갖는다. 측정된 거리가 약 8인치까지 연장되면, 이것은 쓸모 없는 지연을 남기지 않는다. 그러나 만일 상기 초음파 센서가 가능한 더 먼 거리로부터 반사된 펄스를 대기한다면, 상기 지연은 10 밀리초를 초과 할 수 있다. 이 지연을 최소화하기 위한 몇 가지 방법이 있다.
한가지 방법은 두개의 초음파 변환기를 사용한다. 하나의 변환기는 예로서 처프(chirped) 신호의 주파수로 지속적으로 흘려 보내지는 초음파 빔을 송출한다. 제 2 변환기는 반사된 빔을 수신한다. 모든 거리는 "현행" 송출되는 주파수와 "현행" 수신되는 주파수 사이의 공지된 주파수 이동을 갖는다. 이 주파수 변조 개념은 레이더 시스템에서 사용된다. 다른 방법은 이전의 펄스가 수신되면 곧 단일 변환기로부터 펄스를 송출하는 것이다.
용량성 센서는 범위/근접 센서(22)로서 몇 가지 장점을 갖는다. 상기 장점은 다음과 같다.:
1. 레이더와 같은 용량성 센서는 계기 패널 표면의 플라스틱에 의해 탑승자로부터 또한 숨겨질 수 있다.
2. 용량성 센서는 지면에 불완전하게 연결되는 신문지 유형의 물체 또는 임의의 물체를 감지하기에 상대적으로 불리하다. 이러한 특징은 압축(condensation) 또는 다른 격리된 레이더 반사체가 위험 지역에 있을 때 도움이 된다.
3. 신문지에 대한 비감응 및 고정밀 절대 영역 측정에 대한 용량형 센서의 결여로 인해, 영역 측정과 신문지 감응을 위한 레이더능이 제공된다.
4. 용량성 센서가 지닌 한가지 문제점은 센서의 오프셋(offset)에서의 작은 변화가 탑승자가 용량성 센서 범위의 외부 엔벨로프(envelope)에 있음을 우연히 가리키기에 충분히 크다는 것이다. 만일 상기 레이더가 이것의 오프셋 표류 때문에 작동되면, 상기 레이더는 위험 지역내에 물체가 있는 것으로 결정한다. 위험 지역에 물체가 없다면, 용량성 센서의 한계점은 새로운 "목표물 없음" 레벨로 조정될 수 있다.
레이더 모듈(12)과 범위/근접 센서(22)는 본문에 기술된 다양한 실시예에 따라 다양한 위치에 위치될 수 있다. 한가지 위치에 있어서, 상기 센서들은 에어백 인플래이터 모듈 도어에 가능한한 근접하여 상부에 장착된다. 상기 센서들은 에어백 전개의 방향에서 그것이 가장 위험 지역인지를 감지한다. 상기 센서들은 에어백 인플래이터의 전방 영역을 교차하여 감지하기 위해서 에어백 인플래이터 모듈(16)의 측부를 벗어나서 또한 위치될 수 있다. 센서 빔은 에어백 인플래이터 도어의 표면에 평행한 에어백 인플래이터의 전방을 교차하도록 또한 위치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 레이더 모듈(12)은 에어백 인플래이터 모듈(16) 아래에 위치되어 계기 패널 트림을 통하여 탑승자(17)를 관찰한다. 상기 범위/근접 센서(22)는 에어백 인플래이터 모듈(16)의 도어에 포함된 용량성 감지 전극(24)을 지닌 용량성 센서를 수용한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 레이더 모듈(12)은 에어백 인플래이터 모듈(16)로부터 각각의 위치에 있으며 계기 패널에 포함된 용량성 감지 전극(24)의 오리피스(28)를 통하여 탑승자(15)를 관찰한다.
도 10을 참조하면, 레이더 모듈(12)은 에어백 인플래이터 모듈(16)에 포함되어 에어백 인플래이터 모듈(16)의 에어백(30)을 통하여 탑승자(15)를 관찰한다. 상기 에어백 인플래이터 모듈(16)은 에어백(30)을 전개시키는 가스 발생기(32)를 포함한다.
