监测局部空间的方法和装置制造方法及图纸

一种监测局部空间特别是为了确定在汽车中的占位情况并可由此推导地启动和／或接通附加装置的方法，其中一个带有发射机和接收机的探测器（５）向所述局部空间发出超声波，反射信号被传给一个数据处理装置并接受分析处理，在这里根据分析结果启动和／或接通附加装置，其特征在于，用于局部空间（１２）的探测器（５）采用了许多发射机（６）和接收机（７），在局部空间（１２）中形成了一个声波场，就传送时间差、以及距离和／或由振幅决定的信号形状对所形成的声波场的应答信号进行检测并在数据处理装置中就在局部空间（１２）中的目标轮廓而对应答信号进行计算分析。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种监测局部空间特别是为了确定在汽车中的占位情况并由此推断地启动和/或接通附加装置的且具有权利要求1前序部分特征的方法和一种实施该方法的且具有权利要求9前序部分特征的装置。DE3802159A1公开了一种开通或断开至少一个归于可调车座如人体保持系统的一个或多个人体保持元件、座椅供热装置等的汽车附加装置启动的开关装置。在车座未被占据的情况下，附加装置的启动可能被断开。为此要探测出车座相对汽车的位置以及座椅部位相互之间的位置。一种带有发射机和接收机的超声波探测器探测到各座位的距离。通过脉冲回应-传送时间法实现所述距离测量。不利的是，已知的开关装置不能识别车座上的目标如人和带婴儿的婴儿座椅。单纯的距离测量对数据处理来说也过于粗略并且这种测量取决于车座距离或车座位置的预测。本专利技术的目的是提供一种方法和一种装置，它们可以更简单且更详细地探测局部空间特别是车座局部空间。另外，应答信号的数据处理装置在人体轮廓方面也带来了更高的分辨率。本专利技术利用权利要求1-9的特征实现了上述目的。在采用带有许多发射机和接收机的超声波探测器如超声波探测器阵列或多元探测器的情况下实现局部空间的监测，因此可以更简单地推断出局部空间内的目标的形状或轮廓并例如确定一个人或一个带婴儿的婴儿座椅是否在一个座位上。也可以在内压力方面影响附加装置如气袋的启动或接通。例如当带婴儿座椅的婴儿位于驾驶员侧座上时，还可以根据装入方向降低所属气袋的内压力或完全切断所属气袋。在这里，也可以根据发生事故时运动数据以及预计的物体反弹惯性(Aufprallwucht)设定气袋内压力的升高速率(充气速率)。此外，由于一个探测器的多个独立发射机根据本专利技术同时或间隔地发射超声波，所以在待测局部空间内形成一个或多个声波场，所述声波场牢记下了由内空间形状和在内空间中的所有目标利用干涉和渡越时间效应(Laufzeiteffekt)构成的形状。所述形状是通过利用探测器中的接收机记录应答信号或所形成的超声波场并利用一个信号振幅-时间曲线的数据处理装置通过分析而测得的。因此，可以确定待测目标的形状和甚至可以近似地确定其重量。探测器(也可以将许多发射机整体地标为一个探测器单元)可以在不同方向上同时或延时地发出一个或多个超声波场。还可以想到形成一个动态声波场。例如，可以通过可垂直和/或水平摆动地安置的发射机或通过对每个配合作用的发射机或探测器阵列或多元探测器进行特殊控制(电控)而获得动态声波场。如此形成的声波场可以有利地通过相位正确地控制工作元件(探测器阵列)而与占用位置的空间情况和算法的要求动态匹配。例如可以采用商业上惯用的、波束从50度或60度角起的(声压降低到6dB)40kHz弯曲振动机构。但是，最佳设备的频率范围为60kHz-80kHz且其波束张角约为70度-80度(声压降低到6dB)。在本专利技术的一个优选实施方式中，通过探测器单元的发射机同时发射或通过特殊地设计发射机结构而获得了椭圆形声波场特性曲线，例如当一个待测局部空间的高度与宽度不同时，椭圆形超声波场对探测目标很有利。可以在数据处理装置中对作为振幅-传送时间曲线而记录下的数字化的信号进行分析以便提取出特性曲线的形状和数据。可以对所记录的各个信号进行这种分析处理。随后，属于规定时刻的所有这样获知的数据组可接受单独判定处理。