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Dokumentenidentifikation DE69707941T2 27.06.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0792778
Titel Eindringungserkennungs-Vorrichtung für Fahrzeuge
Anmelder Denso Corp., Kariya, Aichi, JP;
Nippon Soken, Inc., Nishio, Aichi, JP
Erfinder Kani, Hiroyuki, Nishio-shi, Aichi, JP;
Goto, Masahiro, Nishio-shi, Aichi, JP;
Hayashi, Ikuo, Nishio-shi, Aichi, JP;
Tsuzuki, Takeo, Kariya-city, Aichi-pref. 448, JP
Vertreter WINTER, BRANDL, FÜRNISS, HÜBNER, RÖSS, KAISER, POLTE, Partnerschaft, 85354 Freising
DE-Aktenzeichen 69707941
Vertragsstaaten DE, FR, GB, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 26.02.1997
EP-Aktenzeichen 971031570
EP-Offenlegungsdatum 03.09.1997
EP date of grant 07.11.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.06.2002
IPC-Hauptklasse B60R 25/10
IPC-Nebenklasse G08B 13/16   G08B 29/04   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eindringerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug und insbesondere eine Eindringerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, um das illegale Eindringen einer Person in das Fahrzeug unter Verwendung eines Ultraschallsenders/Empfangssensors mit einem Ultraschallsensor und einem Ultraschallempfänger zu erfassen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Üblicherweise ist als Gegenmaßnahme zur Ermöglichung der Erkennung einer eindringenden Person, selbst wenn der Ultraschallsende/Empfangssensor durch gewisse Teile abgedeckt ist, eine Eindringerfassungsvorrichtung bekannt, wie sie in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokai) Nr. 61-170081 offenbart ist. Bei der genannten bekannten Eindringerfassungsvorrichtung wird die Änderung eines Ultraschallsignalempfangspegels verwendet. Genauer gesagt, wenn der Ultraschallsende/Empfangssensor durch die Hände oder einen abdeckenden Behälter bedeckt wird, ändert sich der Ultraschallempfangssignalpegel. Mit anderen Worten, bevor der Ultraschallsende/Empfangssensor vollständig abgedeckt ist, wird der Ultraschallsignalempfangspegel als angestiegen betrachtet und nachdem der Ultraschallsende/Empfangssensor vollständig abgedeckt worden ist, wird der Ultraschallsignalempfangspegel als abgesenkt betrachtet. Unter Verwendung dieser Änderung kann erkannt werden, ob der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist oder nicht. Wenn beurteilt wird, daß der Sensor abgedeckt ist, kann angenommen werden, daß ein illegales Eindringen einer Person in den Fahrgastraum erfolgt ist. Somit kann das Eindringen einer Person erkannt werden.

Bei einer derartigen Eindringerfassungsvorrichtung steigt jedoch, wenn der Ultraschallsender und der Ultraschallempfänger, welche den Ultraschallsende/Empfangssensor bilden, nahe beieinander angeordnet sind, nach Abschluss des Abdeckens des Ultraschallsenders und des Ultraschallempfängers der Ultraschallsignalempfangspegel entgegen der Annahme an und wird nicht abgesenkt.

Der Grund für dieses Phänomen wird wie folgt vermutet. Genauer gesagt, wenn der Ultraschallsender durch ein Abdecken des Gehäuses oder durch Hände abgedeckt wird, wird das von dem Sender übertragene Ultraschallsignal von dem abdeckenden Gehäuse oder den Händen reflektiert und das reflektierte Signal wird durch geringen Abstand zum Ultraschallempfänger mit praktisch keiner Abschwächung übertragen.

Somit wird bei diesem Phänomen der Empfangssignalpegel am Ultraschallempfänger höher als der oben erwähnte Schwellenwert, so daß es ein Problem ist, das nicht korrekt bestimmt werden kann, ob der Ultraschallsende/Empfangssenssor abgedeckt ist oder nicht und die Erkennung eines illegalen Eindringens einer Person fehlerhaft sein kann.

Die EP-A-366166 stellt den nächstkommenden Stand der Technik dar und offenbart eine Eindringerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1, nämlich Ultraschallsender, einem Ultraschallempfänger, einer Eindringerkennungsvorrichtung und einer Stopvorrichtung zum intermittierenden Stoppen der Übertragung des Ultraschallsignals vom Ultraschallsender.

Die US-A-4,875, 198 offenbart eine Eindringerfassungsvorrichtung, welche in der Lage ist, zu erkennen, ob ein Versuch gemacht wurde, den übertragenen Energieimpuls durch Abdecken eines Übertragungs/Empfangstransducers bzw. mit einer Abschirmung abzudecken. Die Vorrichtung weist einen Sende/Empfangstransducer zum Senden und Empfangen von Ultraschallstrahlungsenergie auf. Ob der Transducer abgedeckt ist oder nicht, wird auf der Grundlage der Fortpflanzungszeit der gesendeten und reflektierten Ultraschallenergieimpulse vom Sender zum Empfänger geschätzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Eindringerkennungsvorrichtung nach Druckschrift D1 zu verbessern, so daß ein Ultraschallsender und ein Ultraschallempfänger nahe beieinander angeordnet werden können und daß korrekt bestimmt werden kann, ob die Anordnung des Ultraschallsenders und Ultraschallempfängers abgedeckt ist oder nicht, um die Genauigkeit bei der Entdeckung eines illegalen Eindringens zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die vorteilhaften Maßnahmen gelöst, wie sie im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben sind.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Tatsache Aufmerksamkeit gewidmet, daß der Zustand des vom dem Ultraschallempfängers empfangenen Ultraschallsignals nach dem Stoppen der Übertragung des Ultraschallsignals abhängig davon unterschiedlich ist, ob der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist oder nicht, wobei eine Eindringerfassungsvorichtung für ein Fahrzeug geschaffen ist mit einer Abdeckungserkennungseinheit zum Erkennen, ob der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist oder nicht in Antwort auf einen bestimmten Zustand, der wiedergibt, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist.

In diesem Fall, wenn der Ultraschallsende/Empfangssensor nicht abgedeckt ist, erfüllt das nach Stoppen der Sendung des Ultraschallsignals empfangene Ultraschallsignal nicht den oben erwähnten bestimmten Zustand, wobei, wenn der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist, das Ultraschallsignal, welches nach Stoppen der Sendung des Ultraschallsignals empfangen worden ist, den oben beschriebenen bestimmten Zustand erfüllt.

Im Falle des Ersteren wird somit erfaßt, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor nicht abgedeckt ist und im letzteren Fall wird erkannt, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist. Dies bedeutet, daß, selbst wenn der Ultraschallsende/Empfanssensor abgedeckt ist und selbst wenn der Ultraschallsende- und Ultraschallempfänger nahe beieinander angeordnet sind, ein illegales Eindringen korrekt erfaßt werden kann.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt unter der Annahme des oben erwähnten Falles die Abdeckungserkennungseinheit nur dann, wenn der Pegel des vom Ultraschallempfänger empfangenen Ultraschallsignales gleich oder unterhalb eines höheren Grenzwertes in den Werten, welche wiedergeben, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist.

Wenn in diesem Fall der Ultraschallsende/Empfangssensor nicht abgedeckt ist, ist das Ultraschallsignal, welches nach Stoppen der Sendung des Ultraschallsignales empfangen wird, nicht unterhalb des obenerwähnten oberen Grenzwertes, wohingegen, wenn der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist, das nach Stoppen der Sendung des Ultraschallsignales empfangene Ultraschallsignal gleich oder unterhalb des obenerwähnten oberen Grenzwertes ist.