당기술의 당업자는 본 발명이 에어백 인플래이터를 제외하고 제어 가능한 자극에 적합한 다른 유형의 안전 규제 시스템으로서 이용될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 관련 레이더 모듈(12)은 탑승자가 안전 규제 시스템으로부터 부상의 위험에 있는지를 결정하기 위해 탑승자의 위치가 검출될 수 있는 어디든지 위치될 수 있다.. 또한, 범위/근접 센서(22)는 안전 규제 시스템의 위험 지역에서 탑승자의 근접을 감지하는 특정 종류의 비-레이더 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 1 및 제 3 실시예에 따르면, 레이더 모듈(12)을 작동시키는 작동 센서는 충돌을 예측하는 특정 종류의 센서를 수용할 수 있으며, 예로서 본문에 상술된 바와 같은 충돌 가속 센서, 자동차 외부로 방향 지워진 마이크로웨이브, 광학, 초음파 레이더 센서를 사용하는 예측 충돌 센서, 또는 제동 센서를 포함할 수 있다. 상기 작동 센서는 반대의 결과를 유발하지 않고 제동 센서로부터 발생할 수 있는 거짓 작동에 영향받기 쉽다.
또한, 레이더 모듈(12)과 작동 센서는 상기 레이더 모듈(12)이 작동 센서에 민감한 듀티 사이클 또는 표본율에서만 항상 작동하도록 적용될 수 있다. 따라서, 상기 레이더 모듈(12)은 예로서 2 밀리초의 충분한 길이의 간격동안 시작될 수 있으며, 범위를 측정하고, 작동 센서가 작동되는지에 따라 시간 간격동안 존속한다. 예로서, 작동 센서가 작동되지 않으면, 레이더 모듈(12)의 휴지(dwell) 시간은 200 밀리초이지만, 반면에 작동 센서가 작동되면, 레이더 모듈(12)은 지속적으로 작동될 것이다. 따라서, 레이더 모듈(12)이 탑승자 위치의 지속적인 측정치를 제공하면, 그것의 유효한 표본율은 충돌이 예측될 때 증가된다. 이것은 레이더 모듈(12)이 최대 듀티 사이클에 지속적으로 작동되는 것 보다 고주파 에너지에 대한 탑승자의 노출을 감소시킨다.
특정 실시예들은 이전의 상세한 설명에 기술되고 첨부된 도면에 도시되었지만, 당기술의 당업자는 상세한 설명에서 다양한 수정 및 변형이 상기 설명의 전체적인 교시에 비추어 발전시킬 것으로 인식할 것이다. 따라서, 설명된 특정 장치는 본 발명의 범위로 제한되지 않으며, 첨부된 청구항과 그 등가물의 전체 넓이로 주어진다.

Claims (47)

  1. 자동차의 탑승자를 검출하며 그에 반응하는 안전 규제 시스템을 제어하는 시스템에 있어서,
    a. 자동차 좌석 위의 탑승자의 위치를 감지하는 레이더 범위 감지 시스템;
    b. 상기 안전 규제 시스템의 작동을 제어하기 위해 상기 레이더 범위 감지 시스템과 통신하는 컨트롤러; 및
    c. 상기 레이더 범위 감지 시스템이 그 작동에 반응하여 작동되므로, 상기 안전 규제 시스템이 작동 가능할 때 지속적으로 작동하며, 상기 레이더 범위 감지 시스템과 통신하고, 안전 규제 시스템의 작동이 작동 거리에 반응하여 작동되도록 안전 규제 시스템 작동 거리를 감지하는 작동 센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 안전 규제 시스템은 에어백 인플래이터 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 레이더 범위 감지 시스템은 자동차의 계기 패널부에 위치되며, 좌석 쪽으로 방향 지워지는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 레이더 범위 감지 시스템은 상기 계기 패널부의 트림부 뒤에 위치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 레이더 범위 감지 시스템은 상기 에어백 인플래이터 모듈 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 레이더 범위 감지 시스템은 펄스파, 지속파 그리고 선형 주파수 변조 지속파(LFMCW)를 이루는 그룹으로부터 선택된 모드에서 작동하며, 상기 레이더 범위 감지 시스템은 무생물을 투과할 수 있는 주파수에서 전자기파 에너지로 작동하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러 및 작동 센서는 직통선, 직통 광섬유 케이블, 무선 주파수, 무선 광빔 및 무선 초음파를 이루는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 통신 매체에 의해 상기 레이더 범위 감지 시스템과 통신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 