用于座椅的占用检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于至少一个车辆座椅(50、51)的占用检测系统(1)。为了提供用于车辆中基于雷达的准确占用检测的高效手段，本发明专利技术提供了系统(1)包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于座椅的占用检测系统


[0001]本专利技术涉及一种用于至少一个车辆座椅的占用检测系统。

技术介绍

[0002]由于多种原因，可能需要对车辆(如汽车)中的车辆座椅进行可靠的占用检测。取决于座椅的占用情况，可以触发座椅安全带提醒或调整安全气囊功能。本领域已知的占用及检测和分类系统通常是基于箔的传感器，其集成在每个单个的座椅中并且适用于检测压力。更近期地，还使用安装在汽车天花板处的雷达传感器来实现占用检测系统。使用雷达传感器进行占用检测有几个优点。它们不需要安装到个体座椅中，因此也消除了进入座椅中的任何线缆。这极大地简化了汽车内部设计，其中，座椅可以向下折叠、旋转或大范围调整。此外，测量多普勒频移的雷达传感器可以提供有关目标运动的信息，从而使得能够将无生命对象与人区分开。
[0003]然而，本领域已知的被设计用于占用检测的雷达传感器通常需要每个座椅一个传感器。如果要用一个雷达传感器观察两个或更多个座椅，则需要具有高角分辨率的相对复杂的雷达系统。根据现有技术，这通常通过采用MIMO(多输入多输出)雷达来解决。尽管这些系统足够可靠，但它们既复杂又昂贵。例如，对两个车辆座椅的可靠检测通常需要两个或三个发射天线和四个接收天线。如果要用单个雷达传感器检测两个以上的车辆座椅，则复杂性可能会增加。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的
[0005]因此，本专利技术的一个目的是提供用于在车辆中进行准确的基于雷达的占用检测的高效手段。该问题由根据权利要求1的占用检测系统解决。
[0006]本专利技术提供了一种用于至少一个车辆座椅的占用检测系统。车辆座椅通常是诸如乘用车或卡车之类的公路车辆中的座椅。它可以是后排座椅或前排座椅，并且“座椅”一词包括分开的座椅以及后排长座椅。在多个车辆座椅的情况下，这些可以是前排座椅和/或后排座椅。该系统至少适用于确定相应车辆座椅是否被对象或人占用。优选地，该系统还适用于对乘员进行分类，即将人与无生命对象区分开。此外，该系统可以适用于生命体征监测，即检测乘员的基本健康参数，例如呼吸率、呼吸模式和/或心率。不限于这种配置，该系统可以至少部分地设置在车辆的天花板中或下方。
[0007]该系统包括天线布置，其包括至少一个天线。如稍后将解释的，天线布置通常包括多个天线，例如至少一个发射天线(T1)和至少一个接收天线(R1，R2)，但使用单个天线也在本专利技术的范围内。每个天线也可以称为雷达天线并且被配置为发射和/或接收具有雷达频率或射频的电磁信号。在本专利技术的上下文中，“射频”尤其可以在20GHz到350GHz之间。特别地，每个天线可以是简单的非定向天线，其被配置为在所有方向上发射信号和/或从所有方向接收信号。例如，每个天线可以是印刷电路板上的贴片天线。
[0008]此外，该系统包括控制设备，该控制设备适用于将射频传输信号施加到天线布置并接收来自天线布置的响应信号。传输信号具有射频，这包括了：它包括多个射频的可能性。特别是，这可能是来自W波段(75
–
110GHz)的至少一个频率。应当理解，控制设备适当地连接到天线布置以便施加传输信号，并且它包括合适的组件，例如射频发生器，以生成传输信号。此外，控制设备适用于从天线布置接收响应信号，这意味着它以合适的方式电连接。可选地，控制设备可以适用于处理、分析和/或评估响应信号。虽然这里提到“一个”传输信号和“一个”响应信号，但这应理解为指的是至少一个信号，即如果天线布置包括多个天线，则不同的传输信号可以施加于不同的天线并且通常可以从不同的天线接收不同的响应信号。
[0009]该系统还包括发射阵列，该发射阵列包括多个结构化金属层，多个结构化金属层设置在彼此上方并且横向延伸，每两个相邻金属层通过中间介电层彼此隔离。金属层设置在彼此上方并且横向延伸，其中，术语“上方”和“横向”不应以任何限制方式解释为发射阵列相对于重力方向的朝向。相反，这些术语只是指发射阵列内的层的布置。每个金属层可以沿着平面设置并且可以在垂直于该平面的方向上从相邻的金属层偏移。然而，可以想象至少一个金属层(或所有金属层)可以沿着曲面设置。每个金属层是结构化的，这意味着它不是单个不间断的对象，而是穿孔的和/或包括多个分开的元件，这些元件被布置为一层。更具体地说，可以说每个金属层都是横向结构化的。每个金属层包括至少一种金属，例如铜或银。可选地，金属层还可以包括半金属或非金属组件，例如作为合金的一部分或作为包含金属颗粒和粘合剂的金属墨(metallic ink)的一部分。相同的金属材料可以用于所有金属层。每两个相邻的金属层由介电层隔开，介电层即为由至少一种介电材料制成的层。每个介电层可以由形成子层的不同材料组成。这些子层也可以被认为是介电层，使得两个金属层被多个介电层隔开。因此，两个金属层由“一个”介电层隔开应理解为两个金属层由至少一个介电层隔开。在一些实施例中，每个介电层的相对介电常数∈