Im ersteren Fall kann es daher erfaßt werden, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor nicht abgedeckt ist und im letzten Fall wird erkannt, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist. Im Ergebnis kann wie beim ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein illegales Eindringen selbst dann korrekt erkannt werden, wenn der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Beurteilung gemacht dahingehend, ob eine Anzahl, welche von einer Zähleinheit gezählt wird, eine bestimmte Anzahl erreicht oder nicht, welche eine Zeitperiode wiedergibt, welche geeignet ist, den Einfluss einer Störung im Ergebnis auszuschließen, welches von der Abdeckungserkennungseinheit erkannt wird, wodurch die Genauigkeit der Erkennung der Abdeckung der Optik des Ultraschallsende/Empfangssensors weiter verbessert ist.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung bestimmt eine Pegelbestimmungseinheit jedes Mal nach dem Stoppen des Sendens, ob der Pegel des Ultraschallsignales, empfangen von dem Ultraschallempfänger, gleich oder unterhalb eines oberen Grenzpegels in den Pegeln ist oder nicht, welche wiedergeben, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist. Sodann setzt eine Setzeinheit jedes Mal nach dem Stoppen des Sendens Zähldaten, welche das Ergebnis der Bestimmung durch die Pegelbestimmungseinheit wiedergeben. Weiterhin berechnet eine Berechnungseinheit die Summe einer bestimmten Anzahl der Zähldaten, welche die letzten sind, wobei die bestimmte Anzahl einer bestimmten Zeitdauer entspricht, welche geeignet ist, einen Einfluß von Störungen an der Summe auszuschließen. Weiterhin bestimmt eine Summenbestimmungseinheit jedes Mal nach dem Stoppen des Sendens, ob die Summe einen bestimmten Wert erreicht oder nicht, der wiedergibt, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist. Sodann erkennt die Abdeckungserfassungseinheit, wenn die Summenbestimmungseinheit bestimmt, daß die Summe den bestimmten Wert erreicht, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist.

Durch diese Konstruktion wird jedes Mal, wenn die Summe der bestimmten Anzahl der letzten Zähldaten entsprechend der oben erwähnten bestimmten Zeitdauer berechnet wird, erfaßt, ob der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist oder nicht. Somit kann das Zeitintervall für diese Erkennung verkürzt werden, so daß die Effekte gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung mit häufigeren Beurteilungen erhalten werden könnnen, ob der Ultraschallsensor abgedeckt ist oder nicht.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Ultraschallsende/Empfangssensor an einer vorderen Windschutzscheibe im Fahrgastraum angeordnet.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Ultraschallsende/Empfangssensor auf einem oberen Abschnitt jeder Sicherheitsgurtsäule im Fahrgastraum angeordnet.

Gemäß einem siebten Aspekt bis elften Aspekt der vorliegenden Erfindung betreibt eine Steuereinheit intermittierend wenigstens entweder den Ultraschallsender, den Ultraschallempfänger und die Eindringerfassungseinheit. Während dieses intermittierenden Betriebs beurteilt eine Beurteilungseinheit, ob eine Person illegal in den Fahrgastraum eingedrungen ist oder nicht, was auf einem Dopplerverschiebungsbetrag basiert.

Wenn die Erkennung eines illegalen Eindringens während eines angehaltenen Zustand des Fahrzeuges durchgeführt wird, kann der Energieverbrauch verringert werden.

Gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung beurteilt eine zweite Beurteilungseinheit, ob die Anzahl von Beurteilungen durch die erste Beurteilungseinheit, welche anzeigen, daß der Doppelverschiebungsbetrag innerhalb eines bestimmten Bereiches ist, eine bestimmte Anzahl erreicht oder nicht, wodurch bestimmt werden kann, selbst wenn es eine Störung gibt, daß eine Person in den Fahrgastraum eingedrungen ist und die Beurteilung, ob es ein illegales Eingringen in den Fahrgastraum gibt oder nicht, auf der Grundlage der zweiten Beurteilungseinheit durchgeführt wird.

Durch diesen Aufbau kann die Erkennung eines illegalen Eindringens durch eine Eindringerfassungsvorrichtung eines Ultraschalldopplertyps korrekt durchgeführt werden.

Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung beurteilt eine erste Beurteilungseinheit, ob ein Dopplerverschiebungsbetrag innerhalb eines bestimmten Bereiches ist oder nicht, der ein illegales Eindringen in den Fahrgastraum wiedergibt, wobei die bestimmte Zeitdauer verlängert wird, wenn die erste Bestimmungseinheit bestimmt, daß der Dopplerverschiebungsbetrag innerhalb des bestimmten Betrages liegt. Sodann beurteilt eine zweite Beurteilungseinheit, ob die Beurteilung, daß der Dopplerbestimmungsbetrag innerhalb des bestimmten Bereiches ist oder nicht, für eine Zeitdauer fortgeführt, wird, welche von der Verlängerungsvorrichtung verlängert wird. Die Beurteilung, ob es ein illegales Endringen in den Fahrgastraum gibt oder nicht, wird auf der Grundlage der Beurteilung durch die zweite Beurteilungseinheit durchgeführt.

Durch diesen Aufbau können die gleichen Effekte wie in dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung erhalten werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die obige Aufgabe und die Merkmale, sowie weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, welche unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung zu lesen ist, in der:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Eindringerfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 2 ein Diagramm ist, welches ein Beispiel einer Eindringposition eines Ultraschallsende- und Empfangssensors in einem Fahrgastraum zeigt;

Fig. 2B ein Diagramm ist, welches ein anderes Beispiel einer Anbringposition eines Ultraschallsende- und Empfangssensors in einem Fahrgastraum zeigt;

Fig. 3 ein Schaltkreisdiagramm eines Hüllkurvenerkennungsschaltkreises in der Vorrichtung von Fig. 1 zeigt;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm ist, welches eine Eingangs/Ausgangswellenform in dem Hüllkurvenerkennungsschaltkreis von Fig. 1 zeigt;

Fig. 5 ein Flußdiagramm ist, welches ein erstes Beispiel der Arbeitsweise eines Mikrocomputers in der Vorrichtung von Fig. 1 zeigt;

Fig. 6 ein Zeitdiagramm ist, welches eine Ausgangswellenform des Hüllkurvenerkennungsschaltkreis von Fig. 1 zeigt, wobei Ultraschallsende/Stopperioden mit in Betracht gezogen sind;

Fig. 7 ein Flußdiagramm ist, welches einen Hauptabschnitt eines zweiten Beispiels der Arbeitsweise des Mikrocomputers in der Vorrichtung von Fig. 1 zeigt;

Fig. 8 ein Blockdiagramm einer Eindringerfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungform vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9 ein Flußdiagramm ist, welches ein erstes Beispiel der Arbeitsweise eines Mikrocomputers in der Vorrichtung von der Fig. 8 zeigt;

Fig. 10 ein Zeitdiagramm ist, welches einen intermittierenden Betrieb der Vorrichtung von Fig. 8 zeigt;

Fig. 11 ein Flußdiagramm ist, welches ein zweites Beispiel der Arbeitsweise eines Mikrocomputers in der Vorrichtung von der Fig. 8 zeigt;

Fig. 12A ein Zeitdiagramm ist, welches einen intermittierenden Betrieb im Ablauf von Fig. 11 zeigt, wenn ein Alarm erzeugt wird; und

Fig. 12B ein Zeitdiagramm ist, welches einen intermittierenden Betrieb im Ablauf von Fig. 11 zeigt, wenn ein Alarm nicht erzeugt wird.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches eine Eindringerfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Eindringerfassungsvorrichtung umfaßt einen Ultraschallsende/Empfangssensor S. Dieser Ultraschallsende/Empfangssensor S ist beispielsweise in einem mittigen Abschnitt einer Oberkante der vorderen Windschutzscheibe in einem Fahrgastraum eines Fahrzeuges angeordnet, wie in der Fig. 2A gezeigt. Alternativ kann der Sensor S in einem oberen Abschnitt einer jeden Sicherheitskurtsäule angeordnet sein, wie in der Fig. 2B gezeigt.

Der Ultraschallsende/Empfangssensor S beinhaltet einen Ultraschallsender 10a und Ultraschallempfänger 10b, welche nahe aneinander angeordnet sind.

Der Ultraschallsender 10a ist über einen Treiberschaltkreis 20 mit einem Oszillationsschaltkreis 30 verbunden. Der Oszilationschaltkreis 30 erzeugt oszillierende Impulse mit einer Oszillationsfreguenz f(= 40 kHz). Der Treiberschaltkreis 20 empfängt sequenziell die oszillierenden Impulse vom Oszillationsschaltkreis 30, um den Ultraschallsender 10a zu betreiben. Somit sendet der Ultraschallsender 10a in Antwort auf den Antrieb eine Ultraschallwelle. Die gesendete Ultraschallwelle wird von Gegenständen in dem Fahrgastraum des Fahrzeuges reflektiert.

