FR2860190A1 - Dispositif et procede pour determiner la presence d'un objet ou d'une personne sur un siege d'un moyen de transport - Google Patents

Abstract

Le dispositif comprend un récepteur-émetteur (1) qui émet des signaux HF qui sont réfléchis par des réflecteurs (6) placés dans les sièges (10). Des sièges occupés sont reconnus à l'aide de temps de propagation des signaux et/ou des caractéristiques du réflecteur et/ou des intensités de réception. En plus, il est déterminé au moyen d'un capteur de ceinture (25, 26) si la ceinture de sécurité (20) est attachée.

Description

L'invention concerne un dispositif et un procédé pour déceler la présence

d'un objet ou d'une personne sur un siège d'un moyen de transport, dans le but par exemple de commander des fonctions du véhicule.

Un dispositif connu (US 6 199 904 B1) comprend un récepteur-émetteur renfermant un émetteur HF (émetteur à haute fréquence) et un récepteur HF. L'émetteur transmet des rayonnements HF vers un siège de véhicule qui présente une surface réfléchissante. Les rayons sont réfléchis sur la surface et retransmis au récepteur. Le récepteur reçoit les signaux réfléchis et détermine l'intensité des signaux reçus. Si une personne a pris place sur un siège, les signaux sont fortement atténués par le corps de sorte qu'une personne peut immédiatement être distinguée comme étant sur le siège.

Dans ce dispositif, on ne peut cependant pas distinguer si le signal réfléchi provient de la surface du siège ou d'un autre élément réfléchissant. Par conséquent, l'occupation du siège ne peut pas être déterminée avec certitude.

On a proposé chez la déposante d'utiliser comme récepteur-émetteur le récepteur-émetteur d'un système de contrôle d'accès et de démarrage d'un véhicule. Ce récepteur-émetteur peut déterminer, à l'aide du temps de propagation des signaux, la distance entre le récepteur-émetteur et le réflecteur. En connaissant la position et l'endroit du siège, les signaux réfléchis par le réflecteur peuvent être distingués par rapport à d'autres signaux dispersés, et il peut être déterminé à l'aide des intensités des signaux reçus si une personne a pris place sur le siège.

Un dispositif pour régler le guidage de la ceinture de sécurité est connu de l'exposé de brevet DE 101 33 759 C2. Par les processus de traitement d'images et de reconnaissance de modèles, il peut être déterminé combien il y a d'occupants ou, respectivement, quelles places sont occupées, quelle est la position du corps des occupants, quelle est la position de la tête, des oreilles et de la bouche des occupants. Le traitement d'images et la reconnaissance de modèles permettent de reconnaître également la présence des occupants mêmes (identification des occupants). La reconnaissance de modèles décide sur la base de la tenue du corps et de la tête et de la position de la ceinture si cette dernière peut créer un danger potentiel.

Ce dispositif connu présente les désavantages qu'il fonctionne purement sur une base optique, et on ne peut pas déterminer, à cause des ombrages ou d'un recouvrement optique, s'il y a réellement une personne sur le siège du véhicule. En plus, le traitement d'images est un processus très coûteux.

Un autre dispositif connu pour déterminer l'occupation d'un siège (US 2003 / 0 136 600 Al) sert à la distinction de l'état de santé d'une personne se trouvant sur un siège. Afin de déterminer l'occupation du siège, ce dispositif comprend un émetteur qui émet des signaux ultrasoniques. Les ondes réfléchies sur l'objet sont reçues par des récepteurs et comparées à des modèles de référence. De cette manière, on peut distinguer si le siège est occupé et par quel objet. L'information ainsi reçue est utilisée pour commander le coussin gonflable. En plus, on peut par exemple déterminer la position du siège. À cette fin, des résonateurs sont disposés à différents endroits du siège. Les signaux réfléchis par les résonateurs sont reçus et traités par des récepteurs. La position exacte du siège est reconnue de cette façon et peut être enregistrée dans la mémoire du siège. Cependant, ces réflecteurs ne servent pas à reconnaître des personnes ou des objets sur les sièges mais ne servent qu'à déterminer et enregistrer la position du siège.

Dans le dispositif connu, des capteurs de ceinture peuvent être présents par lesquels l'emplacement de la ceinture peut être déterminé, donc si la ceinture est utilisée. Le déploiement du coussin gonflable peut être commandé de façon plus précise sur la base de cette information.

Un autre dispositif (DE 101 24 915 Al) sert à la détermination d'un état d'occupation d'un siège. Il comprend un émetteur qui envoie des signaux de haute fréquence vers un récepteur. L'intensité reçue dépend du fait qu'une personne se trouve entre l'émetteur et le récepteur, et la grandeur de l'intensité est mesurée et traitée. Un tel dispositif ne comprend ni réflecteur ni capteur de ceinture pour reconnaître une personne et pour déterminer si celle-ci a effectivement bouclé sa ceinture.

Un autre dispositif (DE 196 37 108 Al) rend connu un système de protection de passagers pour véhicules à moteur dans lequel la position assise des passagers est continuellement surveillée. À cette fin, un dispositif de mesure de distance est prévu pour émettre des signaux qui sont réfléchis par des réflecteurs placés sur la ceinture de sécurité. Dans ce dispositif, on ne mesure que les distances entre les réflecteurs et l'émetteur ou entre les réflecteurs et le récepteur, respectivement. Le rayonnement ne traverse pas le corps ou l'objet se trouvant sur les sièges.

Un dispositif pour commander un dispositif de retenue est connu du document DE 196 10 833 Al. Ce dispositif comprend différents capteurs à l'aide desquels la position d'une personne sur un siège est déterminée. En plus, des capteurs ultrasoniques irradient la région du siège et captent les signaux de l'écho. La position d'un occupant est déterminée par rapport à chacun des capteurs par une surveillance de l'intervalle de temps entre les impulsions émises et les impulsions de l'écho reçues. En fonction de toutes ces informations déterminées, la position d'un occupant sur un siège est décelée et le coussin gonflable est commandé en conséquence.