작동 센서, 레이더 범위 감지 센서 그리고 컨트롤러 사이의 통신은 충분히 빠르므로, 충돌시 탑승자가 안전 규제 시스템에 의해 부상의 위험에 있는 위치에 있을 때 상기 레이더 범위 감지 시스템이 안전 규제 시스템의 작동을 규제하도록 작동 및 감지될 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 작동 거리는 충돌에 반응하여 안전 규제 시스템의 작동을 예측하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 작동 거리는 가속도 센서로부터 자동차 가속도를 포함하며, 자동차 가속도가 한계점을 초과하면, 상기 작동 센서가 작동되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 작동 센서는 충동 감지 시스템의 안전(safing) 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 가속도 센서는 상기 레이더 범위 감지 시스템과 구별되며, 상기 레이더 범위 감지 시스템과 통신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 가속도 센서는 상기 레이더 범위 감지 시스템에 위치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 작동 거리는 충돌에 반응하여 안전 규제 시스템의 정지를 예측하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 작동 거리는 안전 규제 시스템
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 작동 센서는 용량성 센서, 초음파 센서, 수동 적외선 센서, 및 능동 적외선 센서를 이루는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 안전 규제 시스템은 에어백 인플래이터 모듈을 모함하며, 상기 작동 센서는 에어백 인플래이터 모듈의 전개 도어에 근접하여 장착되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 작동 센서는 초음파 센서를 포함하며, 상기 초음파 센서는 초음파 에너지 빔을 발생시키고, 상기 초음파 에너지 빔은 상기 좌석 쪽으로 방향 지워지는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 초음파 에너지 빔은 처프 주파수 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 초음파 센서는 상기 초음파 에너지를 전송 및 수신하는 단일 변환기를 포함하며, 상기 변환기는 초음파 에너지의 이전에 전송된 펄스의 반사(echo) 수신에 반응하여 초음파 에너지의 펄스를 전송하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제 16 항에 있어서, 상기 작동 센서는 초음파 센서를 포함하며, 상기 초음파 센서는 초음파 에너지 빔을 발생시키고, 상기 초음파 에너지 빔은 좌석을 가로질러 탑승자에 의해 차지된 영역으로 방향 지워지는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제 17 항에 있어서, 상기 작동 센서는 적어도 하나의 전극을 지닌 용량성 센서를 포함하며, 상기 전극중 적어도 하나는 에어백 인플래이터 모듈의 전개 도어부에 포함되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  23. 제 16 항에 있어서, 상기 작동 센서는 적어도 하나의 전극을 지닌 용량성 센서를 포함하며, 상기 레이더 범위 감지 시스템은 상기 전극중 적어도 하나의 오리피스를 통하여 작동하는 적을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제 15 항에 있어서, 상기 작동 센서는 상기 레이더 범위 센서에 반응하여 수정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  25. 제 15 항에 있어서, 상기 작동 센서는 생물과 무생물 사이를 구별하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  26. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 안전 규제 시스템의 위험 지역내의 탑승자와 빈 좌석을 이루는 그룹으로부터 선택되어 레이더 범위 감지 시스템에서 나오는 신호에 반응하여 안전 규제 시스템을 작동시키지 않는 것을 특징으로 하는 시스템.
