用于检测至少一个与频率无关的电学量的测量系统和测量方法

专利名称：用于检测至少一个与频率无关的电学量的测量系统和测量方法
技术领域：
本发明涉及尤其是用于机动车辆的测量系统和测量方法。
背景技术：
从现有技术中己知的测量方法通常依赖于与频率相关的电学量的检测，以便于检测不同的状态。经常根据施加的频率来测量电压、电流、电荷量以及电容量或其它电学量或电磁量，以便于能够通过它们相对于参考值的改变或值、或者通过它们的过程来做出关于被监视的系统内状态改变的陈述。
在机动车辆中的座椅占用检测领域中也经常使用这样的测量方法
或测量系统。于是，尤其是US 6,563,231 Bl描述了车辆占用人传感器，该机动车辆占用人传感器的电场传感器包括可以被布置在车辆座椅中
的若干第一电极和至少一个第二电极。通过被连接到第一和第二电极的测量电路，根据本发明的方面，可以控制机动车辆座椅上的车辆占用人和电路的接地之间的电容水平。为此，测量电路根据邻近电场传感器的对象的特性来生成信号，该特性影响电场。因此，不仅可以检测机动车辆座椅的座椅占用，还可以检测占用机动车辆的车辆占用人
是否在危险区域内。如果是该情况，则有必要去激活安全系统，尤其是安全气囊，以便于最小化在碰撞情况中受伤的危险。
根据US 6,563,231 Bl以及关联的族成员，例如，US 7,180,306 B2、US 6,825，765 B2、 US 6，598,900 B2、 US 6,577,023 Bl、 US 6,563,231 BI、US 6,520,535 Bl、 US 6,517,106 Bl、 US 6,445,294 Bl、 US 6,392,542、US 6,378,卯OBl、 US 6,283,504 Bl和US-A 5,964,478，分别描述了根据频率相关的量的用于机动车辆座椅的座椅占用检测。该基础经常是电场的影响，该电场被施加到电极并且通过施加例如振荡电流这样的频 率相关的电学量来生成。要检测的对象影响该电场，即，例如，该对 象改变电极相对于地或参考电势的电容。因此，频率相关的信号或频 率相关的量被施加到电极并且同时被检测，使得所述信号量的改变可 以被归咎为电场内状态的确定的改变(例如，座椅占用)。
而且，US 6,609,055 B2描述了一种车辆占用人检测系统，该车辆 占用人检测系统通过以该方式测量的若干电容值和经由重量传感器确 定的重量值的逻辑组合来判断有关车辆座椅的占用情况，以及激活或 去激活安全系统。
因此，对所有的这些测量方法或测量系统重要的是，生成频率相 关的信号，以便于基于此来确定座椅占用或者座椅占用的类型，并且 最终附加地得到关于车辆占用人的姿态和体形的结论。
假设由于一个或若干的修改而导致在要被监视的系统内，生成的 信号如此清楚地分配到确定的状态或确定的状态改变不再是可能的， 则这样的测量方法或测量系统变得有问题。
例如，在己经提到的用于检测机动车辆座椅占用的测量方法或测 量系统的情况中，根据ISOFIX标准安装的儿童座椅的安装就是这样的 修改。这里，ISOFIX是指儿童座椅的安全紧固或通常车辆中儿童约束 系统的特殊形式。经由标准化的插头连接，将儿童座椅或儿童约束系 统牢固地连接到机动车辆的主体或者连接到机动车辆座椅的座椅框 架。以该方法， 一方面，减少了错误操作的危险，并提高了保护效果。
假设使用ISOFIX兼容的儿童座椅，该儿童座椅以导电的方式被连 接到机动车辆座椅的主体或座椅框架，并且因此最终也接地。然而，
例如，提到的测量原理测量电极相对于接地或地的瞬时电容，并且通 过对电场的较低(电容性)影响将布置在机动车辆座椅上的儿童座椅与人区分开。而且，测量传感器和接地或地之间的阻抗的电抗分量和 电阻分量，并且此后使用电流的实部和虚部来做出是否有占用车辆座 椅的人或儿童座椅的判定。然而，由于ISOFIX儿童座椅形成了完全屏 蔽了感应场，即，频率相关的量(例如，正弦场)的接地屏蔽，所以