Ce dispositif connu utilise également un élément appelé radar à impulsions qui fonctionne selon le principe de Doppler et qui traite les signaux de l'écho. Des rayonnements traversant le corps d'une personne ou d'un objet sur le siège ne peuvent pas être pris en considération ici. De tels procédés utilisant des radars à impulsions sont fortement susceptibles de présenter des défauts car des réflexions indésirables sur n'importe quel objet dans le véhicule peuvent provoquer des erreurs de mesure.

L'invention a pour objet de fournir un dispositif et un procédé pour déceler la présence d'un objet ou d'une personne sur un siège d'un moyen de transport, dans le cas duquel l'on peut reconnaître de manière certaine quels sièges sont occupés et si les personnes ou objets qui s'y trouvent sont également assurés par une ceinture de sécurité.

Cet objectif est atteint selon l'invention par un dispositif pour déceler la présence d'un objet ou d'une personne sur un siège d'un moyen de transport, comprenant, au moins un émetteur HF disposé à proximité d'un siège et qui émet des signaux HF, un ou plusieurs réflecteurs réfléchissant des signaux HF, les réflecteurs étant placés sur ou dans un siège de telle manière que les signaux HF traversent au moins partiellement la personne ou l'objet se trouvant sur le siège en étant atténués, 25 un récepteur HF recevant des signaux HF, une unité d'analyse reliée à l'émetteur HF et au récepteur HF qui décèle une occupation du ou des sièges à partir du temps de propagation de signal entre l'émission et la réception et/ou à partir des informations contenues dans les signaux HF et/ou à partir de l'amplitude des signaux reçus, une ceinture de sécurité à l'aide de laquelle l'objet ou la personne peuvent être protégés sur le siège, et un capteur de ceinture, également connecté à l'unité d'analyse et à l'aide duquel il est déterminé si la ceinture de sécurité est effectivement bouclée.

Cet objectif est également atteint selon l'invention par un procédé pour 35 déterminer la présence d'un objet ou d'une personne sur un siège d'un moyen de transport, dans lequel, des signaux HF sont émis par un émetteur et sont reçus directement ou indirectement par un récepteur HF en étant réfléchis par un réflecteur, les signaux HF traversant au moins en partie la personne ou l'objet se trouvant sur le siège et étant de ce fait atténués, une occupation du ou des sièges est déterminée à partir du temps de propagation du signal entre l'émission et la réception et/ou à partir de l'information contenue dans les signaux HF et/ou à partir de l'amplitude des signaux reçus, et dans lequel il est décelé à partir d'un signal de capteur de ceinture si la ceinture de sécurité est attachée dans le cas où une occupation de siège a été détectée.

Le dispositif comporte un ou plusieurs émetteurs HF disposés à l'intérieur du véhicule et qui émettent des signaux HF. Un ou plusieurs réflecteurs sont placés sur ou dans chacun des sièges. Ces réflecteurs réfléchissent les signaux HF reçus vers un récepteur HF. Le récepteur HF démodule les signaux et les transmet à une unité d'analyse qui détermine à partir du temps de propagation des signaux et/ou des codes ou informations contenus dans les signaux HF et/ou de l'intensité du signal reçu, si une place est occupée. En plus, il est déterminé à l'aide d'un capteur de ceinture si une ceinture de sécurité est réellement bouclée et donc si les personnes ou les objets se trouvant sur les sièges sont assurés.

Ce dispositif présente l'avantage qu'il peut reconnaître lui-même et de façon certaine quels sièges sont occupés et si les ceintures de sécurité sont également attachées sur ces sièges.

Au lieu des réflecteurs, il est également possible de disposer des émetteurs HF ou des récepteurs HF dans les sièges ce qui a pour résultat une transmission unidirectionnelle entre l'émetteur HF et le récepteur HF, ces appareils étant placés de telle manière que l'objet ou la personne se trouve avec certitude dans le parcours du rayonnement.

Les réflecteurs peuvent retransmettre les signaux HF, modulés par une information caractéristique et propre au réflecteur. Par conséquent, il est possible de reconnaître sans équivoque de quel réflecteur provient le signal reçu. À l'aide du temps de propagation du signal, la position réelle du réflecteur peut être déterminée (la position réelle dépend, entre autres, de la position du siège et de l'inclinaison du dossier). Il est également possible de vérifier si le signal reçu a pris un détour, c'est à dire a subi une réflexion multiple, au cours de son chemin depuis l'émetteur via le réflecteur vers le récepteur. Ce dispositif permet également à lui seul déjà de déterminer l'occupation d'un siège ou d'une place.

Le dispositif selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques avantageuses suivantes: - le capteur de ceinture est un interrupteur d'attache de ceinture situé à l'intérieur d'une attache de ceinture de la ceinture de sécurité et qui est actionné lorsque la boucle de ceinture est enclenchée dans l'attache de ceinture; - le capteur de ceinture est un réflecteur de ceinture placé sur ou dans la ceinture de sécurité; - l'émetteur HF et le récepteur HF sont réalisés sous forme d'unité commune et forment ainsi un récepteur-émetteur; - un dispositif d'affichage est prévu qui indique si des sièges sont occupés ou lesquels sont occupés, etlou si des ceintures de sécurité sont attachées ou non attachées ou lesquelles sont attachées; - l'émetteur HF ainsi que le récepteur HF et une unité d'analyse reliée à ce dernier font partie d'un système de commande de confort dans un véhicule à moteur, au moyen de laquelle est commandée au moins une fonction spécifique du véhicule dépendant de la présence d'une personne ou d'un objet sur un siège et/ou en fonction de la ceinture de sécurité attachée; Le procédé selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques avantageuses suivantes: - l'émetteur HF émet les signaux HF avec modulation à large bande et chaque réflecteur ou un groupe de réflecteurs réfléchissent leurs signaux à une fréquence préétablie; - lorsque plusieurs émetteurs HF sont utilisés, les signaux sont émis dans des canaux de transmission différents, avec des fréquences de modulation différentes, ou 25 échelonnés dans le temps; - les réflecteurs renvoient les signaux avec une polarisation différente, et les récepteurs HF sont capables de recevoir des signaux à polarisation différente.

Ainsi, selon un développement avantageux, le capteur de ceinture peut être un simple interrupteur qui est placé dans l'attache de ceinture de telle manière qu'il détermine si la ceinture de sécurité est bouclée et protège donc la personne ou l'objet sur le siège.