  27. 제 1 항에 있어서, 충돌에 반응하여 안전 규제 시스템의 작동을 제어하도록 충돌 감지 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  28. 제 1 항에 있어서, 상기 레이더 범위 감지 시스템은 탑승자의 위치에 반응하여 안전 규제 시스템을 제어하도록 상기 컨트롤러에 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 안전 규제 시스템은 에어백 인플래이터 모듈을 포함하며, 상기 컨트롤러는 탑승자의 위치에 반응하여 에어백 인플래이터 모듈의 팽창율을 제어하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  30. 제 28 항에 있어서, 안전 규제 시스템은 다수의 인플래이터 단(stage)을 갖는 에어백 인플래이터 모듈을 포함하며, 상기 컨트롤러는 탑승자의 위치에 반응하여 다수의 인플래이터 단 중 적어도 하나의 작동시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  31. a. 안전 규제 시스템이 전개될 때를 예측하는 단계;
    b. 안전 규제 시스템이 전개될 때를 예측하는 상기 작업에 반응하여 탑승자의 위치를 감지하는 센서의 작동을 제어하는 단계; 및
    c. 상기 탑승자의 감지된 위치에 반응하여 상기 안전 규제 시스템을 제어하는 단계;
    를 포함하여 그 결과에 반응하여 안전 규제 시스템의 작동을 제어하고 차량의 탑승자를 검출하는 방법.
  32. 제 31항에 있어서, 상기 탑승자의 위치를 감지하기 위한 상기 센서가 일반적으로 작동하지는 않으며, 상기 센서의 작동을 제어하는 작업이 상기 센서를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 31항에 있어서, 상기 센서의 작동을 제어하는 작업이 상기 센서의 의무 사이클(duty cycle)을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 31항에 있어서, 안전 규제 시스템이 전개될 때를 예측하는 작업이 차량의 가속을 감지하고 상기 가속도와 한계점을 비교하는 단계를 포함하여 상기 가속이 상기 한계점을 초과하면 상기 안전 규제 시스템이 전개될 것인지를 예측하는 것을 특징으로 하는 방법,
  35. 제 34항에 있어서, 상기 가속도는 충돌 감지 시스템의 안전 센서에 의해 감지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. a. 안전 규제 시스템이 전개되지 않을 조건을 검출하는 단계;
    b. 상기 안전 규제 시스템이 전개되지 않을 조건을 검출하는 상기 작업에 반응하여 탑승자의 위치를 감지하기 위한 센서의 작동을 제어하는 단계; 및
    c. 상기 탑승자의 감지된 위치에 반응하여 상기 안전 규제 시스템을 제어하는 단계;
    를 포함하여 그 결과에 반응하여 안전규제 시스템의 작동을 제어하고 차량의 탑승자를 검출하기 위한 방법.
  37. 제 36항에 있어서, 탑승자의 위치를 감지하기 위한 상기 센서가 일반적으로 작동하지 않으며 상기 센서의 작동을 제어하는 상기 작업이 상기 센서를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 36항에 있어서, 상기 센서의 작동을 제어하는 상기 작업이 상기 센서의 의무사이클을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 36항에 있어서, 상기 안전규제 시스템이 전개되지 않을 조건을 검출하는 상기 작업이 상기 탑승자가 상기 안전규제 시스템에 의해 부상의 위험이 있는 범위에 탑승자의 근접을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 영역으로 탑승자의 근접을 감지하는 작동단계는 상기 탑승자에게 바람직한 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 영역으로 탑승자의 근접을 감지하는 작동단계는 용량성 센서, 시각 센서, 및 수동 적외선 센서를 이루는 그룹으로부터 선택된 근접 센서로 탑승자를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. a. 차량의 가속도를 감지하는 단계;
    b. 상기 가속도가 한계점 이상이면, 통상적으로 작동하지 않는 센서로 탑승자의 위치를 측정하는 단계;
    c. 안전 규제 시스템을 제어하기 위한 컨트롤러로 상기 위치를 전달하는 단계; 및
    d. 상기 위치에 반응하는 안전 규제 시스템을 제어하여, 상기 탑승자가 안전 규제 시스템에 의해 부상의 위험에 있는 위치와 상기 위치가 일치한다면, 안전 규제 시스템의 전력을 감소시키는 단계
    를 포함하는, 차량에서 탑승자를 발견하고 그것에 반응하는 안전 규제 시스템의 작동을 제어하기 위한 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 안전 규제 시스템의 전력을 감소시키는 작업은 안전 규제 시스템을 작동하지 않게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 42 항에 있어서, 시간의 만료와 한계점 이하인 상기 가속도의 발생으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 상태에 반응하는 상기 센서를 작동하지 않게 하는 작업을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. a. 상기 탑승자가 안전 규제 시스템에 의해 부상의 위험이 있는 영역으로 탑승자가 접근하는 것을 제 1 센서로 감지하는 단계;
    b. 상기 탑승자가 안전 규제 시스템에 의해 부상의 위험이 있는 영역으로 접근한다면, 상기 탑승자의 위치를 통상적으로 작동하지 않는 제 2 센서로 측정하는 단계;
    c. 안전 규제 시스템을 제어하기 위한 컨트롤러로 상기 위치를 전달하는 단계; 및
    d. 상기 위치에 반응하는 안전 규제 시스템을 제어하여, 상기 탑승자가 안전 규제 시스템에 의해 부상의 위험이 있는 위치와 상기 위치가 일치한다면, 안전 규제 시스템의 전력을 감소시키는 단계
    를 포함하는, 차량에서 탑승자를 발견하고 그것에 반응하는 안전 규제 시스템의 작동을 제어하기 위한 방법.