对应的测量系统无法将被连接到地或接地的ISOFIX儿童座椅与人区分 开。由测量系统生成的对应于ISOFIX儿童座椅和人的信号几乎相等， 并且因此不能将生成的信号无差错地或清楚地分配成座椅占用的类 型。

发明内容
因此，本发明的问题在于创建尤其是用于机动车辆的改进的测量 系统和改进的测量方法。
该问题通过具有权利要求1的特征的测量系统和具有权利要求15 的特征的测量方法来解决。
据此，测量系统被提供有至少一个测量装置，该至少一个测量装 置用于检测至少一个频率无关的电学量，尤其是电荷；评估单元，该 评估单元用于检测频率无关的电学量(例如，电容器的充电和放电时
间)的时域行为，其中，该评估单元将频率无关的电学量的时域过程 (temporal course)转换成特别表示两个组件之间(例如，儿童座椅和 机动车辆的座椅之间)的连接的状态的特征的信号，其中，所述信号 至少部分地等于频率相关的信号，即，通过该测量系统，频率相关的 量的行为的表述是可能的。
因此，还可以做出以前由于简单的频率相关的测量而导致的不可 能的与至少一个频率相关的量或者若干频率相关的量的行为相关的表 述。例如，通过检测频率无关的量的时域过程，并且同时通过检测频 率相关的量，可以分析当在测量的或监视的系统的状态改变时的频率 相关的量的行为。例如，如果仅仅检测或确定状态中的改变，则可以通过频率无关的量的等效信号来分别清楚地计时和评估频率相关的量 的电抗或电抗的不存在。
在该方面，再次涉及已经提到的儿童座椅，该儿童座椅可以通过
例如装备有所谓的ISOFIX系统的锁定紧固器被紧固到机动车辆座椅
(例如，后座椅)，并且通常无法与人区分开。如初始描述的，这是 由下述事实造成的，即，处于其中被紧固到机动车辆座椅的状态中的 这样的儿童座椅以导电的方式经由锁定紧固器被连接到机动车辆座椅 的接地的座椅框架。由此，由儿童座椅形成了接地屏蔽，这完全屏蔽 了感测场，即频率相关的量(例如，正弦场)。
现在，本发明的特定优选的实施例允许尤其是通过频率无关的量 来检测由前述类型的儿童座椅对座椅的占用。由此，基于频率无关的 量的时域行为的信号，例如电流或电荷量，至少部分地等于频率相关 的量的信号，该频率相关的量的信号负责安全相关的车辆系统的激活 和/或调整。
这里，在本发明的特定优选的实施例中，留在座椅处的锁定紧固
器(例如，ISOFIX横片(bail))的导电部分被用作电极。该电极可以 在某一时间内接受电荷，并且可以在某一时间内释放所述电荷(放电)。 将驻留在座椅处的锁定紧固器的自由部分的充电或放电时间作为参考 值。因此，儿童座椅处于下述状态中，在该状态中没有按预期将儿童 座椅连接到机动车辆的座椅。
如果驻留在儿童座椅处的锁定紧固器的(也是导电的)第一部分 被连接到驻留在座椅处的锁定紧固器的第二部分，电极的电容增加， 并且所述电极的该充电或放电时间相应地改变。可以测量相干于参考 值的充电或放电时间的改变。因此，通过根据本发明的测量系统，例 如，可以清楚地区分是否按预期将儿童座椅紧固到机动车辆的座椅。 由此，锁定紧固器的第一部分当然可以以导电的方式被连接到儿童座或儿童座椅的框架。
重要的是，锁定紧固器包括两个导电部分或组件， 一部分驻留在 儿童座椅上，另一部分驻留在机动车辆的座椅上，使得封闭的锁定紧 固器(两个部分或组件以导电的方式彼此连接)包括比本身驻留在机
动车辆座椅上的部分更高的电容。例如，由公知的ISOFIX紧固器来提
供这样的锁定紧固器。
另外，在附属权利要求中还陈述了本发明的有利变体和细节。
据此，认为独立于作为用于确定或检测座椅占用的具体实施例， 第一测量装置包括电容器和/或线圈是有利的。目前，应当理解，测量 装置是任何类型的电气或电子电路布置或者电气或电子部分，其能够 检测电学量，和/或存储该电学量或将该电学量转发到评估单元或者例 如转发到控制设备。
另外，优选地，由于例如可以以简单的方式来检测相对于参考值 的电流、电压和/或电荷的改变、或者这些量相对于它们的时域行为的 改变，所以电流、电压和/或电荷作为频率无关的电学量来被检测。因 此，可以检测影响频率无关的电学量的行为的改变或修改的几乎唯一 的分配。