Gemäß einem ersten Beispiel der ersten Ausführunsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Treiberschaltkreis 20 an seiner Eingangsstufe ein Halbleiterschaltelement, beispielsweise einen Transistor oder dergleichen, der von einen Mikrocomputer 90 gesteuert wird, um EIN oder AUS zu sein. Wenn das Halbleiterschaltelement EINgeschaltet wird, betreibt der Treiberschaltkreis 20 den Ultraschallsender 10a auf der Grundlage der oszillierenden Impulse vom Oszillationsschaltkeis 30. Wenn das Halbleiterschaltelement AUS geschaltet ist, stoppt der Treiberschaltkreis 20 dem Betrieb des Ultraschallsenders 10a. Der Ultraschallsender 10a, der Treiberschaltkeis 20 und der Oszillationsschaltkreis 30 bilden einen Ultraschallsendeabschnitt des Ultraschallsende/Empfangssensors S.

Der Ultraschallempfänger 10b empfängt des gesendete Ultraschallsignal, welches in dem Fahrgastraum reflektiert worden ist und gibt es als empfangenes Signal an einen Verstärkerschaltkreis 40 aus. Der Verstärkerschaltkreis 40 verstärkt das empfangene Signal vom Ultraschallempfänger 10b, um es als verstärkte Spannung mit Sinuswellenform gemäß Fig. 4 an einen Vergleichsschaltkreis 50 auszugeben.

Der Vergleichsschaltkreis 50 vergleicht die verstärkte Spannung vom Verstärkungschaltkreis 40 mit einer Referenzspannung Vr, welche von einer Referenzenergieversorgung 51 bereitgestellt wird. Nur wenn die verstärkte Spannung höher als die Referenzspannung Vr ist, gibt der Vergleichsschaltkreis 50 ein Vergleichsignal mit hohem Pegel aus. Der Ultraschallempfänger 10b, der Verstärkerschaltkreis 40, der Vergleichsschaltkreis 50 und die Referenzenergieversorgung 51 bilden einen Empfangsabschnitt des Ultraschallsende/Empfangssensor 5.

Ein Phasendifferenzausgabeschaltkreis 60 besteht aus einem Exklusiv-Oder-Gatter (nachfolgend als EXOR-Gatter 60 bezeichnet). Das EXOR-Gatter 60 erzeugt ein Phasendifferenzimpulssignal durch Bestimmung einer Phasendifferenz zwischen der Phase der oszillierten Impulse vom Oszillationsschaltkreis 30 und der Phase des Vergleichssignals vom Vergleichsschaltkreis 50.

Ein Bandpaßfilter 70 (nachfolgend als BPF 70 bezeichnet) filtert aus dem Phasendifferenzimpulssignal vom EXOR-Gatter 60 Frequenzkomponenten entsprechend einer Eindringgeschwindigkeit einer Person aus, um ein Dopplerverschiebungssignal zu erzeugen. In dieser Beschreibung ist das Dopplerverschiebungssignal als ein Differenzsignal zwichen dem gesendeten Signal und dem reflektierten und empfangenen Signal definiert. Hierbei hat die Frequenzdifferenz, welche von dem Dopplerverschiebungsignal spezifiziert ist, einen Wert basierend auf der Relativgeschwindigkeit einer Person gegenüber dem Ultraschallsende/Empfangssensor S. Das EXOR-Gatter 60 und BPF 70 bilden einen Dopplererkennungsabschnitt in dem Ultraschallsende/Empfangssensor S.

Ein Hüllkurvenerkennungsschaltkreis 80 hat einen Schaltkreisaufbau gemäß Fig. 3 und funktioniert als Empfangspegelerkennungsvorrichtung. Wie in Fig. 4 gezeigt, erkennt der Hüllkurvenerkennungsschaltkreis 80 eine Hüllkurve einer Amplitude eines verstärkten Spannungsausgangs von Verstärkungsschaltkreis 40, um ein Hüllkurvenerkennungssignal auszugeben.

Basierend auf den Ausgängen von BPF 70 und dem Hüllkurvenerkennungsschaltkreis 80 führt der Mikocomputer 90 ein Computerprogramm gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 5 durch und während dieses Ablaufs wird eine Berechnung durchgeführt, welche notwendig ist, um zu bestimmen, ob eine Person illegal eingedrungen ist, indem der Wert des Dopplerverschiebungssignales erkannt wird oder indem erkannt wird, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor abgedeckt ist. Es sei festzuhalten, daß das oben genannte Computerprogramm vorab in einem Lesespeicher (ROM) des Mikrocomputers 90 gespeichert wird.

Eine Alarmwarnvorrichtung 100 wird von dem Mikrocomputer 90 gesteuert, um bei einem illegalem Eindringen einen Alarmton abzugeben.

Die Arbeitsweise des Mikrocomputers 90 wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 5 beschrieben.

Im Schritt 110 werden Zähldaten C, ein Zeitwert T1 und eine Zeitwert T2 auf 0 gelöscht. Sodann wird im Schritt 120 ein Treiberbefehl an den Treibeschaltkreis 20 gegeben. In Antwort auf den Treiberbefehl wird das Halbleiterschaltelement im Treiberschaltkreis 20 EIN-geschaltet, so daß die Oszillationsimpulse, die vom Oszillationsschaltkreis 30 erzeugt werden, an den Ultraschallsender 10a ausgegeben werden. Somit überträgt der Ultraschallsender 10a ein Ultraschallsignal in den Fahrgastraum auf der Grundlage eines jeden Oszillationsimpulses vom Oszillationsschaltkreis 30 und das gesendete Ultraschallsignal wird von gewissem Material im Fahrgastraum reflektiert.

Das reflektierte Ultraschallsignal wird dann von dem Ultraschallempfänger 10b empfangen. Das empfangene Signal wird vom Verstärkerschaltkreis 40 verstärkt, um als verstärkte Spannung ausgegeben zu werden. Die verstärkte Spannung wird dann durch den Vergleichsschaltkreis 50 mit der Referenzspannung Vr von der Referenzenergieversorgung 51 verglichen. Wenn die verstärkte Spannung höher als die Referenzspannung Vr ist, gibt der Vergleichsschaltkreis 50 ein hochpegeliges Vergleichssignal aus.

Der Phasendifferenzausgangsschaltkreis 60 erzeugt dann ein Phasendifferenzausgangssignal abhängig von der Differenz zwischen der Phase des Oszillationsimpulses vom Oszillationsschaltkreis 30 und der Phase von dem Vergleichsignal vom Vergleichsschaltkreis 50 und der BPF 70 gibt ein Dopplerverschiebungssignal auf der Grundlage des Phasendifferenzausgangssignales aus.

Der Hüllkurvenerkennungsschaltkreis 80 erkennt die Hüllkurve der verstärkten Spannung vom Verstärkungsschaltkreis 40, um ein Hüllkurvenerkennungssignal auszugeben.

Nach dem Ablauf im Schritt 120 geht der Ablauf zu einem Schritt 130 weiter, wo ein Betrag der Dopplerverschiebung auf der Grundlage des Doppelverschiebungssignales vom BPF 70 berechnet wird. Der Betrag der Dopplerverschiebung wird als ein von dem Mikrocomputer 90 berechneter Digitalwert definiert.

Dann wird in einem Schritt 140 basierend auf der Grundlage der Dopplerverschiebung die Relativgeschwindigkeit eines Eindringens durch eine Person in den Fahrgastraum und die Bewegungszeit berechnet. Auf der Grundlage der berechneten Werte wird beurteilt, ob es ein illegales Eindringen in den Fahrgastraum gibt oder nicht.