Un ou plusieurs réflecteurs de ceinture peuvent être utilisés comme capteur de ceinture qui donnent au signal HF une information ou une caractéristique. Il est possible de déterminer, conjointement par exemple à l'intensité reçue, si la ceinture est attachée ou non.

Il est encore plus confortable si le capteur de ceinture est formé par un ou plusieurs réflecteurs de ceinture qui sont distribués chacun sur ou dans la ceinture de sécurité. Plusieurs réflecteurs disposés de manière distribuée sur la ceinture de sécurité permettent alors de former une image tridimensionnelle de la ceinture de sécurité à l'aide de la mesure de distance. On peut donc savoir si la ceinture de sécurité est attachée et quel est son pourtour. On peut donc déterminer, par exemple, de quelle distance une personne assise dans le siège s'est penchée tout en étant attachée dans le siège.

De manière avantageuse, l'émetteur HF et le récepteur HF sont réalisés sous forme d'une seule pièce, c'est-à-dire d'un récepteur-émetteur, très proche l'un de l'autre ou dans une unité ou un boîtier. Le récepteurémetteur peut également être utilisé dans un système de vérification d'accès et d'antidémarrage (système de protection antivol) qui est présent de toute façon car ce système comprend également l'émission et la réception des signaux HF ainsi que la possibilité de déterminer la distance ou la position d'un émetteur de code à l'aide de la mesure du temps de propagation. Un tel système antivol et ses éléments sont décrits par exemple dans la demande de brevet publiée DE 199 57 536 Al à laquelle on se réfère ici expressément. La connaissance plus profonde d'un tel système de protection antivol est donc considérée comme étant familière à l'homme du métier.

Les réflecteurs peuvent également être réalisés sous forme de réflecteurs à modulation ce qui permet la retransmission d'un signal reçu par exemple à l'aide d'un élément à ondes de surface modulé par un code. Mais on a également d'autres possibilités de réaliser une réflexion modulée du signal HF. À l'aide de la modulation, le signal vers le récepteur HF a reçu une identification caractéristique.

Si le dispositif est connecté à une unité d'analyse et de l'affichage, il est possible de manière simple et rapide d'afficher pour une personne de surveillance de manière reconnaissable quels sont les sièges occupés ou libres et quelles sont les ceintures de sécurité attachées ou non.

Des réflecteurs peuvent être utilisés non seulement pour distinguer l'occupation des sièges ou des places mais également pour déterminer par exemple la position réelle momentanée du siège ou la position réelle de la personne sur le siège. La position déterminée peut être transmise ensuite à un système de commande du véhicule, par exemple à un système de coussin gonflable. La position déterminée de la personne et des sièges peut également être mise à disposition d'autres appareils de commande par lesquels des fonctions de véhicule (réglage des sièges individuellement par occupant, réglage des rétroviseurs du véhicule à moteur, la climatisation, les souffleries, la lumière intérieure etc.) du moyen de transport peuvent être commandées de manière confortable. II est également possible de déclencher un dispositif d'antidémarrage assurant que le moyen de transport ne peut être utilisé (c'est-à-dire être démarré et rouler) que si toutes les personnes qui s'y trouvent et les objets à protéger sont assurés par les ceintures de sécurité.

De manière avantageuse, le récepteur HF sera utilisé pour déterminer la position actuelle d'une personne sur le siège du véhicule et de transmettre cette position à un système de coussin gonflable dans un véhicule à moteur, et le déclenchement du coussin gonflable en cas d'accident peut être commandé.

Puisqu'un système de coussin gonflable est un système critique pour une personne du point de vue sécurité, il est important que les réflecteurs fonctionnent correctement et qu'ils puissent être vérifiés à tout moment et ne deviennent pas défaillants.

Il est avantageux lorsque l'émetteur HF émet les signaux modulés à bande large et que chaque réflecteur ou un groupe de réflecteurs réfléchissent leurs signaux avec une fréquence prédéterminée. Pour détecter la ceinture de sécurité attachée, un seul émetteur HF peut être associé à un réflecteur ou à un récepteur HF dans la région du siège. Cependant, plusieurs sièges peuvent être irradiés par l'émetteur HF avec les signaux HF afin de détecter les occupations de siège et les ceintures de sécurité attachées.

Si plusieurs émetteurs HF sont utilisés, les signaux peuvent être émis dans des canaux de transmission différents, avec des fréquences porteuses différentes, selon un procédé de multiplexage en fréquence, de multiplexage temporel, ou d'un système de multiplexage mixte (c'est-àdire par portions en fonction de temps et/ou de fréquence) afin d'éviter dans la mesure du possible des superpositions de signaux nuisibles dans les signaux de retour vers les récepteurs HF.

Les réflecteurs peuvent retransmettre les signaux également avec une polarisation différente. Si les récepteurs HF sont à même de recevoir des signaux de polarisation différente, un émetteur peut alors servir plusieurs sièges ayant des réflecteurs et peut tout de même encore distinguer entre les différents réflecteurs. Par exemple, des signaux à polarisation linéaire ayant des directions de polarisation différentes ou même des signaux à polarisation elliptique peuvent être produits.

De préférence, un dispositif selon l'invention est utilisé dans un véhicule à moteur afin de surveiller tous les sièges dans le véhicule et pour constater si toutes les personnes dans le véhicule ont attaché leur ceinture de sécurité. Un dispositif comprenant plusieurs émetteurs HF peut être utilisé dans un autobus pour pouvoir indiquer au chauffeur d'un seul coup d'oeil de celui-ci si tous les passagers ont fermé leur ceinture. La même situation s'applique à l'avion, aux bateaux de transport de passagers ou à un véhicule roulant sur rails.

Dans ce qui suit, on explique plus en détail des exemples d'exécution de 5 l'invention. Dans le dessin: la fig. 1 représente une vue de côté d'un siège de véhicule occupé par une personne, comprenant un dispositif selon l'invention, les fig. 2A et 2B montrent des sièges de véhicule, chacun doté d'une ceinture de sécurité, la fig. 3 est un schéma fonctionnel du dispositif selon l'invention, la fig. 4 représente une vue de côté d'un siège de véhicule sur lequel est posée une coque pour bébé en voiture, et la fig. 5 montre une vue latérale d'une rangée de sièges dans un moyen de transport tel qu'autobus ou avion.