因此，特别地，如果由评估单元检测的频率无关的量的时域行为 是充电和/或放电过程的行为，则是有利的。
根据上述具有ISOFIX儿童座椅的实施例，优选地在车辆中布置至 少一个测量装置和至少一个评估单元。这里，根据本发明的该测量系 统当然不限于提到的实施例，而还可以结合其它车辆系统或测量系统 来使用。根据上述关于ISOFIX儿童座椅的根据本发明的测量系统的实施 例，基本上认为有利的是，电容器的第一电极是第一组件的一部分， 其中，第二组件的第二电极可以被耦合到该第一电极。
另外，然后从电容器的充电和/或放电的动态中，可以生成关于在 第一组件和第二组件之间的机械连接状态的信号。由此，所述连接可 以是任何形式的组件连接，以及形式配合、压入配合或粘结。然后， 表示组件连接的特征的信号可以，例如，等价于根据频率相关量生成
的信号，该信号还表示组件连接状态的特征。还可以想到，虽然等价 的频率相关地生成的信号不反映组件连接的状态，但是该等价的频率
相关地生成的信号被解释为分别地通过测量系统或电子控制设备而一 致。为此，再一次，如果锁定紧固器的两个部分的检测的连接生成有 利地完全等价于频率相关地生成的信号的信号，其向测量系统"报告"
儿童座椅驻留在机动车辆座椅上，则可以表现具有ISOFOX儿童座椅的 实施例。至少，可以通过频率相关的量来检测没有装备ISOFIX标准的 儿童座椅。
因此，优选的是，至少一个组件，例如作为第二组件的儿童座椅 是锁定紧固器的一部分，使得评估单元的至少一个信号可以被用于检 测连接。由此，ISOFIX系统的锁定紧固器被认为是这样的锁定。
因此，如果能够耦合到用于检测频率相关的量的至少一个测量装 置，则是有利的，以便于通过根据本发明的测量系统促进集成以及组 合公知系统的优点。
这里，然后还实现了到占用人保护系统特别是车辆中的气囊系统 的耦合，以便于最小化由于错误或者不充分地检测的座椅占用状态而 导致的受伤的危险。
考虑到由于ISOFIX儿童座椅的接地而引起的最初描述的问题，理论上应当还能够去耦合锁定连接或所谓的ISOFIX横片，以便于防止接
地。为此，具有在厘米范围内的厚度的绝缘是必要的，这既是无效率 的又无法以建设性的合理方式来实现。然而，考虑根据本发明的测量 系统以及其具有儿童座椅的应用，还优选的是，儿童座椅包括(至少) 薄的绝缘层，即，几毫米厚度。
特定地，本发明的想法在于将根据本发明的系统与通过频率相关 的量来生成信号的测量系统组合起来，特定的或确定的状态或者状态 的对应的改变可以与该信号相关联。例如，如己经陈述的，这意味着 测量系统确定车辆座椅的占用。
对应地，根据本发明的方法支持通过至少一个第一测量装置来检 测至少一个频率无关的电学量，通过评估单元来检测频率无关的电学 量的时域行为，其中，该评估单元基于至少部分地等价于频率相关的 信号的频率无关的电学量的时域过程来自动地生成信号。
以该方式，根据本发明的方法允许通过经由至少部分地对应于频 率相关的信号的频率无关的量生成信号来抵消测量系统的频率相关 性。因此，根据本发明的测量方法允许通过频率相关的电学量以及频 率无关的电学量来检测监视的或测量的系统内的确定的状态或确定的 状态改变。
考虑根据本发明的测量系统的使用以及考虑根据本发明的测量方 法的应用，可以使用多个测量装置，或者可以检测并且评估多个电学 频率无关的量。而且，可以在评估单元内设置逻辑组合，使得直到所 有的或若干频率无关的电学量指示测量的(监视的)系统内的状态的 改变才生成由评估单元生成信号。例如，机动车辆座椅处的评估单元
被设置用于直到将儿童座椅的若干ISOFIX锁定横片与机动车辆座椅的 ISOFIX锁定钩接合才生成信号。通过下面的参考附图的实施例的描述使本发明的其它细节和优点 清晰。