r,s
(下标“s”指的是“衬底(substrate)”)可以在2.0到4.0之间，更具体地在2.5到3.5之间。与金属层形成对比，每个介电层通常是没有横向结构的实心、非穿孔体。由于金属层是结构化的，金属层相对侧上的两个介电层至少部分地彼此接触，即金属层被中断之处。如以下将进一步讨论的，任何介电层的厚度通常显著大于任何金属层的厚度。优选地，发射阵列包括至少三个金属层并且对应地包括至少两个介电层。
[0010]天线布置适用于响应于传输信号而通过发射阵列将射频传输场发射到至少一个车辆座椅上，并适用于通过发射阵列接收射频响应场以生成响应信号，并且发射阵列适用于折射传输场和响应场中的至少一个。根据本专利技术的一个实施例，发射阵列包括至少一个接收部，该接收部适用于将响应场从车辆座椅的位置聚焦到接收天线的位置。换言之，接收部用作响应场的聚焦透镜。当传输信号被施加到天线布置时，天线布置通过发射阵列将射频传输场发射到至少一个车辆座椅上。换言之，信号由天线布置发射，通过发射阵列并最终到达至少一个车辆座椅(和/或放置在该车辆座椅上的对象)。当然，传输场分别是电磁场或电磁波。除了传输场之外，天线布置的一些发射物(emission)可能不会指向发射阵列，并且因此可能不会到达车辆座椅。也有可能的是，通过发射阵列的一些发射物没有到达车辆座椅。此外，天线布置适用于通过发射阵列接收响应场。可以理解，响应场是被反射的传输场的一部分(例如，由至少一个车辆座椅或车辆座椅上的对象)反射回到发射阵列和天线布置
上。在这种情况下，撞击发射阵列的反射场的一部分可能没有到达天线布置，并且因此对响应场没有贡献。随着响应场到达天线布置，生成响应信号。
[0011]发射阵列适用于折射传输场和响应场中的至少一个。通常，两个信号都被发射阵列折射。一般来说，折射可以指例如改变信号的整体传播方向或以不同方式改变部分信号的方向，从而改变信号的形状，即其空间分布。特别地，信号可以被聚焦、发散、准直和/或重定向。这些影响是由于通过发射阵列引起的信号的相位变化导致的。这可能是突然的相变，即在波长范围内发生的相变。至此，该上下文中的术语本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于至少一个车辆座椅(50、51)的占用检测系统(1)，所述系统(1)包括：
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天线布置(2)，其包括至少一个发射天线(T1)和至少一个接收天线(R1、R2)；
‑
控制设备(20)，其适用于将射频传输信号施加到所述天线布置(2)并且接收来自天线布置(2)的响应信号；以及
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发射阵列(3)，其包括多个结构化金属层(4、5、6)，所述多个结构化金属层设置在彼此上方并且横向延伸，每两个相邻金属层(4、5、6)由中间介电层(10)彼此隔离，其中，所述天线布置(2)适用于：响应于所述传输信号通过所述发射阵列(3)将射频传输场(40)发射到所述至少一个车辆座椅(50、51)上，并且通过所述发射阵列接收射频响应场(41、42)以生成所述响应信号，并且所述发射阵列(3)适用于折射所述传输场(40)和所述响应场(41、42)中的至少一个，并且其中，所述发射阵列(3)包括至少一个接收部(3.2)，所述至少一个接收部(3.2)适用于将响应场(41、42)从车辆座椅(50、51)的位置聚焦到接收天线(R1、R2)的位置。2.根据权利要求1所述的占用检测系统，其特征在于，所述发射阵列(3)包括从所述至少一个接收部(3.2)横向偏移的至少一个发射部(3.1)，其中，所述至少一个发射天线(T1)设置在发射部(3.1)上方并且适用于通过其发射所述传输场(40)，并且所述至少一个接收天线(R1、R2)设置在接收部(3.2)上方并且适用于通过其接收所述响应场(41、42)。3.根据前述权利要求中的任一项所述的占用检测系统，其特征在于，所述控制设备(20)适用于将传输信号施加到每个发射天线(T1)并且从每个接收天线(R1、R2)接收响应信号。4.根据前述权利要求中的任一项所述的占用检测系统，其特征在于，所述传输信号是连续波信号、频率调制信号或调制脉冲信号。5.根据前述权利要求中的任一项所述的占用检测系统，其特征在于，其适用于多个座椅(50、51)中的占用检测并且包括多个天线(T1、R1、R2)，所述天线(T1、R1、R2)的数量大于座椅(50、51)的数量。6.根据前述权利要求中的任一项所述的占用检测系统，其特征在于，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：新南威尔士大学，
类型：发明
国别省市：