Dans les figures, les éléments identiques ou ayant la même fonction portent les mêmes signes de référence si ce n'est pas indiqué autrement.

Dans ce qui suit, un dispositif et un procédé pour déceler la présence d'un objet ou d'une personne sur un siège d'un moyen de transport seront expliqués à l'aide de leur utilisation dans un véhicule à moteur ayant des personnes comme objets qui se trouvent sur un siège du véhicule.

Un tel dispositif comporte un ou plusieurs récepteurs-émetteurs 1, chacun ayant un émetteur HF 2 et un récepteur HF 3 dans le tableau de bord 4 (fig. 1), dans la console centrale, dans le plafond 5 et/ou dans le rétroviseur. Plusieurs réflecteurs 6 sont disposés dans les sièges 10, à savoir dans la surface de siège 13, le dossier 12 et/ou l'appui-tête 11. Les réflecteurs 6 sont placés de manière avantageuse dans les régions des sièges 10 dans lesquelles une personne 7 touche normalement le siège 10 en prenant place, ou que la personne 7 recouvre au moins partiellement par son corps par rapport à l'émetteur HF 2.

Les émetteurs HF 2 émettent des signaux HF en direction du siège de véhicule 10. Ces signaux sont réfléchis par les réflecteurs 6 dans les sièges 10 directement ou modulés par un code. Les récepteurs HF 3 reçoivent les signaux et les dépouillent à l'aide de l'intensité reçue, du temps de propagation des signaux et/ou du code contenu dans le signal.

Si une personne 7 ou un objet encombrant se trouve sur un siège 10, les 35 réflecteurs 6 sont généralement au moins partiellement recouverts, à savoir qu'ils se trouvent dans la trajectoire des rayons entre un récepteur-émetteur 1 et au moins un réflecteur 6 associé. L'émetteur HF/récepteur HF 2, 3 et les réflecteurs 6 sont placés de telle manière que le trajet de transmission directe entre ces éléments passe normalement à travers une personne 7 sur le siège 10. Les signaux HF émis par les émetteurs HF 2 traversent alors le corps et sont de ce fait atténués plus ou moins fortement selon les propriétés physiques.

Les signaux réfléchis par les réflecteurs 6 traversent également en partie le corps de la personne 7 et sont également atténués. Les signaux arrivent fortement atténués aux récepteurs HF 3. À l'aide de l'intensité, de la mesure du temps de propagation du signal et/ou du code réfléchi (ou d'une information contenue dans le signal, par exemple une donnée caractéristique), la distance peut être déterminée de manière exacte si une personne 7 se trouve sur le siège 10, et, additionnellement - par exemple au moyen d'un procédé de triangulation - dans quelle position elle se trouve.

li est avantageux de faire fonctionner les réflecteurs 6 comme réflecteurs qui ajoutent une information au signal à réfléchir. Par exemple, les réflecteurs 6 peuvent donc être cadencés avec une fréquence de 32 kHz. Cette information est quasiment "rajoutée par modulation" au signal et retransmise au récepteur HF 3. On peut également ajouter aux signaux une autre information (sous forme d'une fréquence, d'un code etc.) afin de distinguer de quel réflecteur 6 un signal est reçu. À l'aide de la caractéristique du réflecteur 6 considéré et/ou de la mesure du temps de propagation d'un signal, d'autres signaux qui sont arrivés au récepteur 3 par des réflexions multiples peuvent être écartés lors de l'analyse.

Au cas où un réflecteur 6 reçoit les signaux HF non atténués et où les réflexions de ces signaux arrivent également pratiquement non atténuées au récepteur HF 3, on peut établir qu'il n'y a aucune personne 7 dans la région du réflecteur 6 car le rayonnement qui traverse un corps humain est fortement atténué (d'environ 30 dB lors d'un simple passage). Lorsque l'atténuation se trouve dans l'ordre de grandeur d'environ 30 dB, on peut conclure que le signal n'a traversé le corps qu'une seule fois. Par contre, si le signal a été atténué dans l'ordre de grandeur d'environ 60 dB, on peut supposer à la base de cette forte atténuation que le signal a traversé le corps avant la réflexion et encore une fois après réflexion.

Chez les objets, l'intensité obtenue en retour dépend de la conductivité de l'objet. Les objets non conducteurs ne causent guère d'atténuation. À l'aide de l'information ou de la caractéristique du réflecteur 6, 26, on peut quand même déterminer l'origine du signal HF reçu. Les objets hautement conducteurs, par contre, réfléchissent le signal HF pratiquement sans pertes notables. Cependant, ces objets "font de l'ombre" aux réflecteurs 6, 26 au moins en partie de sorte que seulement une partie des réflecteurs 6, 26 réfléchissent un signal contenant une information ou une caractéristique. Par conséquent, on peut conclure qu'il y a un objet qui se trouve sur un siège 10.

L'extension exacte du corps ou de l'objet peut être constatée à l'aide de beaucoup de petits réflecteurs 6 distribués dans les sièges 10 (appuitête 11, dossier 12, surface de siège 13) car les positions des réflecteurs 6 et celles du récepteur-émetteur 1 par rapport au corps ou à l'objet sont connues.

Chaque réflecteur 6 peut comporter son propre code qui est alors renvoyé au récepteur HF 3. Par ce fait, on peut constater sur lequel des réflecteurs 6 un signal avait été réfléchi de façon modulée. Même si des signaux sont reçus en ayant été réfléchis plusieurs fois sur les réflecteurs 6 et d'autres objets dans le véhicule, les signaux peuvent être associés de manière univoque à un réflecteur 6 à l'aide de l'intensité et/ou du temps de propagation du signal et/ou du code.

Des dispositifs dit à rétrodiffusion (en anglais "backscatter") peuvent être utilisés pour les réflecteurs 6. On distingue entre un dispositif à rétrodiffusion passif, un dispositif à rétrodiffusion semi-passif, un dispositif à rétrodiffusion semi-actif et un dispositif à rétrodiffusion actif.

Un dispositif à rétrodiffusion passif comporte une surface réfléchissante. En raison d'un saut sR (saut de la constante diélectrique relative sR ou changement de la conductivité électrique), l'impédance caractéristique présente un saut. Il y a une section efficace de rétrodiffusion constante de sorte qu'aucune modulation ne se produit (comme un miroir).