图l是具有用于将儿童座椅紧固到机动车辆座椅尤其是后座椅的 锁定紧固器的机动车辆座椅的立体图2是根据本发明的具有测量系统的图1中所示出的类型的机动车 辆座椅的示意性横截面视图3是在具有用于将儿童座椅紧固到机动车辆座椅(锁定原理)的 锁定紧固器(ISOFIX)的图1和图2中示出的类型的机动车辆座椅的区 域的立体图4是图3中示出的锁定紧固器的示意性部分横截面视图5是用于检测机动车辆的座椅的占用的测量系统的框图，其中， "I"和"Q"是发送到传感器的电流的同相无功电流分量，这些被用 于在潮湿座椅的情况中的分类。
图6是用于结合接地的机动车辆座椅而检测机动车辆座椅的占用 的测量系统的另一个框图7是具有占用座椅的占用人的机动车辆座椅的示意性横截面视
图8是用于通过电容测量来检测人的存在的布置的示意性视图；以
及
图9是用于确定(例如，由儿童座椅)占用机动车辆座椅的测量系 统的框图。
具体实施例方式
图1以立体后视图示出了由座面部分401和靠背402组成的机动 车辆座椅4的座椅框架4a，其中，座面部分401和靠背402经由座椅 调整机构10以公知的方式彼此铰接。为了确保靠背402可以相对于座 面部分401旋转并且在后者的方向上处于软席状态，在横向连接两个 部分的座椅调整机构10之间的区域403中相隔一定距离地布置机动车辆座椅4的两个所述部分。在因此处于面对机动车辆的后侧的内置状
态的该区域403中，分别在座面部分401或座椅框架4处设置ISOFIX 锁定横片(bail) 2。在ISOFIX锁定横片2上，安装了两个ISOFIX锁 定钩1，或者该两个ISOFIX横片钩l相对于彼此以一定距离地并且相 对于座椅纵轴对称地与所述横片2整体地形成。所述钩提供对机动车 辆座椅4的座椅框架4a的连接，或者所述钩是座椅框架4a的部分。
在图2的横截面侧视图中，图1的机动车辆座椅4被示出具有软 垫。座面部分401被装备有软垫部分9，以便于提供带垫落座区域90, 并且靠背402的面对座面部分401的区域被提供有软垫部分8。在该横 截面视图中，还出现了靠背402的坚硬后壁11，该坚硬后壁ll被设置 在靠背402的面对远离带垫座面部分401的落座区域90的一侧上。
在靠背402和座面部分401之间的自由区域403中，布置了处于 对ISOFIX横片2的操作性连接的所谓的主机(elo-box) 12, S卩，计算 机或评估单元。当然，该主机12还可以处于对ISOFIX锁定钩1的直 接连接。唯一重要的是，主机12以能够检测ISOFIX锁定臂与ISOFIX 锁定钩1的接合的方式被耦合到座椅框架4a的ISOFIX组件。在该关 系中，这意味着该主机12可以分别检测并且评估受压充电或放电过程， 或者被认为是电极的ISOFIX锁定横片2的时域过程，或者ISOFIX锁 定钩1的时域过程。
通过图3,在立体视图中明确了ISOFIX儿童座椅系统的功能原理。 这里，机动车辆座椅4是机动车辆座椅的后座椅，并且提供在带垫座 面部分401和带垫靠背402之间的开口 405，邻近用于插入座椅安全带 的搭扣舌的带搭扣容器404而布置该开口 405。通过该开口 405，插入 儿童座椅3的ISOFIX锁定臂301，该ISOFIX锁定臂301被布置在儿 童座椅3的儿童座椅框架3a上。因此，该ISOFIX锁定臂301驻留在 面对靠背402的儿童座椅3的后侧处，并且在靠背402的方向上从儿 童座椅3基本上垂直地延伸。如图4的横截面侧视图中所示，ISOFIX锁定臂301在插入靠背402 和座面部分401之间的开口 405之后，与在机动车辆座椅上的ISOFIX 锁定横片2的ISOFIX锁定钩l相接合。以该方式，儿童座椅3或儿童 座椅框架3a被牢固地连接到机动车辆座椅4的座椅框架4a。为了确保 足够稳定的连接，ISOFIX锁定臂301以及ISOFIX锁定钩1由金属制 成。为了使儿童座椅框架3a以导电的方式被连接到机动车辆座椅1的 座椅框架la，两个框架具有相同电势，或者在接地的座椅框架4a的情 况中，儿童座椅框架3a也接地。因此，在下文中，通过图5-8呈现的 测量原理不能根据频率相关的电势或电容测量来在被连接到座椅框架 4a的儿童座椅3和占用机动车辆座椅4的人之间进行区分。信号的清 楚的或无误的分配不再是可能的，该信号基于生成的电场通过频率相 关的量来生成，并且触发机动车辆的安全系统的激活或去激活。