Wenn die Beurteilung im Schritt 140 "JA" ist, geht der Ablauf zum Schritt 141 weiter, wo die Alarmwarnvorrichtung 100 einen Alarm erzeugt und der Ablauf des Computerprogramms gestoppt wird. Anderseits, wenn die Beurteilung inm Schritt 140 "NEIN" ist, geht der Ablauf zum Schritt 150 weiter, wo beurteilt wird, ob der Zeitwert T1 eine bestimmte Zeitperiode Ta (beispielsweise 0,3 Sekunden) erreicht oder nicht. Die bestimmte Zeitdauer Ta ist in Fig. 6 als Beispiel dargestellt. Wenn der Zeitwert T1 die bestimmten Zeitdauer Ta nicht erreicht hat, geht der Ablauf zum Schritt 151 weiter, wo der Zeitwert T1 inkrementiert wird. Wenn der Zeitwert T1 die bestimmten Zeitdauer Ta erreicht, geht der Ablauf zum Schritt 160, wo ein Stoppbefehl an den Treibschalterkreis 20 ausgegeben wird. In Antwort auf den Stoppbefehl schaltet der Treiberschalterkreis 20 das Halbleiterschaltelement "AUS", um den Ultraschallsender 10a vom Oszillationsschaltkreis 30 zu trennen. Somit stoppt der Ultraschallsender mit der Aussendung des Ultraschallsignales.

Wenn der Ultraschallsende/Empfangssensor S nicht abgedeckt ist, werden die Ultraschallsignale, welche unmittelbar vor dem Stopp des Sendens vom Ultraschallsender 10a ausgesendet worden sind, von einer Wand im Fahrgastraum reflektiert und jedes der reflektierten Signale erreicht seqentiell den Ultraschallempfänger 10b nach einer konstanten Zeit (von beispielsweise 20 Millisekunden) später als die Sendezeit. Von daher wird selbst während des Stoppens des Sendens des Ultraschallsignales der Pegel des empfangenen Signales durch die reflektierten Signale erhöht. Das vom Ultraschallempfänger 10b empfangene Ultraschallsignal wird von dem Verstärkerschaltkreis 40 verstärkt, um als verstärkte Spannung ausgegeben zu werden.

Anderseits, wenn der Ultraschallsende/Empfangssensor S insgesamt abgedeckt wird, werden die Ultraschallsignale, welche unmittelbar vor dem Stop des Sendens durch den Ultraschallsender 10a gesendet wurden und welche von der Wand in dem Fahrgastraum reflektiert werden, von der Abdeckung unterbrochen, so daß diese Signale nicht von dem Ultraschallempfänger 10b empfangen werden. Weiterhin werden die Ultraschallsignale, welche unmittelbar vor dem Stop des Sendens durch den Ultraschallsender 10a gesendet wurden und welche von der Abdeckung reflektiert wurden, ohne durch die Wand in dem Fahrgastraum reflektiert zu werden, dem Ultraschallempfänger 10b innerhalb einer kürzeren Zeit als die Ultraschallsignale übertragen, welche von der Wand reflektiert wurden, wenn der Sensor S nicht abgedeckt ist. Zusätzlich, nach dem Stoppen des Sendens des Ultraschallsignales empfängt der Ultraschallempfänger 10b keinerlei Signal nach Empfang der von der Abdeckung reflektierten Signale. Von daher wird der Pegel des vom Ultraschallempfänger 10b empfangenen Ultraschallsignals rapide abgesenkt. Somit sinkt die verstärkte Spannung vom Verstärkungsschaltkreis 40 auf ähnliche Weise ab.

In beiden Fällen wird die Hüllkurve der verstärkten Spannung vom Verstärkerschaltkreis 40 erfaßt, um ein Hüllkurvenerkennungssignal zu erzeugen.

Somit wird nach dem Stopp des Betriebs des Treiberschalterkreises 20 im Schritt 160 das vom Hüllkurvenerkennungsschaltkreis 80 ausgegebene Hüllkurvenerkennungssignal dem Mikrocomputer 90 im Schritt 170 eingegeben. Sodann wird im Schritt 180 eine Berechnung durchgeführt, um einen Durchschnittswert der Pegel der Hüllkurvenerkennungssignale zu erhalten, welche innerhalb einer bestimmten Zeitdauer (beispielsweise 10 Millisekunden) nach dem Stoppen des Treiberschaltes 20 eingegeben wurden.

Dann wird in einem Schritt 190 der Mittelwert der Hüllkurvenerkennungssignale mit einem bestimmten Schwellenwert TH verglichen, der einen oberen Grenzwert der Durchschnittswerte der Hüllkurvenerkennungssignale wiedergibt, wenn der Ultraschallsende/Empfangssensor S insgesamt nach dem Stoppen des Betriebs des Treiberschaltkreises 20 abgedeckt ist.

Das Hüllkurvenerkennungssignal vor einer Zeit t&sub0; gemäß Fig. 6 ist dasjenige, wenn der Sensor S nicht abgedeckt ist. Gemäß Fig. 6 ist der abgesenkte Pegel des Hüllkurvenerkennungssignales vor der Zeit t&sub0; höher als der Schwellenwert TH.

Das Hüllkurvenerkennungssignal nach der Zeit t&sub0; gemäß Fig. 6 ist dasjenige, wenn der Sensor S abgedeckt ist. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist der abgesenkte Pegel des Hüllkurvenerkennungssignales nach der Zeit t&sub0; niedriger als der Schwellenwert TH.

Wenn der Mittelwert des Hüllkurvenerkennungssignales gleich oder unterhalb des oben erwähnten Schwellenert TH ist, wird beurteilt, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor S vollständig abgedeckt ist, so daß der Ablauf zum Schritt 191 weitergeht, wo die Zähldaten C inkrementiert werden. Dann wird in einem Schritt 200 beurteilt, ob die Zähldaten C einen bestimmten Wert C&sub0; erreicht haben oder nicht. Hierbei entspricht der bestimmte Wert C&sub0; einer bestimmten Zeitdauer (z. B. fünf Sekunden) innerhalb der die Beurteilung, ob der Sensor S insgesamt abgedeckt ist oder nicht, mit einer guten Präzision gemacht werden kann. In diesem Beispiel ist der bestimmte Wert C&sub0; 15, was fünf Sekunden entspricht.

Wenn die Zähldaten C noch nicht den bestimmten Wert C&sub0; erreicht haben, kehrt der Ablauf zum Schritt 120 zurück. Im Gegensatz hierzu, wenn die Zähldaten C den bestimmten Wert C&sub0; erreicht haben, wird beurteilt, daß der Zustand erreicht ist, in welchem der Ultraschallsende/Empfangssensor S insgesamt für fünf Sekunden abgedeckt worden ist, so daß im Schritt 201 beurteilt wird, daß der Ultraschallsende/Empfangssensor S insgesamt abgedeckt ist. Nach Schritt 201 erzeugt die Alarmwarmvorrichtung einen Alarm und der Ablauf des Programmes wird im Schritt 202 gestoppt.

Wenn anderseits im Schritt 190 der Durchschnittswert nicht unter dem Schwellenwert liegt, geht der Ablauf zum Schritt 210 weiter, wo beurteilt wird, ob der Zeitwert T2 gleich einem bestimmten Wert Tb ist oder nicht. Wenn die Antwort im Schritt 210 NEIN ist, geht der Ablauf zum Schritt 211 weiter, wo der Zeitwert T2 inkrementiert wird.

Wenn die Antwort im Schritt 210 JA ist, wird beurteilt, daß der Sensor S nicht abgedeckt ist. Von daher erzeugt in diesem Fall die Alarmwarnvorrichtung 100 keinen Alarm. Nach dem Schritt 212 geht der Ablauf zum Schritt 110 zurück.

Wie oben beschrieben, wird bei dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Aufmerksamkeit auf die Tatsache gerichtet, daß der Empfangssignalpegel des vom Ultraschallempfänger 10b nach dem Stoppen des Sendens des Ultraschallsignales empfangenen Ultraschallsignales abhängig davon geändert wird, ob der Sensor abgedeckt ist oder nicht. Basierend auf dieser Überlegung wird die Übertragung des Ultraschallsignales vom Ultraschallsender 10a jedes Mal dann gestoppt, wenn ein illegales Eindringen in der bestimmten Zeitdauer Ta erkannt worden ist. Dann wird der Durchschnittswert der Hüllkurvenerkennungssignale vom Hüllkurvenerkennungssignal 80 nach dem Stoppen des Sendens berechnet. Wenn die Zeitdauer, in der der Durchschnittswert der Hüllkurvenerkennungssignale gleich oder unterhalb des Schwellenwertes gehalten ist, für die bestimmte Zeitdauer entsprechend dem bestimmten Wert Co fortläuft, wird beurteilt, daß der Sensor abgedeckt ist. Somit, selbst wenn der Sensor abgedeckt ist, kann die Erkennung eines illegalen Eindringens mit hoher Genauigkeit erkannt werden.