  46. 제 45 항에 있어서, 안전 규제 시스템의 전력을 감소시키는 작업은 안전 규제규제규제 작동하지 않게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제 45 항에 있어서, 시간의 만료와 한계점 이하인 상기 가속도의 발생으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 상태에 반응하는 상기 제 2 센서를 작동하지 않게 하는 작업을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6735506B2 (en) 1992-05-05 2004-05-11 Automotive Technologies International, Inc. Telematics system
US6778672B2 (en) 1992-05-05 2004-08-17 Automotive Technologies International Inc. Audio reception control arrangement and method for a vehicle
US6820897B2 (en) 1992-05-05 2004-11-23 Automotive Technologies International, Inc. Vehicle object detection system and method
US7050897B2 (en) * 1992-05-05 2006-05-23 Automotive Technologies International, Inc. Telematics system
US6474683B1 (en) * 1992-05-05 2002-11-05 Automotive Technologies International Inc. Method and arrangement for obtaining and conveying information about occupancy of a vehicle
US6793242B2 (en) 1994-05-09 2004-09-21 Automotive Technologies International, Inc. Method and arrangement for obtaining and conveying information about occupancy of a vehicle
US6598900B2 (en) * 1999-04-19 2003-07-29 Automotive Systems Laboratory, Inc. Occupant detection system
GB2352860B (en) * 1999-08-02 2003-02-12 Autoliv Dev Improvements in or relating to a sensor system
DE10024818A1 (de) * 2000-05-19 2001-11-22 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zum Ansteuern eines Motorrad-Airbags
WO2001094157A1 (en) * 2000-06-06 2001-12-13 Automotive Systems Laboratory, Inc. Occupant detection system
US6462701B1 (en) * 2000-11-21 2002-10-08 Time Domain Corporation System and method for controlling air bag deployment systems
JP2002333366A (ja) * 2001-05-08 2002-11-22 Aisin Seiki Co Ltd 乗員判定装置
JP2003182508A (ja) * 2001-12-18 2003-07-03 Denso Corp 車両用乗員保護装置
US6644689B2 (en) * 2002-02-08 2003-11-11 Delphi Technologies, Inc. Method for suppressing deployment of an inflatable restraint based on sensed occupant capacitance
US7526120B2 (en) * 2002-09-11 2009-04-28 Canesta, Inc. System and method for providing intelligent airbag deployment
DE10254198B4 (de) * 2002-11-20 2006-04-20 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen der Sitzbelegung in einem Fahrzeug
DE10259522A1 (de) * 2002-12-19 2004-07-01 Robert Bosch Gmbh Radargestützte Sensierung von Lage und/oder Bewegung des Körpers oder im Körper von Lebewesen
EP1613510B1 (de) * 2003-04-01 2007-08-29 Robert Bosch Gmbh Steuergerät für ein rückhaltesystem
JP4277073B2 (ja) * 2003-05-21 2009-06-10 株式会社デルタツーリング シート負荷体判定装置
US20060175817A1 (en) * 2005-02-09 2006-08-10 White Craig W Airbag deployment rate and airbag door sensor system
JP4539614B2 (ja) * 2006-02-07 2010-09-08 株式会社デンソー 乗員検知システム
DE102006011239B3 (de) 2006-03-10 2007-10-11 Infineon Technologies Ag Sensorschaltung zum Messen einer Messgröße
JP4721059B2 (ja) 2006-07-19 2011-07-13 株式会社デンソー 車両用座席装置及びその製造方法
JP4721060B2 (ja) 2006-07-19 2011-07-13 株式会社デンソー 車両用座席装置
JP4609731B2 (ja) 2006-10-31 2011-01-12 株式会社デンソー 静電容量式乗員検知センサ
US7656169B2 (en) * 2007-02-06 2010-02-02 Iee International Electronics & Engineering S.A. Capacitive occupant detection system
US7930082B2 (en) * 2008-05-20 2011-04-19 Autoliv Asp, Inc. Fail-safe apparatus and method for disposal of automobile pyrotechnic safety devices