因为该原因，对应于图4，根据本发明，在测量装置的感测中， 假设ISOFIX锁定横片2或仅ISOFIX锁定钩1被用作电容器的第一电 极，该电容器的第一电极处于不连接的状态，即，没有连接到ISOFIX 儿童座椅3，根据频率无关的量来起作用，以便于确定参考值。因此， 目前，作为电容器的第一电极的ISOFIX锁定横片2和ISOFIX锁定钩 1可以被重复地充电和放电，并且该充电或放电过程的时域过程被确定 为参考。为此，ISOFIX锁定钩1经由接触器120或导体元件被耦合到 以主机12形式的评估单元，其确定并且评估所述时域过程。由此，可 以连续地或者仅在某个时间间隔内，例如，在预定的时段中启动机动 车辆之后，和/或以给定的发生频率来进行充电或者放电过程。
如果现在以导电方式将儿童座椅3的ISOFIX锁定臂301连接到 ISOFIX锁定钩l，则儿童座椅3形成了电容器的第二电极，并且改变 了充电或放电过程的时域过程。最终与ISOFIX锁定横片2组合地，被 认为是电容器的ISOFIX锁定钩1的电容已经增加，并且已经可检测地 改变了 ISOFIX锁定横片2的充电或放电行为。主机12检测从在频率无关量的时域过程中引起的改变，例如充电或放电电流，并且生成引 起例如去激活气囊系统的信号。由此，基本上，应当减小了由于在碰 撞情况中展开的气囊而导致的驻留在儿童座椅3上的儿童受伤的危险。 由此，主机12的对应的信号等价于通过频率相关的检测或者用于座椅 占用的测量设备生成的信号，以便于确定机动车辆座椅4由儿童座椅
的占用，该儿童座椅例如没有装备有ISOFIX。
考虑充电或放电过程的时域过程的检测，还可能的是，根据图4 的主机12的评估单元的接触器120没有永久地被连接到ISOFIX锁定 钩l，或者被连接到ISOFIX锁定横片2。替代地，由于插入儿童座椅 3的ISOFIX锁定臂301而导致例如，接触器120可以从ISOFIX锁定 钩1分离，并且可以被直接耦合到ISOFIX锁定臂301。为此，例如， 接触器可以被形成为预张拉构成的弹簧，或者可以以弹力方式来支持 该接触器。然后，通过开口 405插入的ISOFIX锁定臂30I的一端可以 在当超过弹簧弹力的时候改变接触器120的位置，例如，在ISOFIX锁 定臂301的插入方向上移动它。附随地，接触器120到ISOFIX锁定钩 1的耦合可以被分开，并且同时可以实现接触器120到ISOFIX锁定臂 301的导电连接。因此，还通过此，可以检测例如经由接触器120的充 电或放电的电流馈送的时域过程中的改变。
重要的是，推广在图5-7中示出的用于通过频率相关的量来确定 机动车辆座椅4的占用的测量系统，使得还可以清楚地检测ISOFIX儿 童座椅3的占用，以便于去激活或防止对占用人造成危险的被动的或 主动的安全系统的激活。
因此，图5作为框图地示出具有通过电池供应电压V^^e确保的 能量供应14的控制系统21。另外，控制系统21包括对座椅的线束16 的连接，例如，用于连接到被动的或主动的安全系统。经由CAN-BUS 15即，用于连接到控制设备的汽车部件中的常见通信系统，来提供到 线束16的连接。该CAN-BUS 15被耦合到微处理器17，其进而控制正弦波生成器18和连接到那里的检测电流测量装置19。
在控制系统21外部将作为测量装置的具有例如电传感器或加热
垫这样的感测或检测元件5的检测单元20连接到检测电流测量装置 19。当向检测单元20馈送正弦信号，例如，12kHz的谐波正弦信号时， 可以测量电流I和电荷Q,其由微处理器17来评估。