Un dispositif à rétrodiffusion semi-passif comporte également une surface réfléchissante. Cependant, il y a une section efficace de rétr'odiffusion variable dans le temps (par exemple par un transistor de commutation). Cependant il n'y a pas d'amplification de signal et pas de génération de signal lors de la réflexion.

Le dispositif à rétrodiffusion semi-actif est semblable au dispositif à rétrodiffusion semi-passif mais il fournit une amplification du signal à réfléchir.

Dans le cas d'un dispositif à rétrodiffusion actif, le signal à réfléchir est généré dans le dispositif à rétrodiffusion. À cette fin, le dispositif à rétrodiffusion actif comprend son propre oscillateur par lequel un signal cohérent en phase est réfléchi.

De tels réflecteurs 6 peuvent être structurés simplement et avoir des petites dimensions de sorte qu'ils peuvent être placés à tous les endroits, de préférence dans ou sur le dossier 12, dans, sur ou sous la surface de siège 13 ou dans ou sur l'appui-tête 11.

Puisque les signaux HF entre le récepteur-émetteur 1 et le ou les réflecteurs 6 sont également transmis directement en allant et venant, il est également possible de déterminer la position exacte du siège 10 à l'aide d'une ou plusieurs mesures du temps de propagation du signal. Puisque les signaux sont fortement atténués lorsqu'ils traversent un corps humain, on peut même utiliser des diffractions pour reconnaître une position avancée d'une personne 7. Par la diffraction des signaux ou du rayonnement HF, une petite partie des signaux arrive toujours de manière seulement légèrement atténuée au réflecteur 6. À l'aide de l'intensité qui est dans ce cas reçue par le récepteur HF 3, on peut déterminer dans quelle mesure une personne 7 s'est penchée en avant. Le plus petit degré de déplacement vers l'avant du torse d'une personne 7 se trouvant sur le siège 10 dépend de la fréquence d'émission (longueur d'onde) ou de laprofondeur de montage des réflecteurs 6 dans les sièges 10.

À l'aide de l'intensité du signal réfléchi, l'angle d'inclinaison ou le déplacement vers l'avant de la personne 7 peuvent être déterminés. Si l'on utilise plus de réflecteurs 6 et des réflecteurs plus petits dans les sièges, la résolution spatiale est plus grande, et la position d'une personne 7 ou d'un objet sur les sièges 10 peut être déterminée de manière plus précise. II est également possible de placer plusieurs récepteurs HF 3 dans les sièges afin de reconnaître plus précisément la position.

Ces informations d'occupation des sièges et également de la position peuvent également être mises à disposition d'autres systèmes dans le véhicule. Ces autres systèmes peuvent être par exemple un système de coussin gonflable, un système de réglage des sièges qui est adapté aux réglages individuels par un utilisateur, un système de réglage des miroirs, etc. De préférence, les signaux HF sont émis à une fréquence porteuse de 2,4 GHz. Naturellement, d'autres fréquences dans la gamme HF (433 MHz ou 868 MHz) ou dans la gamme des micro-ondes (24 GHz) peuvent être utilisées et émises avec une intensité qui n'est pas nuisible pour l'être humain.

L'émetteur HF 2 et le récepteur 3 n'ont pas besoin d'être disposés de toute manière au même endroit ou dans un boîtier commun. Il est important que le récepteur HF 3 reçoive des signaux HF réfléchis qui avaient été émis par un émetteur HF 2 et éventuellement réfléchis sur un objet. Les signaux HF reçus sont transmis à une unité d'analyse interne 9 qui s'occupe de la détermination de l'occupation des sièges et/ou de la position d'une personne 7 sur un siège de véhicule 10.

Au lieu des réflecteurs 6, il est également possible de n'utiliser qu'une transmission unidirectionnelle pour reconnaître une position de siège ou une occupation de siège. Dans ce cas, il y a ou bien un émetteur HF 2 ou bien un récepteur HF 3 dans le siège 10 tandis que le pendant est disposé côté véhicule de telle manière que le parcours de transmission traverse dans le cas normal un corps placé sur un siège 10. Puisque l'unité d'analyse 9 est reliée de manière irréversible à l'émetteur HF 2 ou au récepteur HF 3, cette fonction correspond à l'identification des réflecteurs 6. Conjointement à l'amplitude du signal reçu (intensité) ou au temps de propagation du signal (distance), la position de la personne 7 peut être déterminée de façon précise.

Dans le dispositif selon l'invention, les signaux transmis et reçus, qui sont transmis par un corps sur un siège 10 de manière atténuée ou non atténuée depuis un émetteur HF 2 à un récepteur HF 3 (et éventuellement réfléchis par un réflecteur 6) sont analysés en fonction des codes qu'ils contiennent et/ou du temps de propagation du signal et/ou éventuellement de leur intensité. De ce fait, il est possible de détecter la présence d'une personne 7 ou d'un objet encombrant sur un siège 10 (de préférence sur les sièges avant d'un véhicule à moteur).

A l'aide de la caractéristique ou du codage des réflecteurs 6, on peut également déterminer quels sièges sont occupés lorsqu'un récepteurémetteur 1 irradie plusieurs sièges par des signaux HF. Pour chaque siège 10, un récepteur-émetteur 1 propre (c'est-à-dire un émetteur HF 2 et un récepteur HF 3) peuvent également être prévus dont les signaux ne sont transmis que vers certains sièges 10 et réflecteurs 6 selon la caractéristique directionnelle lors de l'émission et de la réflexion.

La position des réflecteurs 6 ou de l'émetteur HF 2 ou du récepteur HF 3 dans le siège 10 est choisie de telle façon que le parcours de transmission du signal HF entre l'émetteur HF 2 et le récepteur HF 3, éventuellement encore par l'intermédiaire d'un réflecteur 6, est dans la mesure du possible recouvert par le corps d'une personne 7 se trouvant sur le siège 10 (pour que la personne 7 sur le siège 10 puisse être reconnue).