Im obigen Beispiel werden die Abläufe in den Schritten 201 oder 212 nach der Beurteilung im Schritt 140 durchgeführt; der Schritt 140 kann jedoch auch über ein Flußdiagramm durchgeführt werden und die Schritte 201 oder 212 können durch ein anderes Flußdiagramm durchgeführt werden, welches vom Schritt 140 unabhängig ist.

Als eine Alternative zum Flußdiagramm von Fig. 5 kann eine Abwandlung des Flußdiagramms gemäß Fig. 7 gemäß einem zweiten Beispiel der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Bei dieser Abwandlung führt der Mikrocomputer 90 ein Computerprogramm gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 7 durch. Der übrige Aufbau der Eindringerfassungsvorrichtung ist der gleiche wie derjenige von Fig. 1.

Der Unterschied zwischen Fig. 5 und Fig. 7 ist, daß in Fig. 7 der Schritt 110a die Initialisierung der Variabeln C&sub0; T1, T2 und X auf 0 durchführt und der Ablauf nach Schritt 190 unterschiedlich zu demjenigen von Fig. 5 ist.

Genauer gesagt, wenn im Schritt 190 der Durchschnittswert der Hüllkurvenerkennungssignalpegel als gleich oder unterhalb des Schwellenwertes bestimmt wird, geht der Ablauf zum Schritt 220 weiter, wo die Zähldaten Cx auf Cx = 1 gesetzt werden. Der Anhang x ist eine Variable, welche im Schritt 241 oder 260 inkrementiert wird, wenn der Ablauf zum Schritt 120 zurückkehrt.

Dann wird in einem Schritt 230 die Summe CT der Zähldaten Cn gemäß der Gleichung:

CT = Cn

berechnet. Das heißt, die Summe CT ist die Summe der Zähldaten Cx von den Zähldaten Ctx der vorausgehenden fünfzehnten Zeit zur momentanen Zeit. Die Anzahl "15" hat die gleiche Bedeutung wie in dem oben beschriebenen ersten Beispiel der ersten Ausführungsform.

Im Schritt 240 wird bestimmt, ob die Summe CT den Wert "15" erreicht oder nicht. Wenn sie den Wert "15" nicht erreicht, geht der Ablauf zum Schritt 241 weiter, wo die Variable x inkrementiert wird und es wird zum Schritt 120 zurückgekehrt. Wenn die Summe CT den Wert "15" im Schritt 240 erreicht, geht der Prozeß zum Schritt 242 weiter, wo beurteilt wird, daß der Sensor abgedeckt ist, so daß der Alarm, der ein illegales Eindringen anzeigt, auf gleiche Weise wie im oben beschriebenen ersten Beispiel ausgelöst wird und in einem Schritt 243 das Computerprogramm gestoppt wird.

Es sei festzuhalten, daß jedes Mal, wenn die Summe CT im Schritt 230 berechnet wird, die ältesten Zähldaten Cx verworfen werden und die neuesten Zähldaten Cx hinzugefügt werden. Infolgedessen wird jedes Mal, wenn die Beurteilung im Schritt 190 "JA" ist, im Schritt 240 beurteilt, daß der Sensor abgedeckt ist.

Andererseits, wenn die Beurteilung im Schritt 190 "NEIN" ist, geht der Ablauf zum Schritt 250 weiter, wo die Zähldaten Cx auf 0 gesetzt werden. Diese Zähldaten Cx = 0 werden der Summe CT im Schritt 230 im weiteren Ablauf hinzuaddiert. Nach dem Schritt 250 geht der Ablauf zum Schritt 260 weiter, wo die Variable x inkrementiert wird. Dann kehrt der Ablauf zum Schritt 120 zurück.

Wie oben beschrieben, wird bei dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform jedes Mal, wenn im Schritt 190 "JA" berurteilt wird, die Summe der Zähldaten Cn von den vorherigen fünfzehnten Zähldaten Cx zu den momentanen Zähldaten Cx berechnet und dann wird in einem Schritt 240 beurteilt, ob die Summe CT den Wert "15" erreicht.

In dem voranstehend beschriebenen ersten Beispiel wurde, nachdem die Beurteilung "JA" im Schritt 190 ergeben hat, jedes Mal, wenn im Schritt 200 "JA" beurteilt wird, d. h. jedes Mal, wenn die bestimmte Anzahl C&sub0; entsprechend dem fünf Sekunden gezählt worden ist, beurteilt, daß der Sensor abgedeckt ist. Im Gegensatz hierzu wird bei dem zweiten Beispiel nach der Beurteilung von "JA" im Schritt 190 beurteilt, ob der Sensor abgedeckt ist oder nicht, auf der Grundlage der Summe der Summe CT der vergangenen 15 Cx durch Verwerfen der alten Zähldaten älter als die Daten vor den vergangenen fünfzehnten Zähldaten.

Von daher kann die Beurteilungszeitdauer zur Beurteilung, ob der Sensor abgedeckt ist oder nicht, im zweiten Beispiel im Vergleich zum ersten Beispiel verkürzt werden. Im Ergebnis kann die Frequenz der Beurteilung, ob der Sensor abgedeckt ist oder nicht, im zweiten Beispiel erhöht werden im Vergleich zum ersten Beispiel. Der verbleibende Aufbau und die Wirkungsweisen sind gleich wie im ersten Beispiel.

Von einem anderen Betrachtungspunkt her gesehen, wird bei einer Eindringerfassungsvorrichtung, welche das Ultraschalldopplersignal verwendet, die Erfassung einer illegalen Eindringung durch eine Person für gewöhnlich durchgeführt, wenn das Fahrzeug abgestellt ist. Daher muß naturgemäß die Eindringerfassungsvorrichtung durch Lieferung der Energie während des abgestellten Zustandes des Fahrzeuges betrieben werden. Zusätzlich sendet und empfängt die Eindringerfassungsvorrichtung für gewöhnlich das Ultraschallsignal fortlaufend, um ein illegales Eindringen durch Bewegungserkennung zu erfassen. Im Ergebnis ergibt sich der Nachteil, daß der Energieverbrauch der Eindringerfassungsvorrichtung hoch ist.

Angesichts des obigen Nachteiles haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung der Tatsache Aufmerksamkeit gewidmet, daß es eine fortlaufende Bewegung einer Person gibt, wenn diese in ein Fahrzeug eindringt und die verschiedenen Bedingungen des Eindringens der Person analysiert. Im Ergebnis haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung erkannt, daß, selbst wenn die Eindringerfassungsvorrichtung eines Dopplerultraschalltyps intermittierend betrieben wird, dann, wenn die Intermittierungszeitdauer ausreichend kürzer als die Zeitdauer gemacht wird, in der sich die Person fortlaufend bewegt, und wenn die Intermittierungszeitdauer so lange als möglich innerhalb der obigen Bedingung gemacht wird, dann die Eindringerfassungsvorrichtung einen geeigneten Dopplerverschiebungsbetrag entsprechend des Eindringens und Bewegungszustandes einer Person bereitstellen kann, um so in der Lage zu sein, daß illegale Eindringen zu erkennen, wobei der Energieverbrauch ausreichend verringert werden kann. Somit ist gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Eindringerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, welche intermittierend arbeitet, um den von einer Bewegung einer Person bewirkten Dopplerverschiebungsbetrag zu erfassen, wobei der Energieverbrauch verringert ist.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm einer Eindringerfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Unterschied zwischen der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und der Vorrichtung gemäß Fig. 8 ist, daß in Fig. 8 ein Analogschalter 81 und ein Triggerschaltkreis 131 zusätzlich vorgesehen sind. Die anderen Elemente sind gleich wie in Fig. 1 und mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wenigstens entweder der Ultraschallsender 10a oder der Treiberschaltkreis 20 oder der Oszillationsschaltkreis 30 oder der Ultraschallempfänger 10b oder der Verstärkerschaltkreis 40 oder der Vergleichsschaltkreis 50 oder der Phasendifferenzausgangsschaltkreis 60 oder der BPF 70 werden mit Energie von einer Batterie B über den Analogschalter 81 versorgt, um in ihre Betriebszustände geschaltet zu werden.