最终可以独立于检测单元20被认作根据本发明的测量装置的检 测元件5或传感器经常驻留在座面部分401的软垫部分9中的落座区 域卯以下和在靠背402中。通过馈送振荡信号，检测元件5生成电场。 有利地，检测元件5被设计为电容传感器，使得可以测量检测元件5 的第一电极的相对于地的电容，目前是例如，座椅框架4a或车辆地板 7的参考电势。通过机动车辆座椅4上的物体或人，影响了电场和通过 此测量的电容。然后，从该频率相关的量的影响，可以检测座椅占用 或座椅占用的类型。因此，在通常的情况中，由于驻留在机动车辆座 椅4上的车辆占用人6而导致的检测到的电容明显增加，并且由于没 有ISOFIX系统的儿童座椅，该电容仅是不显著地增加或者几乎不增 加。例如，该检测的频率相关的量的增加相应地引起激活用于机动车 辆座椅4的机动车辆的安全系统的信号的生成。
检测元件5驻留其中的机动车辆座椅4或软垫部分8和9的潮湿 对检测元件5关于参考电势或接地的电容有重要的影响。因此，检测 元件5上的导电液体增加了检测的电容。因此，对于潮湿的座椅，在 常规的基础上来额外地测量在检测元件5和接地(一般来说，地)之 间的阻抗的电抗和电阻分量，并且通过使用电流的实部和虚部在潮湿 座椅的情况中做出了关于座椅占用的类型的区分。因此，在图5中， 在微处理器17处检测的值I和Q是发送到检测元件5的馈送电流的同 相无功电流分量，该值I和Q被用于分类在湿润或潮湿座椅的情况中 的座椅占用。在图6的框图中示出了根据用于检测机动车辆座椅4的占用的技 术的测量系统的实施例。由此，在座面部分401中结合接地的机动车
辆座椅4和位于其中的作为检测元件5或检测单元的加热垫进行检测。 其中，一个可以推断，经由接地导体33或34将靠背402和座面
部分401接地，以便于产生确定的系统。另外，这里经由到V^terie的
8引脚连接来将电子控制设备23连接到接地30、第一 CAN-BUS 31、 第二 CAN-BUS 32、机动车辆座椅4的接地导体33和34，用于加热设 备27的第一和第二接地导体35和36。所述8个连接或连接导体还引 向用于加热设备27的电子控制设备26，并且包括到线束连接片28的 分路。线束连接片28提供到加热设备27的连接片27a的连接。然后， 加热设备27包括形成为传感器或加热垫的检测元件5，并且包括在电 子控制设备23和加热垫之间的永久连接25。由此，经由到电子控制设 备23的双芯连接24来实现该永久连接25。
分别通过这样的布置和检测单元或检测元件5的电路，特别是占 用机动车辆座椅4的人(按预期的车辆占用人6)和车辆底部7之间的 电容C。g以及检测元件5 (传感器)和车辆地板7之间的电容Cg以及 检测元件5 (传感器)和车辆占用人6之间的电容Q。可以被检测并且 被用于确定机动车辆座椅4的占用。
图8中还示出了用于人6的存在的所谓的电容检测的这样的布置。 其中，还示意性地明确了在该连接中所应用的基尔霍夫定律。因此， 具有电容检测元件5的呈现的测量系统还遵守这样的自然法则，艮P， 检测元件5的生成的电场的电流必须形成闭合电路的一部分。因此， 传感器单元38不仅被连接到检测元件5所包括的检测电极37，而且还 经由C^被电容地连接到邻近的环境39。而且，要以电容的方式经由 C^通过检测电极37来检测的人6还包括到环境39的耦合(Cx3)。以 该方式，在检测电极37或检测元件5的接地以及要被检测的人6彼此 连接的情况中形成电路。该强制条件还可通过图6的电路被考虑，其中，机动车辆座椅4
或其靠背402以及其座面部分401必须接地，用于座椅占用检测。
因此，在经由ISOFIX系统将儿童座椅框架3a连接到机动车辆座 椅4的车辆框架4a，并且儿童座椅3中的金属还在与机动车辆座椅4 的剩余部分相同的电势上的情况中，妨碍了这样的测量系统的功能。 由于由测量系统生成的值相等(参见图6-8)或具有相同大小的I和Q (参见图5)，因此使得人6和具有ISOFIX系统的儿童座椅3之间的 区分不可能。
由于不涉及"直流电压"电阻而是阻抗，所以为了从接地的剩余 部分去耦合ISOFIX锁定横片2，简单的隔离是不够的。
