[发明专利]乘员检测和分类系统

说明书

乘员检测系统，包括控制器、感测电极和屏蔽电极，所述电极布置在车辆座椅中。所述控制器通过感测电路电耦合到所述感测电极和屏蔽电极。所述控制器配置成将输入信号发送到所述感测电极、所述屏蔽电极或这二者，并且测量电流、阻抗或电容值，以确定座椅上对象的存在、对对象进行分类、或执行这二者。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月20日提交的题为Occupant Detection andClassification System(乘员检测和分类系统)的待审临时专利申请序列号62/364,786的优先权，并通过引用将其合并。

背景技术

本公开总体上涉及电容性感测系统和感测方法的领域。更具体地说，本公开涉及用于车辆座椅的电容性感测系统和感测方法。

在乘员分类系统中需要一种用于精确区分乘员与放置在座椅上的对象的系统和方法。在较早的乘员分类系统中，乘员检测系统可以包括均可操作地连接到控制器以用于在车辆中检测乘员的座椅重量传感器和电场传感器。座椅重量传感器适配成生成对车辆座椅上(例如，在关联的座底上)的重量的测量。电场传感器包括至少一个电极，其位于例如座椅罩之下的座底中并且靠近泡沫垫的顶部，并且适配成使得能够区分可能处于车辆座椅的座底上的乘员或对象的类型。

座椅重量传感器响应于车辆座椅上的力。座椅重量传感器例如可以包括例如在座椅框架的拐角处可操作地耦合到座底与车辆之间(例如车辆的座椅框架与底板底盘之间)的至少一个负载路径的一个或多个负载单元，从而测量整个车辆座椅和位于其上的对象或乘员的重量。例如，一个或多个负载单元可以使用应变计、磁限制感测元件、力敏电阻元件或另一类型的感测元件以测量关联负载。例如，座椅重量传感器可以根据美国专利第5,905,210号、第6,069,325号或第6,323,444号的教导得以构造，其中的每一个通过引用合并到本文。

座椅重量传感器可以替代地包括例如根据均通过引用合并到本文的美国专利第5,918,696、第5,927,427号、第5,957,491号、第5,979,585号、第5,984,349号、第5,986,221号、第6,021,863号、第6,045,155号、第6,076,853号、第6,109,117号或第6,056,079号的教导的至少一个质量感测元件(例如力敏电阻元件、薄膜开关元件、压敏电阻触点、压力模式传感器，应变计、弯曲传感器或流体静力重量感测元件)，其可操作地耦合到座椅基座或座椅背部中的一个或多个就坐表面。例如，座椅传感器可以包括流体静力感测元件——例如在座底的座椅罩下方并且由座椅框架支撑的含有流体的囊袋——其中，可操作地连接到囊袋的压力传感器测量其中含有的流体的压力，从而提供对乘员重量的测量。压力传感器可操作地连接到控制器，从而向其提供压力信号，控制器据此确定重量的测量值。车辆座椅的垫内(例如仅座底中)的座椅重量传感器典型地将并非如测量整个车辆座椅的重量的座椅重量传感器那样精确，但将仍提供足以使乘员检测系统响应于此而控制约束执行器(例如气囊充气机模块)的关于车辆座椅上的乘员的重量的信息。特定类型的座椅重量传感器并非认为是限定性的。座椅重量传感器可以例如与座椅框架或座底集成。

如本文所使用的，术语“电场传感器”指代响应于受感测的对象对电场的影响而生成信号的传感器。通常，电场传感器包括：至少一个电极，至少一个施加信号被施加至其；和至少一个电极——其可以与施加信号被施加到的一个或多个电极相同——在其处测量接收到的信号(或响应)。施加信号生成从至少一个电极到至少一个电极的环境中的接地或到另一至少一个电极的电场。所施加的和接收到的信号可以与相同的一个或多个电极或与不同的电极关联。与给定电极或电极组关联的特定电场取决于电极或电极组的性质和几何结构以及其周围环境的性质(例如周围环境的介电特性)。对于固定的电极几何结构，电场传感器的接收到的一个或多个信号响应于施加的一个或多个信号以及影响所得电场的环境的性质(例如具有与其周围环境不同的介电常数或电导率的对象的存在和位置)。