Mit anderen Worten, der Analogschalter 81, der unter Steuerung durch den Mikrocomputer 90 zur Zufuhr von Energie von der Batterie B an wenigstens den Ultraschallsender 10a, oder den Treiberschaltkreis 20 oder den Oszillationsschaltkreis 30 oder den Ultraschallempfänger 10b oder den Verstärkerschaltkreis 40 oder den Vergleichsschaltkreis 50 oder den Phasendifferenzausgangsschaltkreis 60 oder den BPF EIN-geschaltet wird, wird AUS-geschaltet, um die Energieversorgung zu unterbrechen.

Der Triggerschaltkreis 131 erzeugt Triggerimpulse mit einer bestimmten Zeitdauer P von beispielsweise 160 Millisekunden zur Ausgabe an den Mikrocomputer 90.

Anstelle der Schritte 110 bis 151 in Fig. 5 führt der Mikrocomputer 190 ein Computerprogramm gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 9 und basierend auf dem Ausgang des BPF 70 durch. Bei dieser Durchführung wird der Analogschalter 81 gesteuert und der Berechnungsvorgang, der notwendig ist zu beurteilen, ob es ein Eindringen gibt oder nicht, wird durchgeführt. Die Durchführung des Computerprogramms durch den Mikrocomputer 90 wird jedes mal begonnen, wenn der Triggerschaltkreis 131 einen Triggerimpuls ausgibt. Es sei festzuhalten, daß das oben erwähnte Computerprogramm vorab in dem ROM des Mikrocomputers 90 gespeichert ist.

Die Alarmwarnvorrichtung 100 wird durch den Mikrocomputer 90 gesteuert, um einen Alarm auszugeben, der ein illegales Eindringen anzeigt.

Bezugnehmend auf Fig. 9 wird die Arbeitsweise des Mikrocomputers 90 gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.

Zunächst wird in Schrit 411 ein Initialisierungsprozeß durchgeführt, so daß ein Zählwert auf 0 initialisiert wird.

Dann wird im nächsten Schritt 412 ein eingebauter Zeitgeber im Mikrocomputer 100 zurückgesetzt und aktiviert. Somit beginnt der Zeitgeber, die Zeit zu zählen.

Dann wird in einem Schritt 413 ein EIN-Prozeßbefehl an den Analogschalter 81 ausgegeben, so daß der Analogschalter 81 EIN-geschaltet wird. Somit wird Energie von der Batterie B dem Ultraschallsender 10a, dem Treiberschaltkreis 20, dem Oszillationsschaltkreis 30, dem Ultraschallempfänger 10b, dem Verstärkerschaltkreis 40, dem Vergleichsschaltkreis 50, dem Phasendifferenzausgangsschaltkreis 60 und dem BPF 70 zugeführt, um diese in ihre Betriebszustände zu versetzen.

Während der Zählwert t des Zeitgebers innerhalb einer Wartezeit T1 ist, ist die Beurteilung im Schritt 414 "EIN". In diesem Zustand wird der Ultraschallsender 10a durch den Treiberschaltkreis 20 auf der Grundlage der Oszillationsimpulse vom Oszillationsschaltkreis 30 betrieben, um ein Ultraschallsignal in den Fahrgastraum des Fahrzeuges zu senden. Das gesendete Ultraschallsignal wird von materiellen Körpern oder Wänden in dem Fahrgastraum des Fahrzeuges reflektiert. Die reflektierte Ultraschallwelle wird vom Ultraschallempfänger 10b empfangen. Das empfangene Signal wird vom Verstärkerschaltkreis 40 verstärkt, um als verstärkte Spannung ausgegeben zu werden.

Dann wird die verstärkte Spannung vom Vergleichsschaltkreis 50 mit der Referenzspannung Vr von der Referenzenergieversorgung 51 verglichen. Wenn die verstärkte Spannung höher als die Referenzspannung Vr ist, gibt der Vergleichsschaltkreis ein hochpegeliges Vergleichssignal aus. Danach erzeugt der Phasendifferenzausgangsschaltkreis 60 ein Phasendifferenzausgangssignal abhängig von der Differenz zwischen der Phase des Oszillationsimpulses vom Oszillationsschaltkreis 30 und der Phase des Vergleichssignals vom Vergleichsschaltkreis 50. Sodann gibt der BPF 70 ein Dopplerverschiebungssignal auf der Grundlage des Phasendifferenzausgangssignales aus.

Die oben erwähnte Wartezeit T1 wird eingeführt, um eine Erkennungszeit T2 und eine Betriebszeit N zu spezifizieren, wie in Fig. 10 gezeigt. Die Betriebszeit N gibt die Zeit wieder, um den Betrieb des Ultraschallsenders 10a, des Treiberschaltkreises 20, des Oszillationsschaltkreises 30, des Ultraschallempfängers 10b, des Verstärkerschaltkreises 40, des Vergleichsschaltkreises 50, des Phasendifferenzausgangsschaltkreises 60 und des BPF 70 zu ermöglichen.

Diese Betriebszeit N ist gemäß dem unteren Teil von Fig. 10 in auseinandergeweiteter Ansicht die Summe aus Wartezeit T1 und Erkennungszeit T2. Die Betriebszeit N wird so festgesetzt, daß der Energieverbrauch der Batterie B so weit als möglich verringert werden kann. Die Wartezeit T1 gibt eine Zeit wieder, in der der Ultraschallsender 10a ein Ultraschallsignal aussendet, das ausgesendete Ultraschallsignal im Fahrgastraum reflektiert wird, das reflektierte Ultraschallsignal vom Ultraschallempfänger 10b empfangen wurde und der Mikrocomputer 90 den Ausgang des BPF 70 empfängt.

Die Erkennungszeit T2 entspricht einer Zeit, welche ausreichend ist, eine Bewegung einer Person korrekt zu erfassen, welche in den Fahrgastraum des Fahrzeugs eindringt. Die Bewegungsgeschwindigkeit einer Person, welche in den Fahrgastraum eindringt, wird als ungefähr zwischen 0,2 m/sec bis 2 m/sec betrachtet. Daher ist die Frequenz des Dopplerverschiebungssignales aufgrund einer Person im Bereich von 44 Hz bis 450 Hz. Somit muß, um die Bewegung einer Person korrekt erfassen zu können, die minimale Erkennungszeit T2 eine Zeit entsprechend von ungefähr 44 Hz betragen, d. h. ungefähr 25 Millisekunden.

Aufgrund der obigen Analyse wird gemäß der zweiten Ausführungsform die Betriebszeit N auf beispielsweise 55 Millisekunden gesetzt. Je kürzer die Betriebszeit N ist, um so geringer ist der Energieverbrauch der Batterie B. Es sei festzuhalten, daß die Betriebszeit N vorab im ROM des Mikrocomputers 90 gespeichert wird. Unter der obigen Bedingung geht, wenn der Zählwert t des Zeitgebers die Wartezeit T1 erreicht, der Ablauf zum Schritt 415 weiter. Die Schritte 415 und 416 in Fig. 9 sind ähnlich zu den Schritten 120 und 130 in Fig. 5.

Im Schritt 416 wird, wenn eine Zeitdauer T des Dopplerverschiebungssignales nicht innerhalb eines bestimmten Zeitdauer ΔT&sub0; ist, beurteilt, daß es kein Eindringen in den Fahrgastraum gibt, und der Ablauf geht zum Schritt 417 weiter. Solange der Zählwert t des Zeitgebers kleiner als die Betriebszeit N ist, werden die Schritte 415 bis 417 wiederholt.

Wenn während dieser Wiederholung die Beurteilung im Schritt 416 "JA" wird, wird vorläufig bestimmt, daß eine Person in den Fahrgastraum eingedrungen ist und der Ablauf geht zum Schritt 419 weiter, wo beurteilt wird, ob die Zählanzahl D eine bestimmte Anzahl D&sub0; erreicht hat oder nicht. Diese bestimmte Anzahl D&sub0; ist eine Anzahl von fortlaufenden Beurteilungen, durch welche korrekt beurteilt wird, daß eine Person sicher eingedrungen ist. Die bestimmte Anzahl D&sub0; wird bestimmt, indem ein Fehler in den Beurteilungen von "JA" im Schritt 416 mitberücksichtigt wird. Wenn im Schritt 419 die Zählzahl D kleiner als die bestimmte Zahl D&sub0; ist, geht der Ablauf zum Schritt 421 weiter, wo die Zählzahl D inkrementiert wird.