根据本发明，将模拟测量方法与频率相关的测量方法组合，允其 是图5-7中所示出的类型的方法，以便于在该特定优选的实施例中检测 ISOFIX儿童座椅3，并且然后去激活或者防止对占用人造成危险的被 动或主动安全系统的激活。当然，通过此，儿童座椅的检测也是可能 的，然而，该儿童座椅不包括ISOFIX标准，但是，由于相当的限制， 通过描述的频率相关测量方法或系统，还无法明显地与人区分开。
另外，被认为有利的是，如果机动车辆座椅4的ISOFIX部分，例 如，ISOFIX锁定横片2，包括简单的(薄的)绝缘，以便于提供相对 于座椅框架4a的"直流电压绝缘"。或者换言之，用作传感器电极的 ISOFIX锁定横片2包括绝缘体，在直流电压下操作的情况中，该绝缘 体实际上确保了 ISOFIX锁定横片2和座椅框架4a的足够分离，然而， 为了在所述的情况中提供完全的电磁去耦合，该隔离明显太小了。
根据已经描述的本发明的测量方法，在本实施例中提供了电容器， 该电容器连续地充电和放电。将该充电和放电时间用作参考。将ISOFrX锁定横片2用作电极。和在电容器的情况中一样，具有其几何特性的 该电极的充电需要一定时间。使用该时间(在从参考时间中减去该时 间之后)来表示"0"状态。在现在通过连接儿童座椅3增加了电极的
面积的情况中，所述时间也增加，并且检测到安装了 ISOFIX儿童座椅 3。因此，产生了 "1"状态。
图9示出了用于确定电极7a的频率相关的量(例如，如电极7a 的充电时间和放电时间)的特性的框图。例如，电极7a可以是用于儿 童座椅3的(ISOFDO锁定紧固器的一部分，特别是在机动车辆座椅 4处设置的(ISOFIX)锁定紧固器的第二部分，例如，ISOFIX锁定横 片2或ISOFIX锁定钩1。相应地，图9中示出的电路还可以是评估单 元的一部分，或者是前述的图1-4的主机12的一部分。
由于对常见的电子信号序列控制器46(所谓的"突发脉冲控制器") 的开始指令45而导致控制使用单斜坡方法(单斜率)切换的电容器或 模数转换器40。通过该电容器，评估根据灵敏度定义的电极7a和电容 Cs的充电和放电，该电极经由连接导体41和42被连接到模数转换器 40。由此，该电极包括电容接地Cx。还经由电荷放大器43被连接到连 接导体41和42，充电或放电过程的时域过程被转发到模数转换器40。 一方面，模数转换器40传送关于充电或放电过程的结束的回复44。另 —方面，它生成反映电极7a的实际检测的状态的信号47，因此，例如 在电极7a的增加的电容的情况中，以信号发送"1"状态。
例如，该信号47定义儿童座椅3是否以导电方式经由其ISOFIX 锁定臂301被连接到ISOFIX锁定横片2,使得电极的充电或放电时间 已经改变，该电极现在包括ISOFIX锁定臂301和ISOFIX锁定钩1以 及ISOFIX锁定横片2。该充电或放电时间的改变是可检测的，以用于 确定ISOFIX儿童座椅3对机动车辆座椅4的占用。
独立于目前所描述的事实，在其它应用范围中根据本发明的测量方法或测量系统的应用也是可能的，其中，确定频率相关的测量值以 便于检测某个状态。
附图标记的列表1ISOFIX锁定钩
la座椅框架
2ISOFIX锁定横片
3儿童座椅
3a儿童座椅框架
4机动车辆座椅
4a儿童座椅框架
检测元件/传感器
6占用人
车辆地板
7a电极
8倚靠软垫部分
9座面软垫部分
10座椅机构
11后壁
12主机(计算机/评估单元)
13Vfiatterie
14能量供应
15CAN-BUS
16座椅线束
17微处理器
18正弦波生成装置
19检测电流测量装置
20检测单元
21控制系统
228引脚连接24 双芯连接
25 电磁控制设备和传感器垫之间的永久连接 26用于加热设备的电子控制设备
27 加热设备
27a加热设备的连接片(连接) 28线束连接片
30 接地
31 CAN-BUS 1
32 CAN-BUS 2
33靠背接地导体
34座面部分接地导体
35第一接地导体加热设备
36第二接地导体加热设备
Cs。传感器到占用人的电容
C。g占用人到接地的电容
Csg传感器到接地的电容
37检测电极(检测单元)
38传感器
39 周围环境