De manière usuelle, dans beaucoup de pays une ceinture de sécurité 20 (fig. 2A et 2B) est prescrite dans les véhicules à moteur pour au moins les sièges avants, et les personnes 7 sur les sièges 10 doivent s'attacher au cours d'un déplacement afin de ne pas être éjectées du siège 10 en cas d'un accident.

Selon l'invention, le dispositif pour déterminer la présence d'un objet ou d'une personne 7 sur un siège 10 d'un moyen de transport comprend un ou plusieurs capteurs de ceintures 25, 26 qui permettent de déterminer si un objet ou une personne 7 sur un siège 10 est assuré par la ceinture de sécurité 20. II doit donc également être déterminé si la ceinture de sécurité 20 est effectivement attachée.

Dans le cas le plus simple, le capteur de ceinture 25, 26 est un interrupteur simple (désigné également comme interrupteur d'attache de ceinture 25; fig. 3) qui est disposé dans l'attache de ceinture 21 et qui commute dès que la boucle de ceinture 22 est enclenchée dans l'attache de ceinture 21. L'interrupteur 25 est relié à l'unité d'analyse 9 qui exécute aussi la détection de l'occupation du siège à l'aide des récepteurs-émetteurs 1 et des réflecteurs 6. Le capteur de ceinture 25, 26 fournit un signal de capteur de ceinture à l'unité d'analyse 9 à l'aide duquel cette unité d'analyse 9 détermine si la ceinture de sécurité est enclenchée ou attachée. Par conséquent, il peut être déterminé si un siège 10 est occupé et si la ceinture de sécurité 20 associée est enclenchée.

Si le capteur de ceinture 26 a besoin d'une propre alimentation, ceci peut se faire par une source de tension 27 qui est connectée électriquement au réflecteur 26 par l'attache de ceinture 21 ou la suspension de ceinture 24 (enrouleur de ceinture) et une ligne d'alimentation en tension 28 dans la ceinture 23. Il est naturellement également possible de prévoir une alimentation sans fil par voie inductive ou capacitive.

II peut cependant arriver, de façon non raisonnable, qu'une ceinture de sécurité 20 est enclenchée mais qu'une personne 7 s'assied sur la ceinture de sécurité 20, ce qui est représenté dans la fig. 2A. Dans ce cas, cette personne ne serait pas assurée par la ceinture de sécurité 20. Dans le cas d'un interrupteur de serrure de sécurité 25 seul, on ne pourrait pas déterminer que la personne 7 est assise sur la ceinture de sécurité 20 car le siège 10 est occupé et la ceinture 20 est enclenchée. L'interrupteur de serrure de sécurité 25 serait donc activé.

La situation se présente autrement quand le capteur de ceinture 25, 26 est réalisé sous forme d'un ou de plusieurs réflecteurs de ceinture 26 qui sont disposés de manière distribuée dans la ceinture 20 - par exemple en entrelaçant des fils métalliques dans la ceinture 23. À l'aide des réflecteurs de ceinture 26 dont le fonctionnement est identique à celui des réflecteurs 6 dans les sièges 10, on peut déterminer la distance entre le réflecteur de ceinture respectif 26 et le récepteur-émetteur 1. On peut donc déterminer si la ceinture 20, comme représenté dans la fig. 2B, n'est pas attachée ou si elle assure le corps de la personne 7 et est donc positivement bouclée. Si une personne 7 était assise sur la ceinture de sécurité 20 enclenchée, ceci serait reconnu par une mesure d'intensité (et une comparaison subséquente de l'intensité du signal reçu avec l'intensité du signal émis) car les signaux HF provenant de l'émetteur HF 2 traversent d'abord le corps vers les capteurs 26 et seront réfléchis par ces derniers. Avant que les signaux n'atteignent le récepteur 3, ils traversent d'abord de nouveau le corps de la personne 7 qui se trouve sur le siège 10 et sont atténués à nouveau. Si la personne 7 était attachée correctement, les signaux seraient arrivés dans le récepteur 3 pratiquement non atténués. En outre, il peut être déterminé par l'intermédiaire de l'interrupteur d'attache de ceinture 25 si la boucle de ceinture 22 est réellement enclenchée dans l'attache de ceinture 21.

Lorsque plusieurs réflecteurs de ceinture 26 sont placés dans la ceinture 20, on peut établir également une représentation tridimensionnelle (image 3D) de la courbe prise par la ceinture, et à l'aide de cette représentation, conjointement à l'information de la position de la personne 7 ou de l'objet, les dimensions périphériques extérieures de la personne 7 ou d'un objet ainsi que la longueur de l'extension de serrure peuvent être déterminées de façon plus précise.

On peut également utiliser des combinaisons de interrupteurs d'attache de ceinture 25 et de réflecteurs de ceinture 26 afin d'améliorer la fonctionnalité du dispositif et donc la détection fiable d'une personne 7 attachée.

L'information indiquant quels sièges 10 sont occupés et pour lesquels les personnes 7 ou les objets sur les sièges 10 sont également assurés par la ceinture de sécurité 20, peut être envoyée par l'unité d'analyse 9 à un appareil de commande central 8 (ECU = Electronic Control Unit ) comportant un affichage optique et/ou acoustique. Par exemple, un conducteur d'autobus peut maintenant déterminer si tous les passagers sont attachés ou si des passagers n'ont pas correctement attaché la ceinture 20. Cet affichage peut être opéré par voie vocale, un signal acoustique (tonalité d'indication) ou également par voie graphique par un écran d'affichage. Un avertissement acoustique ou optique de ceinture peut être émis pour le chauffeur lorsqu'une personne 7 sur un siège 10 n'est pas correctement attachée.

Le récepteur HF 3 et une unité d'analyse 9 reliée à celui-ci peuvent également envoyer les informations à un système de commande de confort dans le moyen de transport ce qui permet de commander au moins une fonction spécifique du véhicule dépendant de la présence d'une personne 7 ou d'un objet sur un siège 10 et/ou dépendant du fait que la ceinture de sécurité est attachée 20. Par exemple, un système de retenue passif (coussin gonflable) peut être commandé en fonction de l'information concernant l'occupation des sièges et le bouclement des ceintures (si une personne n'est pas attachée, le coussin gonflable correspondant associé ne doit pas être déclenché à cause d'un danger élevé de blessures).