Andererseits, nach der Beurteilung von "NEIN" im Schritt 416 wird, wenn der Zählwert t die Betriebszeit N im Schritt 417 erreicht hat, beurteilt, daß es kein Eindringen in den Fahrgastraum während der momentanen Betriebszeit N gegeben hat, so daß der Ablauf zum Schritt 418 weitergeht, wo die Zählzahl D auf 0 gelöscht wird.

Wenn der Ablauf vom Schritt 418 oder vom Schritt 421 zum Schritt 422 weitergeht, wird ein AUS-Befehl dem Analogschalter 81 ausgegeben, um den Analogschalter 81 AUS zu schalten. Durch diesen Vorgang werden der Ultraschallsender 10a, der Treiberschaltkreis 20, der Oszillationsschaltkreis 30, der Ultraschallempfänger 10b, der Verstärkerschaltkreis 40, der Vergleichsschaltkreis 50, der Phasendifferenzausgangsschaltkreis 60 und der BPF 70 von der Batterie B getrennt, um ihre Betriebe zu stoppen. Gleichzeitig nimmt der Mikrocomputer 90 selbst einen Schlafmodus ein, d. h. einen Modus mit niedrigem Stromverbrauch.

Danach wird aufgrund der Triggerimpulsausgänge vom Triggerschaltkreis 131 der oben beschriebene Ablauf durch den Mikrocomputer 90 wiederholt und wenn die Beurteilung im Schritt 419 "JA" ist, geht der Ablauf zum Schritt 170 in Fig. 5 weiter.

Gemäß obiger Beschreibung wird bei dieser zweiten Ausführungsform auf der Grundlage des Ablaufes durch den Mikrocomputer 90, der im Ausgangsintervall (bestimmte Zeitdauer P) der Triggerimpulse vom Triggerschaltkreis 131 betrieben wird, die Energiezufuhr von der Batterie B zum Ultraschallsender 10a, dem Treiberschaltkreis 20, dem Oszillationsschaltkreis 30, dem Ultraschallempfänger 10b, dem Verstärkerschaltkreis 40, dem Vergleichsschaltkreis 50, dem Phasendifferenzausgangsschaltkreis 60 und dem BPF 70 nur während der Betriebszeit N innerhalb der bestimmten Zeitdauer P durchgeführt.

Somit wird die Eindringerfassungsvorrichtung des Ultraschalldopplertyps gemäß dieser zweiten Ausführungsform intermittierend zu jeder Betriebszeit N in der bestimmten Zeitdauer P betrieben. Selbst wenn daher das Fahrzeug abgestellt ist, ist der Energieverbrauch der Batterie B, der notwendig ist, den obigen Ablauf durchzuführen, im Vergleich zu dem Energieverbrauch erheblich verringert, der notwendig ist, die Eindringerfassungsvorrichtung kontinuierlich am Betrieb zu halten.

Weiterhin, selbst wenn der oben erwähnte intermittierende Betrieb durchgeführt wird, kann, da die Betriebszeit N und die Erfassungszeit T2 gemäß obiger Beschreibung gesetzt werden, die Berechnung der Zeitdauer T des Dopplerverschiebungssignales im Schritt 415 und die Beurteilung im Schritt 416, ob ein illegales Eindringen vorliegt oder nicht, korrekt durchgeführt werden.

Nachfolgend werden Abwandlungen der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 11, 12A und 12B beschrieben.

Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, welches die Arbeitsweise des Mikrocomputers gemäß eines anderen Beispiels der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt. In Fig. 11 sind die Schritte 419A, 420A, 421A und 422A unterschiedlich zu den Schritten 419, 420, 421 und 422 in Fig. 9 und die verbleibenden Schritte in Fig. 11 sind die gleichen wie diejenigen in Fig. 9.

In Fig. 11 wird in einem Schritt 416, wenn die Zeitdauer T des Dopplerverschiebungssignales nicht innerhalb des bestimmten Frequenzbereiches T&sub0; liegt, beurteilt, daß es kein Eindringen in den Fahrgastraum gibt, so daß der Ablauf zum Schritt 417 weitergeht, wo die Beurteilung "NEIN" ist, da der Zählwert t kleiner als die verlängerte Betriebszeit N (siehe Fig. 12B) ist.

Dann werden die Schritte 415 bis 417 wiederholt, bis die Beurteilung im Schritt 416 "JA" wird. Wenn die Beurteilung im Schritt 416 "JA" wird, wird vorläufig beurteilt, daß eine Person in den Fahrgastraum eingedrungen ist, so daß der Ablauf zum Schritt 419A weitergeht, wo beurteilt wird, ob der Zählwert t eine bestimmte fortlaufende Zeit M&sub0; erreicht hat oder nicht. Diese fortlaufende Zeit M&sub0; gibt eine Zeit wieder, in der korrekt beurteilt werden kann, daß eine Person mit Sicherheit eingedrungen ist, wobei eine fehlerhafte Beurteilung von "JA" im Schritt 416 aufgrund von externen Geräuschen berücksichtigt wird.

Wenn der Zählwert t kürzer als die bestimmte fortlaufende Zeit M&sub0; ist, wird die Beurteilung in Schritt 419A "NEIN", so daß der Ablauf zum Schritt 421A weitergeht, wo die Betriebszeit M um ΔM verlängert wird, wobei ΔM eine bestimmte Verlängerungszeit darstellt, welche der voranstehenden Betriebszeit M hinzuaddiert wird.

Während dann der Ablauf durch die Schritte 415, 416 und 417 oder der Ablauf durch die Schritte 415, 416, 419A und 421A wiederholt wird, wird, wenn die Beurteilung im Schritt 416 "NEIN" wird und dann, wenn die Beurteilung im Schritt 417 "JA" wird (siehe Fig. 12B) beurteilt, daß es kein Eindringen in den Fahrgastraum während der oben erwähnten fortlaufenden Zeit M&sub0; gegeben hat, so daß der Ablauf zum Schritt 422A weitergeht, wo der Analogschalter 81 AUS geschaltet wird, indem ein AUS-Befehl an den Analogschalter 81 geschickt wird.

Somit werden der Ultraschallsender 10a, der Treiberschaltkreis 20, der Oszillationsschaltkreis 30, der Ultraschallempfänger 10b, der Verstärker 40, der Vergleichsschaltkreis 50, der Phasendifferenzausgangsschaltkreis 60 und der BPF 70 von der Energieversorgung der Batterie B abgetrennt, so daß diese Betriebe gestoppt werden. Danach werden die oben erwähnten Abläufe auf der Grundlage des Ausganges von einem neuen Triggerimpuls vom Triggerschaltkreis 131 wiederholt.

Andererseits, wenn die Beurteilung im Schritt 416 zu "JA" wird und dann, wenn der Zählwert t die bestimmte fortlaufende Zeit M&sub0; erreicht, wird die Beurteilung im Schritt 419A "JA", so daß der Ablauf zum Schritt 420A weitergeht, wobei der Ablauf zum Schritt 170 in Fig. 5 auf ähnliche Weise wie in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform für das Fahrzeug fortfährt. Wie oben beschrieben, wird bei den ersten und zweiten Beispielen der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage des Ablaufes durch den Mikrocomputer 90, der intermittierend bei Ausgangsintervallen (bestimmte Zeitdauer P) durch die Triggerimpulse vom Triggerschaltkreis 131 betrieben wird, die Energieversorgung von der Batterie B an den Ultraschallsender 10b, den Verstärkerschaltkreis 40, den Vergleichsschaltkreis 50, den Phasendifferenzausgangsschaltkreis 60 und den BPF 70 nur während der Arbeitszeit M innerhalb der bestimmten Zeitdauer P durchgeführt.