PL2407705T3 (pl) * 2010-07-13 2014-02-28 Joseph Voegele Ag Maszyna budowlana z systemem wykrywania obecności
CN105452898B (zh) * 2013-08-14 2018-02-13 Iee国际电子工程股份公司 车辆乘用的雷达感测
US9421929B2 (en) * 2014-09-19 2016-08-23 Joseph Y. Yoon Airbag deployment control apparatus and method
DE102016000769A1 (de) 2016-01-26 2017-07-27 Audi Ag Kraftfahrzeug und Verfahren zur Ermittlung einer Insasseninformation
KR101898440B1 (ko) * 2017-07-27 2018-09-13 노수곤 능동형 인체감지센서가 구비된 차량용 안전 시스템
US20200094761A1 (en) * 2018-09-24 2020-03-26 Novelic D.O.O. Seat occupation, vital signs and safety belt lock sensor system for rear vehicle seats without power supply
FR3104501B1 (fr) 2019-12-17 2022-01-07 Faurecia Sieges Dautomobile Ensemble de siège de véhicule

Family Cites Families (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3672699A (en) 1970-07-13 1972-06-27 Eaton Corp Automatic restraint system arming control
US3740567A (en) 1972-04-20 1973-06-19 Wagner Electric Corp High-discrimination antenna array for capacitance-responsive circuits
US3767002A (en) 1972-08-10 1973-10-23 A Gillund Seat occupancy responsive air cushion actuation and monitoring circuit
US3898472A (en) 1973-10-23 1975-08-05 Fairchild Camera Instr Co Occupancy detector apparatus for automotive safety system
US4300116A (en) 1979-12-13 1981-11-10 Stahovec Joseph L Safety method and apparatus for sensing the presence of individuals adjacent a vehicle
US5845000A (en) 1992-05-05 1998-12-01 Automotive Technologies International, Inc. Optical identification and monitoring system using pattern recognition for use with vehicles
US6039139A (en) 1992-05-05 2000-03-21 Automotive Technologies International, Inc. Method and system for optimizing comfort of an occupant
US5829782A (en) 1993-03-31 1998-11-03 Automotive Technologies International, Inc. Vehicle interior identification and monitoring system
JPS60152904A (ja) 1984-01-20 1985-08-12 Nippon Denso Co Ltd 車両運転者位置認識装置
US4796013A (en) 1985-10-18 1989-01-03 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Capacitive occupancy detector apparatus
US4831279A (en) 1986-09-29 1989-05-16 Nartron Corporation Capacity responsive control circuit
US5074583A (en) 1988-07-29 1991-12-24 Mazda Motor Corporation Air bag system for automobile
US5071160A (en) 1989-10-02 1991-12-10 Automotive Systems Laboratory, Inc. Passenger out-of-position sensor
DE4005598C2 (de) 1990-02-22 2000-06-15 Bosch Gmbh Robert Schutzverfahren für Fahrzeuginsassen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US4980519A (en) 1990-03-02 1990-12-25 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Jr. Univ. Three dimensional baton and gesture sensor
JP2605922B2 (ja) 1990-04-18 1997-04-30 日産自動車株式会社 車両用安全装置
DE4016610A1 (de) 1990-05-23 1991-11-28 Audi Ag Sicherheitseinrichtung an einem kraftfahrzeug mit einem aufblasbaren gaskissen
JP2511217Y2 (ja) 1990-09-20 1996-09-25 本田技研工業株式会社 乗員保護装置
US5232243A (en) 1991-04-09 1993-08-03 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Occupant sensing apparatus
US5247261A (en) 1991-10-09 1993-09-21 The Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for electromagnetic non-contact position measurement with respect to one or more axes