Les informations peuvent également être utilisées pour un système de contrôle d'accès et de démarrage afin, par exemple, de ne pas verrouiller les portières lorsqu'une personne 7 se trouve encore attachée sur un siège 10 pendant que le conducteur quitte le véhicule. Une autorisation de démarrage pourrait également être accordée lorsqu'une personne 7 sur le siège du conducteur est attachée.

Ce dispositif permet également de distinguer si des objets sur les sièges 10 ou à d'autres endroits dans le moyen de transport sont assurés par une ceinture 20. Dans la fig. 4, on a représenté comme objet un siège d'enfant ou une coque de bébé qui se trouve sur un siège 10. Au moyen du récepteur-émetteur 1 et des réflecteurs 6, il peut être détecté qu'un petit objet se trouve sur le siège 10. Par une consultation des réflecteurs de ceinture 26, il peut être reconnu dans l'exemple d'exécution de la fig. 4 que la coque de bébé n'est pas assurée par la ceinture de sécurité 20 sur le siège 10. Lors du démarrage du moteur, le conducteur devrait alors être averti.

La fig. 5 montre un exemple d'exécution du dispositif pour un autobus. On a montré une partie d'une rangée de sièges comportant plusieurs sièges 10 dont sur chacun d'eux une personne 7 a pris place. Plusieurs rangées de sièges peuvent être disposées comme dans un autobus parallèlement les unes aux autres.

Les personnes 7 sont attachées avec des ceintures de sécurité 20 (on a représenté des ceintures ventrales comme il est l'usage de nos jours dans les avions). L'occupation des sièges peut être déterminée à l'aide des récepteurs-émetteurs 1 disposés de manière distribuée et associés à un ou plusieurs sièges 10 ainsi que des réflecteurs 6 de corrélation dans les sièges 10. Il peut être déterminé au moyen de réflecteurs de ceinture 26 ou d'interrupteurs d'attache de ceinture 25 quelles personnes 7 sont réellement attachées. Le chauffeur de l'autobus peut déterminer sur son unité d'affichage dans son poste de conduite si tous les passagers sont attachés.

Cette exécution peut être utilisée également dans un avion dans lequel des conditions similaires sont présentes en ce qui concerne les sièges et le devoir de s'attacher au moins lors du décollage et de l'atterrissage (ou lorsqu'il y a des turbulences au cours du vol). Une hôtesse de l'air peut voir sur une unité d'affichage dans la zone de service si tous les passagers sont attachés sans devoir ni passer par les rangées des sièges ni procéder à une inspection visuelle demandant beaucoup de temps.

Dans les autobus et les avions, il suffit qu'un seul réflecteur 6 pour chaque siège 10 est disposé dans un endroit donné du siège 10 de telle manière que la personne 7 est située exactement dans le chemin de rayonnement entre l'émetteur 2 et le réflecteur 6 et/ou le réflecteur 6 et le récepteur 3. De cette façon, le réflecteur 6 est recouvert avec certitude par une personne assise 7, et l'occupation des sièges peut être reconnue de manière automatique.

Pour que les signaux réfléchis ne se superposent pas les uns aux autres lors d'une interrogation des réflecteurs 6 et des réflecteurs de ceinture 26, il est avantageux que chaque réflecteur 6 réponde avec sa propre fréquence. Afin que des parasites ne puissent pas porter préjudice à la mesure dans certaines fréquences, et afin de pouvoir adresser plusieurs réflecteurs 6, les signaux HF sont émis avec modulation à bande large à l'intérieur d'un canal de transmission. De ce fait, le premier groupe de réflecteurs 6 peut être réalisé de telle façon qu'ils réfléchissent les signaux HF à une fréquence de modulation entre 0 et 20 MHz, le deuxième groupe entre 20 et 40 MHz etc., les signaux HF pouvant être émis avec une fréquence porteuse d'environ 2,4 GHz et modulés à bande large. Modulation à bande large signifie que le canal de transmission peut avoir une largeur d'environ 80 MHz à une fréquence de 2,4 GHz. Si par exemple quatre émetteurs HF 2 sont présents, chaque émetteur HF 2 peut émettre des signaux d'émission à l'intérieur d'une bande de 20 MHz en augmentant la fréquence en continu ou en étapes (par sweep ), ou en la diminuant de sorte que le premier émetteur HF 2 émet entre 0 et 20 MHz, le prochain émetteur entre 20 et 40 MHz, etc., plusieurs signaux avec une fréquence variable à l'intérieur de la largeur de bande du canal de transmission admis.

Les signaux peuvent également être émis dans différents canaux de transmission avec des fréquences porteuses différentes afin d'éviter des interférences lors de la transmission des signaux.

On peut également utiliser des procédés de multiplexage en fréquence (échelonnage en fréquence), multiplexage en temps (échelonnage dans le temps) ou des procédés mixtes. On obtient par cette mesure que les occupations de sièges et les informations concernant une ceinture de sécurité 20 encliquetée sont obtenues de manière fiable de chaque position assise individuelle.

Les réflecteurs 6 peuvent également être réalisés de telle façon qu'ils renvoient les signaux HF avec une polarisation différente. Par exemple, un premier réflecteur 6 pourrait renvoyer le signal HF avec un angle de polarisation de 0 , et un deuxième réflecteur son signal HF avec un angle de polarisation de 90 . Il est également possible d'utiliser une polarisation elliptique ou circulaire pour autant que le récepteur HF 3 est capable de recevoir ces signaux de manière univoque et de les discerner.

L'émetteur HF 2 et le récepteur HF 3 peuvent être disposés individuellement ou en forme de récepteur-émetteur 1 au plafond du véhicule, sur la colonne A, la colonne B (dans les monospaces, dans chaque colonne ou dans une seule colonne), sur les colonnes entre les fenêtres dans un autobus, au tableau de bord 4, sur les sièges 10, dans le rétroviseur, au toit ou au plafond ou à n'importe quel autre endroit approprié dans le moyen de transport. Les réflecteurs 6 peuvent être placés sur des sièges 10 ou dans les sièges, à proximité des sièges 10, sous les sièges ainsi que derrière les sièges 10 de telle manière qu'un objet ou une personne 7 qui se trouve éventuellement sur un siège 10 se situe entre le récepteur-émetteur 1 et le réflecteur 6. Les réflecteurs de ceinture 26 peuvent être appliqués ultérieurement sur le matériau de la ceinture ou peuvent être introduits dans le matériau de la ceinture par exemple par une entrelacement de conducteurs métalliques.