40单斜坡方法(单斜率)切换的电容器ADU
41 连接导体l
42连接导体2
43电荷放大器
44 回复("就绪")
45开始指令/信号("开始")
46信号序列控制器(突发脉冲控制器)
47状态信号("结果")
卯落座区域120接触器
301 ISOFIX锁定臂
401 座面部分 402靠背
403 靠背和座面部分之间的区域 404带搭扣容器
405 用于在机动车辆座椅上插入ISOFIX锁定臂的开口
权利要求
1.测量系统，包括a)至少一个测量装置，所述至少一个测量装置用于检测至少一个频率无关的电学量；b)评估单元，所述评估单元用于检测所述频率无关的电学量的时域行为，其中c)所述评估单元从所述频率无关的电学量的时域过程的检测中自动地生成至少部分地等价于频率相关的信号的信号。
2. 根据权利要求l所述的测量系统，其特征在于，所述第一测量 装置包括电容器和/或线圈。
3. 根据权利要求l或2所述的测量系统，其特征在于，所述频率 无关的电学量是电流、电压和/或电荷。
4. 根据前述权利要求的至少一项所述的测量系统，其特征在于， 由所述评估单元检测充电和/或放电过程的时域行为。
5. 根据前述权利要求的至少一项所述的测量系统，其特征在于， 所述至少一个测量装置和所述至少一个评估单元布置在车辆中。
6. 根据前述权利要求的至少一项所述的测量系统，其特征在于， 电容器的第一电极是第一组件的一部分，其中，第二组件的第二电极 能够被耦合到所述第一电极。
7. 根据权利要求6所述的测量系统，其特征在于，能够从所述电 容器的充电和/或放电的动态中生成与在所述第一组件和所述第二组件 之间的机械连接的状态有关的信号。
8. 根据权利要求6或7所述的测量系统，其特征在于，所述电容 器的所述第一电极被耦合到ISOFIX儿童座椅的紧固横片，并且所述电 容器的所述第二电极被耦合到用于车辆的儿童座椅。
9. 根据权利要求6到8的至少一项所述的测量系统，其特征在于， 至少一个组件是锁定的一部分，使得所述评估单元的至少一个信号能 够被用于检测连接。
10. 根据前述权利要求的至少一项所述的测量系统，其特征在于 到用于检测频率相关的量的至少一个测量装置的耦合。
11. 根据前述权利要求的至少一项所述的测量系统，其特征在于 到占用人保护系统特别是车辆中的气囊系统的耦合。
12. 用于安装在机动车辆中的设备，其特征在于，所述设备能够 被耦合到根据权利要求1到11的至少一项所述的测量系统。
13. 根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述设备被形成 为用于车辆的儿童座椅。
14. 根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述儿童座椅包 括薄的绝缘层。
15. 测量方法，其中a) 至少第一测量装置检测至少一个频率无关的电学量；b) 评估单元检测所述频率无关的电学量的时域行为，其中c) 所述评估单元从所述频率无关的电学量的时域过程的检测中自 动地生成至少部分地等价于频率相关的信号的信号。
全文摘要
本发明涉及测量系统，该测量系统具有至少第一测量装置，该至少第一测量装置用于检测至少一个频率无关的电学量；评估单元，该评估单元用于检测频率无关的电学量的时域行为，其中，该评估单元从频率无关的电学量的时域过程的检测中自动地生成至少部分地等价于频率相关信号的信号。另外，本发明涉及测量方法，其中，至少第一测量装置检测至少频率无关的电学量；评估单元检测频率无关的量的时域行为，其中，该评估单元从频率无关的电学量的时域过程的检测中自动地生成信号，该信号至少部分地等价于频率相关的量。
文档编号B60N2/00GK101678780SQ200880015256
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月8日 优先权日2007年5月9日
发明者马库斯·坎德勒 申请人:高田-彼得里公开股份有限公司