EP0560351B1 (en) 1992-03-13 1997-12-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Presence detecting and safety control apparatus
US5822707A (en) 1992-05-05 1998-10-13 Automotive Technologies International, Inc. Automatic vehicle seat adjuster
US5835613A (en) 1992-05-05 1998-11-10 Automotive Technologies International, Inc. Optical identification and monitoring system using pattern recognition for use with vehicles
US5694320A (en) 1995-06-07 1997-12-02 Automotive Technologies Intl, Inc. Rear impact occupant protection apparatus
US5748473A (en) 1992-05-05 1998-05-05 Automotive Technologies International, Inc. Automatic vehicle seat adjuster
US5943295A (en) 1997-02-06 1999-08-24 Automotive Technologies International Inc. Method for identifying the presence and orientation of an object in a vehicle
US5214388A (en) 1992-05-28 1993-05-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Phase discriminating capacitive array sensor system
US5330226A (en) 1992-12-04 1994-07-19 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Method and apparatus for detecting an out of position occupant
DE4492128C2 (de) 1993-03-31 2003-01-02 Automotive Tech Int Positions- und Geschwindigkeitssensor für Fahrzeuginsassen
US5661490A (en) 1993-04-12 1997-08-26 The Regents Of The University Of California Time-of-flight radio location system
US5446661A (en) 1993-04-15 1995-08-29 Automotive Systems Laboratory, Inc. Adjustable crash discrimination system with occupant position detection
US5366241A (en) 1993-09-30 1994-11-22 Kithil Philip W Automobile air bag system
US5411289A (en) 1993-10-29 1995-05-02 Morton International, Inc. Air bag system for a motor vehicle
US5454591A (en) 1993-11-03 1995-10-03 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Method and apparatus for sensing a rearward facing child restraining seat
US5626359A (en) 1993-12-02 1997-05-06 Trw Vehicle Safety Systems, Inc. Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device in response to discrete control zones
US5413378A (en) 1993-12-02 1995-05-09 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device in response to discrete control zones
US5439249A (en) 1993-12-02 1995-08-08 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Vehicle occupant restraint system including occupant position sensor mounted in seat back
US5573269A (en) 1993-12-02 1996-11-12 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Apparatus and method for sensing and restraining an occupant of a vehicle seat
JPH07196006A (ja) 1993-12-29 1995-08-01 Sensor Technol Kk 助手席用乗員検知システム
US5525843A (en) 1994-02-14 1996-06-11 Ab Volvo Seat occupant detection system
DE4406897C1 (de) 1994-03-03 1995-05-24 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur Sitzbelegungserkennung für ein Kraftfahrzeug
DE4409971C2 (de) 1994-03-23 1996-01-18 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur Erkennung eines auf dem Beifahrersitz eines Kraftfahrzeugs festgeschnallten Kindersitzes
US5482314A (en) 1994-04-12 1996-01-09 Aerojet General Corporation Automotive occupant sensor system and method of operation by sensor fusion
US5901978A (en) 1994-05-09 1999-05-11 Automotive Technologies International, Inc. Method and apparatus for detecting the presence of a child seat