Die Eindringerfassungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung arbeitet somit intermittierend bei jeder Betriebszeit M innerhalb der bestimmten Zeitdauer P, so daß der Energieverbrauch der Batterie B, der für diesen Vorgang notwendig ist, im Vergleich zum Energieverbrauch B wesentlich verringert werden kann, der notwendig ist, um die Eindringerfassungsvorrichtung kontinuierlich zu betreiben. Es sei festzuhalten, daß in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform während des intermittierenden Betriebes jedes Mal nach Beurteilung von "JA" im Schritt 416 und wenn die Beurteilung im Schritt 419A "NEIN" ist, die Betriebszeit M um AM verlängert wird. Somit wird die Beurteilung im Schritt 419A nur dann "JA", wenn der Zählwert t die bestimmte fortlaufende Zeit M&sub0; nach den fortlaufenden Beurteilungen des Eindringens innerhalb der verlängerten Betriebszeit M erreicht. Dies bedeutet, daß die Beurteilung eines illegalen Eindringens korrekt ohne jegliche Fehlerbeurteilung durchgeführt werden kann. Die anderen Effekte sind die gleichen wie in der voranstehenden Ausführungsform.

In den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen ist die Eindringerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug vom Ultraschalldopplertyp; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern kann auf eine Eindringerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug des Ultraschallamplitudenmodulationstyps oder des Ultraschallimpulsradartyps angewendet werden.

Weiterhin kann jeder Schritt in jedem Flußdiagramm der ersten und zweiten Ausführungsform durch eine logische Hardwarefunktion realisiert werden, um die gleiche Funktion wie in dem jeweiligen Schritt durchzuführen.


Anspruch[de]

1. Eindringerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die aufweist:

einen Ultraschallsende/empfangssensor (S), der aufweist:

einen in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs vorgesehenen Ultraschallsender (10a) zum Senden eines Ultraschallsignals, und

einen Ultraschallempfänger (10b) zum Empfangen des Ultraschallsignals;

eine Eindringerfassungseinrichtung zum Erfassen, ob es ein Eindringen in den Fahrgastraum gibt oder nicht, auf der Grundlage des Ultraschallsignals, das von dem Ultraschallempfänger empfangen wird; und

eine Stoppeinrichtung (20, 30, 90) zum intermittierenden Stoppen eines Sendens des Ultraschallsignals aus dem Ultraschallsender; dadurch gekennzeichnet, daß

der Ultraschallempfänger in der Nähe des Ultraschallsenders angeordnet ist;

Abdeckungserfassungseinrichtungen (40, 50, 60, 70, 90) zum Erfassen, ob der Ultraschallsende/empfangssensor abgedeckt ist oder nicht, vorgesehen sind;

die Abdeckungserfassungseinrichtungen aufweisen:

eine Einrichtung zum Bestimmen, daß der Ultraschallsende/empfangssensor abgedeckt ist, lediglich dann, wenn ein Pegel des Ultraschallsignals, das von dem Ultraschallempfänger empfangen wird, gleich oder kleiner als ein oberer Grenzwert ist, nachdem die Stoppeinrichtung das Senden des Ultraschallsignals gestoppt hat;

eine Pegelbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob ein Pegel des Ultraschallsignals, das von dem Ultraschallempfänger empfangen wird, gleich oder kleiner als ein oberer Grenzpegel von Pegeln ist oder nicht, die darstellen, daß der Ultraschallsende/empfangssensor abgedeckt ist, zu jeder Zeit, nachdem die Stoppeinrichtung das Senden stoppt;

eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Zählwerts, der ein Bestimmungsergebnis der Pegelbestimmungseinrichtung darstellt, zu jeder Zeit, nachdem die Stoppeinrichtung das Senden stoppt;

eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Summe einer vorbestimmten letzten Anzahl der Zähldaten; und

eine Summenbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob die Summe einen vorbestimmten Wert einer Anzahl der Zähldaten erreicht oder nicht, der anzeigt, daß der Ultraschallsende/empfangssensor abgedeckt ist, zu jeder Zeit, nachdem die Stoppeinrichtung des Senden stoppt;

wobei die Abdeckungserfassungseinrichtungen erfassen, daß der Ultraschallsende/empfangssensor abgedeckt ist, wenn die Summenbestimmungseinrichtung bestimmt, daß die Summe den vorbestimmten Wert erreicht.

2. Eindringerfassungsvorichtung nach Anspruch 1, wobei der Ultraschallsende/empfangssensor (S) auf einer vorderen Windschutzscheibe in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs vorgesehen ist.

3. Eindringerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Ultraschallsende/empfangssensor (S) auf einem vorderen Abschnitt jeder Sicherheitsgurtsäule in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs vorgesehen ist.

4. Eindringerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin eine Steuereinrichtung zum Bewirken eines intermittierenden Betriebs mindestens entweder des Ultraschallsenders (10a), des Ultraschallempfängers (10b) oder der Eindringerfassungseinrichtung aufweist.

5. Eindringerfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der intermittierende Betrieb ausgeführt wird, um eine Energieaufnahme mindestens entweder des Ultraschallsenders (10a), des Ultraschallempfängers (10b) oder der Eindringerfassungseinrichtung zu verringern.

6. Eindringerfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Eindringerfassungseinrichtung aufweist:

eine erste Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden, ob sich ein Dopplerverschiebungsbetrag zwischen einem reflektierten Ultraschallsignal und dem empfangenen Ultraschallsignal innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet oder nicht, der ein illegales Eindringen in den Fahrgastraum darstellt;

eine zweite Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden, ob eine Anzahl von Entscheidungen der ersten Entscheidungseinrichtung, die anzeigt, daß sich der Dopplerverschiebungsbetrag innerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet, eine vorbestimmte Anzahl von Entscheidungen erreicht oder nicht, durch welche die zweite Entscheidungseinrichtung auch dann, wenn es eine Störung gibt, bestimmen kann, daß eine Person in den Fahrgastraum eingedrungen ist.

7. Eindringerfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Eindringerfassungseinrichtung aufweist:

eine erste Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden, ob sich ein Dopplerverschiebungsbetrag zwischen einem reflektierten Ultraschallsignal und dem empfangenen Ultraschallsignal innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet oder nicht, der ein illegales Eindringen in den Fahrgastraum darstellt;

eine Ausdehnungseinrichtung zum Ausdehnen einer Betriebszeit eines intermittierenden Betriebs, wenn die erste Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß sich der Dopplerverschiebungsbetrag innerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet;

eine zweite Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden, ob eine Entscheidung der ersten Entscheidungseinrichtung, daß sich der Dopplervesrchiebungsbetrag innerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet, für die von der Ausdehnungseinrichtung ausgedehnte Betriebszeit fortbesteht oder nicht, wobei

eine Entscheidung, ob es ein illegales Eindringen in den Fahrgastraum gibt oder nicht, auf der Grundlage der Entscheidung der zweiten Entscheidungseinrichtung ausgeführt wird.

8. Eindringerfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuereinrichtung eine Schalteinrichtung zum intermittierenden Trennen mindestens entweder des Ultraschallsenders (10a), des Ultraschallempfängers (10b) oder der Eindringerfassungseinrichtung aufweist.

9. Eindringerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stoppeinrichtung (20, 30, 90) das Senden des Ultraschallsignals zu einem Zeitpunkt stoppt, welcher ein Erfassen nicht beeinflußt, ob der Sende/Empfangssensor (S) abgedeckt ist oder nicht.

10. Eindringerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abdeckungserfassungseinrichtung betrieben wird, nachdem die Eindringerfassungseinrichtung erfaßt hat, daß es kein Eindringen in den Fahrgastraum gibt.

11. Eindringerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin aufweist:

eine Hüllurvenerfassungseinrichtung (80) zum Erfassen einer Hüllkurve des von dem Ultraschallempfangssensor (S) empfangenen Ultraschallsignals, wobei

die Hüllkurvenerfassungseinrichtung entscheidet, daß der Ultraschallsende/empfangssensor abgedeckt ist, wenn die Hüllkurvenerfassungseinrichtung erfaßt, daß der Ultraschallempfangssensor die Hüllkurve empfängt, die einen niedrigeren Pegel als einen vorbestimmten Pegel aufweist,

und

die Hililkurvenerfassungseinrichtung entscheidet, daß der Ultraschallsende/empfangssensor nicht abgedeckt ist, wenn die Hüllkurvenerfassungseinrichtung erfaßt, daß der Ultraschallempfangssensor die Hüllkurve empfängt, die einen Pegel aufweist, der höher als oder gleich dem vorbestimmten Pegel ist.







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