在最简单的情况下，通过时间窗观测方式分析所记录的信号。如果在特定的时间窗内，振幅或振幅峰值高于某个阈值，则表明发生了一种情况如人坐在待测空间位置的驾驶员侧座上。这样的时间窗观测可以在接收信号的多个决定点位置上进行。当然也可以想象出另一种识别方法。例如，接收信号的包络线可以通过修正法与存在存储器中的明确定义的情况(空座、座上有人、婴儿座椅反放在车座上等)的包络线进行比较，由此可同样得到在局部空间内的目标轮廓和近似的目标重量的结果。在这种情况下，连续或同时地形成和记录下超声波场，发射机或接收机对准局部空间各位置地(如人的头部、胸部、膝部)发射或接收超声波。由此产生的结果可以如上所述的那样用于启动或控制附加装置。如果单独判定不足够清楚，则还可以通过另一种细微判定方式如通过在不同数据组之间进行横向比较来压缩判定范围，直到只剩下一种判定结果为止。在本专利技术的另一个实施方式中，在需要时系统(根据设计)能够根据规定的要求动态地改变物理测量过程。在这里，例如可以想到改变所采用或所记录的信号的数量、序列和多路传输(Multiplexing)编制。一种由此产生的细微结果可作为输入数据如以变化的对时间的平均值(gleitenden zeitlichen Mittel)方式进行处理，借此通过计算确定系统输出值。在特殊情况下，还可以想到忽略某种结果。可以有选择地通过不同安全措施如启动(接通)实现这种结果忽略，只有在共同地或交连地出现明确确定结果的情况下才能进行启动。例如可以想象，可能出现如由于通过开启车窗而突然改变气压并由此造成超声波传播变化而引起的最终错误结果。例如，这样的错误结果随后可以通过与在先或在后的结果进行比较而得到修正，或通过随后非结论性地综合考虑其它探测器如车座中的重量探测器、汽车中的减速探头等而忽略结果。例如，如果通过驾驶员侧座中的重量探测器表明一个目标(副驾驶员)占据了座位，则可忽略作为超声波探测器和数据处理装置的所谓的“不存在”的暂时错误结果，并且尽管如此，至少在最小压力下启动一个气袋。在本专利技术的一个优选实施方式中，可以发出波群式如8-15周期或15周期以上的超声波信号。另外，信号形状可以是具有有利的高能量生产量的矩形振荡波、具有有利的最小干扰的正弦波、矩形和正弦混合波或其它信号类型。为了改善出现可听见的咔喳声，发射波群的包络线形状可以在宽范围内调节以便影响特殊的专业任务。在本专利技术的一个优选实施方式中，发射波群脉冲状地重复，重复频率可以与功能即待测的目标和情况相匹配(超声波场其它的动态匹配)。例如可以想象出，为了观测一个人或婴儿座椅是否在待测座位上，可利用降低的重复频率进行工作。若与此相反地，例如要在在事故中或发生事故前观测一个人快速变动的头部位置，则必须利用很高的重复频率即在连续波群之间的停顿较短时进行工作。本专利技术的其它设计方案在从属权利要求中给出了。以下将根据附图所示的实施例进一步描述本专利技术。在附图中附图说明图1是汽车的俯视示意图；图2是在驾驶员座上有人情况下的局部侧视图；图3是在驾驶员侧座上有婴儿座椅情况下的局部侧视图；图4是用于表示有可能用于表示探测驾驶员座或驾驶员侧座的局部空间的探测方向的侧视示意图；图5是叠置和并置的探测器的发射机和接收器；图6是驾驶员侧座不同占用情况的接收信号的曲线图。结合汽车1来描述本专利技术。待测局部空间12最好是前座2的空间如驾驶员座3和/或驾驶员侧座4的空间。但必要时也同样可以用一个附加探测器来探测后排如后座的局部空间，此时，探测器最好正中地或侧向地安装在B柱区域内如车顶上。需要确定的是，驾驶员座3和/或驾驶员侧座4是否被目标如人或带婴儿的婴儿座椅所占据。在这些车座3、4被占据的情况下，例如应该接通气袋。同样应该起用其它装置如安全带等。对驾驶员座3或驾驶员侧座4的局部空间的探测和/或监控是通过探测器5实现的。探测器由许多发射机6和许多接收机7构成。发射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔·施韦策，
申请(专利权)人：TRW车辆电气与零件有限两合公司，
类型：发明
国别省市：