Le dispositif selon l'invention fournit un dispositif économisant de l'énergie à l'aide duquel la détermination de la position et d'une occupation de siège peut être opérée très rapidement (pratiquement en quelques millisecondes).

On entend par un moyen de transport les véhicules à moteur (automobiles particuliers, camions, autobus), véhicules sur rails, téléphériques, télésièges, avions et bateaux dans lesquels des personnes 7 peuvent prendre place sur un siège 10 et qui sont de manière avantageuse ainsi que pour leur propre sécurité assurées par une ceinture de sécurité au cours du trajet. II est également possible de détecter des objets sur les sièges 10 ou d'autres endroits donnés, les objets, par exemple les sièges pour enfants et des colis, étant assurés sur le siège ou à l'endroit indiqué au moyen d'une ceinture de sécurité 20. Les personnes 7 ou les objets peuvent également être assurés au cours du trajet par des ceintures de sécurité sur d'autres objets, fonctionnellement équivalents aux sièges 10.

Les ceintures de sécurité 20 peuvent être réalisées sous forme de ceintures à deux points d'ancrage (usuellement une ceinture ventrale ou une ceinture diagonale), de ceintures à trois points (comme dans le véhicule à moteur usuellement avec deux points inférieurs de fixation de ceinture et un point supérieur de suspension 24 ou une fixation de ceinture), de ceintures à quatre points (appelées ceintures à bretelles), de ceintures à cinq points (combinaison d'une ceinture à deux points et à trois points) ou d'une autre manière appropriée. Les ceintures servent à assurer une personne, un objet ou une marchandise sur une place au cours d'un trajet. Il est donc possible d'utiliser tous les systèmes d'attache et des ceintures de retenue qui assurent une personne ou un objet.

Le terme "caractéristique" des réflecteurs 6, 26 peut par exemple signifier que les réflecteurs 6, 26 sont cadencés à une fréquence de 32 kHz par exemple et ajoutent au signal vers le récepteur HF 3 de cette façon une information caractéristique qui identifie le réflecteur correspondant 6, 26 ou permet de reconnaître que le signal provient de ce réflecteur 6, 26. Les réflecteurs 6, 26 peuvent également coder les signaux HF reçus avant de les retransmettre. Dans ce cas, les réflecteurs comportent également des identifications caractéristiques ou des informations caractéristiques qui sont ajoutées au signal réfléchi.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour déceler la présence d'un objet ou d'une personne (7) sur un siège (10) d'un moyen de transport, comprenant, au moins un émetteur HF (2) disposé à proximité d'un siège (10) et qui 5 émet des signaux HF, un ou plusieurs réflecteurs (6) réfléchissant des signaux HF, les réflecteurs étant placés sur ou dans un siège (10) de telle manière que les signaux HF traversent au moins partiellement la personne ou l'objet se trouvant sur le siège (10) en étant atténués, un récepteur HF (3) recevant des signaux HF, une unité d'analyse (9) reliée à l'émetteur HF (2) et au récepteur HF (3) qui décèle une occupation du ou des sièges (10) à partir du temps de propagation de signal entre l'émission et la réception et/ou à partir des informations contenues dans les signaux HF et/ou à partir de l'amplitude des signaux reçus, une ceinture de sécurité (20) à l'aide de laquelle l'objet (14) ou la personne (7) peuvent être protégés sur le siège (10), et un capteur de ceinture (25, 26), également connecté à l'unité d'analyse (9) et à l'aide duquel il est déterminé si la ceinture de sécurité (20) est effectivement bouclée.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de ceinture (25, 26) est un interrupteur d'attache de ceinture (25) situé à l'intérieur d'une attache de ceinture (21) de la ceinture de sécurité (20) et qui est actionné lorsque la boucle de ceinture (22) est enclenchée dans l'attache de ceinture (21).

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de ceinture (25, 26) est un réflecteur de ceinture (26) placé sur ou dans la ceinture de sécurité (20).

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur HF (2) et le récepteur HF (3) sont réalisés sous forme d'unité commune et forment ainsi un récepteur-émetteur.

5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif d'affichage (8) est prévu qui indique si des sièges sont occupés ou lesquels sont occupés, et/ou si des ceintures de sécurité (20) sont attachées ou non attachées ou lesquelles sont attachées.

6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'émetteur HF (2) ainsi que le récepteur HF (3) et une unité d'analyse (9) reliée à ce dernier font partie d'un système de commande de confort dans un véhicule à moteur, au moyen de laquelle est commandée au moins une fonction spécifique du véhicule dépendant de la présence d'une personne (7) ou d'un objet sur un siège (10) et/ou en fonction de la ceinture de sécurité (20) attachée.

7. Procédé pour déterminer la présence d'un objet ou d'une personne (7) sur un siège (10) d'un moyen de transport, dans lequel des signaux HF sont émis par un émetteur (2) et sont reçus directement ou indirectement par un récepteur HF (3) en étant réfléchis par un réflecteur (6), les signaux HF traversant au moins en partie la personne ou l'objet se trouvant sur le siège (10) et étant de ce fait atténués, une occupation du ou des sièges (10) est déterminée à partir du temps de propagation du signal entre l'émission et la réception et/ou à partir de l'information contenue dans les signaux HF et/ou à partir de l'amplitude des signaux reçus, et dans lequel il est décelé à partir d'un signal de capteur de ceinture si la ceinture de sécurité (20) est attachée dans le cas où une occupation de siège a été détectée.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'émetteur HF (2) émet les signaux HF avec modulation à large bande et que chaque réflecteur (6) ou un groupe de réflecteurs (6) réfléchissent leurs signaux à une fréquence préétablie.

9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, lorsque plusieurs émetteurs HF (2) sont utilisés, les signaux sont émis dans des canaux de transmission différents, avec des fréquences de modulation différentes, ou échelonnés dans le temps.

10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les réflecteurs (6) renvoient les signaux avec une polarisation différente, et en ce que les récepteurs HF (3) sont capables de recevoir des signaux à polarisation différente.