US5589838A (en) 1994-09-06 1996-12-31 The Regents Of The University Of California Short range radio locator system
US5691693A (en) 1995-09-28 1997-11-25 Advanced Safety Concepts, Inc. Impaired transportation vehicle operator system
US5602734A (en) 1994-09-23 1997-02-11 Advanced Safety Concepts, Inc. Automobile air bag systems
US5802479A (en) 1994-09-23 1998-09-01 Advanced Safety Concepts, Inc. Motor vehicle occupant sensing systems
ATE183154T1 (de) 1994-10-17 1999-08-15 Iee Sarl Verfahren und vorrichtung zur erfassung gewisser parameter eines kindersitzes zur steuerung eines kraftfahrzeug-gassacks
JP3494769B2 (ja) 1994-12-20 2004-02-09 株式会社東海理化電機製作所 助手席又は後席用エアバッグ装置
US5474327A (en) 1995-01-10 1995-12-12 Delco Electronics Corporation Vehicle occupant restraint with seat pressure sensor
US5570903A (en) 1995-02-21 1996-11-05 Echlin, Inc. Occupant and infant seat detection in a vehicle supplemental restraint system
US5528698A (en) 1995-03-27 1996-06-18 Rockwell International Corporation Automotive occupant sensing device
JP2973863B2 (ja) 1995-03-31 1999-11-08 トヨタ自動車株式会社 助手席用エアバッグ装置
US5531472A (en) 1995-05-01 1996-07-02 Trw Vehicle Safety Systems, Inc. Apparatus and method for controlling an occupant restraint system
US5722686A (en) * 1995-05-16 1998-03-03 Trw Vehicle Safety Systems, Inc. Method and apparatus for sensing an occupant position using capacitance sensing
US5549323A (en) 1995-06-07 1996-08-27 Larry J. Winget Plastic air bag cover having an integrated occupant-sensing sensor module
US5770997A (en) * 1995-06-26 1998-06-23 Alliedsignal Inc. Vehicle occupant sensing system
US5844486A (en) 1997-01-02 1998-12-01 Advanced Safety Concepts, Inc. Integral capacitive sensor array
US5731781A (en) 1996-05-20 1998-03-24 Delco Electronics Corp. Continuous wave wideband precision ranging radar
US6027138A (en) 1996-09-19 2000-02-22 Fuji Electric Co., Ltd. Control method for inflating air bag for an automobile
US6025796A (en) * 1996-12-09 2000-02-15 Crosby, Ii; Robert G. Radar detector for pre-impact airbag triggering
US5871232A (en) 1997-01-17 1999-02-16 Automotive Systems, Laboratory, Inc. Occupant position sensing system
US6007095A (en) 1997-02-05 1999-12-28 Automotive Systems Laboratory, Inc. Vehicle occupant position sensor
US5983147A (en) 1997-02-06 1999-11-09 Sandia Corporation Video occupant detection and classification
US5964478A (en) 1997-03-07 1999-10-12 Automotive Systems Laboratory, Inc Electric field sensing air bag danger zone sensor
US6005958A (en) * 1997-04-23 1999-12-21 Automotive Systems Laboratory, Inc. Occupant type and position detection system
US6018693A (en) * 1997-09-16 2000-01-25 Trw Inc. Occupant restraint system and control method with variable occupant position boundary
US5954360A (en) 1997-09-18 1999-09-21 Breed Automotive Technology, Inc. Vehicle occupant sensing apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
EP1071583A4 (en) 2004-05-19
WO1999054174A1 (en) 1999-10-28
US6290255B1 (en) 2001-09-18
JP2002512146A (ja) 2002-04-23
CA2325885A1 (en) 1999-10-28
DE69928789T2 (de) 2006-09-07
DE69928789D1 (de) 2006-01-12
EP1071583A1 (en) 2001-01-31
EP1071583B1 (en) 2005-12-07

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