Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik überwinden und die insbesondere eine zuverlässige und kostengünstige Sitzbelegungserkennung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen System, welches mit einem Reflektor ausgestattet ist, dadurch auf, der mindestens eine Reflektor 12 eine modulierende Backscatter-Vorrichtung oder eine nicht modulierende Backscatter-Vorrichtung ist, wobei in letzterem Fall im Empfänger die Signallaufzeit ermittelt wird, um festzustellen, von welchem Reflektor das empfangene Signal stammt. Die Modulation der Mikrowellenstrahlung durch die Backscatter-Vorrichtung bewirkt, dass der Reflektor ohne weiteres von anderen metallisch leitfähigen Gegenständen unterschieden werden kann. Findet also beispielsweise eine Reflexion der Mikrowellenstrahlung am Gehäuse eines Laptops statt, mit dem der Beifahrer in einem PKW arbeitet, so führt dies nicht dazu, dass das System von einem unbelegten Sitz ausgeht. Ein Airbag würde daher im Falle eines Aufpralls zünden.

Die Begriffe "Reflektor, reflektieren, etc." werden im Rahmen der vorliegenden Offenbarung mit sehr allgemeiner Bedeutung benutzt. Es sind nicht nur Reflexionen im klassischen Sinne gemeint, sondern auch beispielsweise das Zurücksenden von elektromagnetischer Strahlung mittel eines modulierenden oder nicht modulierenden Backscatter-Prozesses.

Die Erfindung baut weiterhin auf dem gattungsgemäßen System dadurch auf, dass die von der Mikrowellenstrahlung zurückgelegte Wegstrecke zwischen Mikrowellensender und Mikrowellenempfänger durch Laufzeitmessung ermittelbar ist. Hierdurch ist es möglich, die Einstellung des Sitzes zu ermitteln. Durch die Laufzeitmessung kann auch der Abstand zwischen Sender und Reflektor ermittelt werden und somit eine Zuordnung des empfangenen Signals zu dem Reflektor vornehmen. Auf diese Weise liegen ebenfalls Informationen für eine Airbagsteuerung vor.

In diesem Zusammenhang ist es besonders nützlich, dass die Position eines Sitzes ermittelbar ist und dass aus dem Ergebnis der Ermittelns der Wegstrecke und dem Ergebnis des Ermittelns der Position des Sitzes ermittelt werden kann, ob sich die von dem Mikrowellenempfänger empfangene Strahlung über den Strahlungsweg zwischen Mikrowellensender und Mikrowellenempfänger ausgebreitet hat. Derartige Plausibilitätserwägungen sind im Falle der Verwendung einer Backscatter-Vorrichtung als Reflektor grundsätzlich entbehrlich, können gleichwohl aber im Sinne einer Redundanz zum Einsatz kommen. Besonders nützlich sind die Erwägungen aufgrund der Laufzeit der Mikrowellensignale aber, wenn der reflektierten Mikrowellenstrahlung kein Muster, beispielsweise durch einen Backscatter-Prozess, aufgeprägt wird. Dann kann durch zusätzliche Auswertung der Position des Sitzes festgestellt werden, ob die Reflexion an einem Reflektor beispielsweise in der Sitzlehne stammen kann oder ob die Reflexion beispielsweise von einem Laptop auf dem Schoß des Beifahrers herrührt.

Weiterhin kann bei dem erfindungsgemäßen System nützlich sein, dass der mindestens eine Mikrowellensender und der mindestens eine Mikrowellenempfänger räumlich getrennt angeordnet sind. Die getrennte Anordnung von Mikrowellensender und Mikrowellenempfänger erlaubt es, ein System ohne einen Reflektor zu realisieren. Beispielsweise kann der Mikrowellensender im Dach oder am Armaturenbrett angeordnet sein, während sich der Mikrowellenempfänger in der Rückenlehne eines Sitzes befindet. Diese Anordnung steht im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem eine großflächige Reflexion im Sitz genutzt wurde, um die ausgesendete Mikrowellenstrahlung zum Sender zu reflektieren.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Backscatter-Vorrichtung eine modulierende Backscatter-Vorrichtung ist. Über das durch Modulation aufgeprägte Muster, kann das reflektierte Signal eindeutig einem Reflektor zugeordnet werden.

Das erfindungsgemäße System ist insbesondere dadurch in vorteilhafter Weise weitergebildet, dass der mindestens eine Mikrowellensender und der mindestens eine Mikrowellenempfänger als mindestens eine Mikrowellensende- und -empfangsvorrichtung mit einer Sende- und Empfangsantenne realisiert sind. Die Mikrowellenstrahlung gelangt somit von der Mikrowellensende- und -empfangsvorrichtung über den ersten Strahlungsweg zu dem Reflektor und von dem Reflektor über den zweiten Strahlungsweg zu der Mikrowellensende- und -empfangsvorrichtung zurück, wobei somit der mindestens eine erste Strahlungsweg und der mindestens eine zweite Strahlungsweg zumindest im Wesentlichen identisch sind. Die Mikrowellensende- und -empfangsvorrichtung kann sich beispielsweise im Armaturenbrett des Fahrzeugs befinden. Bringt man den Reflektor in der Rückenlehne des zu überwachenden Sitzes an, so durchläuft der Strahlengang der ausgesendeten und der reflektierten Mikrowellenstrahlung gegebenenfalls den oberen Rumpfbereich eines Insassen. Sitzt eine Person ordnungsgemäß auf dem Sitz, so deckt sie den Reflektor ab, und die Empfangsantenne empfängt einen um circa sechs Größenordnungen kleineren Pegel als bei Abwesenheit der Person. Bei einer Anordnung der Antenne im Armaturenbrett beziehungsweise im Cockpit und einer Anordnung des Reflektors in der Rücksitzlehne kann sogar erkannt werden, wenn sich eine Person nicht in ordnungsgemäßer Sitzposition befindet. Neigt sich die Person nach vorn, so kann durch Beugung der Mikrowellenstrahlung um den Körper ein Anteil der ausgesendeten Mikrowellenstrahlung an den Reflektor gelangen. Dieses typische Muster wird der Airbag-Steuereinheit übermittelt, die dann auswertet, ob der Airbag noch ausgelöst werden kann, dass heißt wenn eine geringe Neigung vorliegt, oder ob ein Auslösen nicht mehr erfolgen soll, das heißt im Falle einer starken Neigung. Ebenfalls dient die Anordnung der Antenne im Cockpit und des Reflektors in der Rückenlehne dazu, dass beispielsweise auf dem Beifahrersitz ein Kindersitz sicher transportiert werden kann. Der Großteil der Mikrowellenstrahlung wird ungehindert zum Reflektor gelangen und von diesem zurück zum Empfänger, so dass das Auslösen eines Airbags verhindert werden kann, da der Kindersitz im Allgemeinen aus Kunststoff besteht und die Strahlung nur durch den Körper des Kinds gedämpft wird.

Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme ist möglich, einen weiteren Reflektor an dem Kindersitz anzubringen. Auf diese Weise wird auch Mikrowellenstrahlung reflektiert, die ansonsten im Kindersitz oder in dem im Kindersitz sitzenden Kind absorbiert worden wäre. Eine Auslösen des Airbags kann somit noch zuverlässiger verhindert werden. Verwendet man modulierende Backscatter-Vorrichtungen als Reflektoren, so können die Backscatter-Vorrichtungen in der Sitzlehne beziehungsweise auf dem Kindersitz die Signale in unterschiedlicher Weise modulieren, so dass in eindeutiger Weise erkannt werden kann, dass sich ein Kindersitz auf dem Sitz befindet.

Es ist besonders nützlich, dass eine Steuereinheit vorgesehen ist, die in Abhängigkeit der von dem Mikrowellenempfänger empfangenen Strahlung Funktionen im Fahrzeug triggert, sperrt oder freigibt. Die Sitzbelegungserkennung kann auch im Zusammenhang mit anderen Funktionen im Fahrzeug sinnvoll sein, die Freigabe beziehungsweise Sperrung eines Airbags ist jedoch eine besonders wichtige Errungenschaft der vorliegenden Erfindung.

Diese kann beispielsweise auch so ausgebildet sein, dass der mindestens eine Reflektor eine elektrisch leitfähige Folie ist. Eine solche Folie kann in einfacher Weise in die Lehne eines Sitzes eingearbeitet werden, wobei praktisch kein zusätzlicher Einbauraum benötigt wird und praktisch kein zusätzliches Gewicht beigesteuert wird.

Das erfindungsgemäße System kann dadurch weitergebildet sein, dass die Backscatter-Vorrichtung als passive, semipassive, semiaktive oder aktive Backscatter-Vorrichtung realisiert ist. Passive Backscatter-Vorrichtungen sind besonders einfach aufgebaut, sie benötigen keine zusätzliche Energieversorgung, und sie stellen insofern eine besonders kostengünstige Lösung zur Verfügung. Semipassive Backscatter-Vorrichtungen werden mit einem zusätzlichen Verstärker betrieben, der eine geringfügige elektrische Leistung aufnimmt. Sie haben gegenüber passiven Backscatter-Vorrichtungen den Vorteil, dass mit höherer Intensität reflektiert werden kann. Auf dieser Grundlage kann zuverlässiger ausgewertet werden. Eine besonders zuverlässige Auswertung würde eine aktive Backscatter-Vorrichtung bewirken, das heißt eine Backscatter-Vorrichtung mit aktiven elektronischen Bauelementen. Hierdurch kann aufgrund erhöhter Mikrowellenintensitäten eine besonders zuverlässige Auswertung ermöglicht werden. Allerdings ist die Belastung der Fahrzeuginsassen aufgrund der Mikrowellenstrahlung bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung höher als bei passiven Backscatter-Vorrichtungen. Der semiaktive Backscatter ist ähnlich dem semipassiven Backscatter, weist aber eine Verstärkung des zu reflektierenden Signals auf.

Das erfindungsgemäße System kann in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass der mindestens eine Mikrowellensender und/oder der mindestens eine Mikrowellenempfänger Bestandteile eines in dem Fahrzeug installierten Zugangskontroll- und Startsystems sind. Bei mikrowellenbasierten Zugangskontroll- und Startsystemen befindet sich die Antenne zur Abdeckung des Innenraums im Allgemeinen in einer solchen Position, dass sie auch in den Fahrzeugsitzen angeordnete Reflektoren ansprechen kann. Folglich kann durch die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der Komponenten des Zugangskontroll- und Startsystems für die Sitzbelegungserkennung verwendet werden, eine integrierende und somit kostenreduzierende Maßnahme zur Verfügung gestellt werden.

Aus vergleichbaren Gründen kann es vorteilhaft sein, dass die Auswertung der von dem Mikrowellenempfänger empfangenen Signale durch Mittel unterstützt beziehungsweise durchgeführt wird, die im Rahmen eines in dem Fahrzeug installierten Zugangskontroll- und Startsystems eingesetzt werden.

Weiterhin kann nützlich sein, dass mehrere unterschiedlich modulierende Backscatter-Vorrichtungen vorgesehen sind. Diese können beispielsweise in unterschiedlichen Höhen der Rücksitzlehne angebracht sein. Wenn diese Reflektoren unterschiedlich kodiert sind, kann zusätzlich zur grundsätzlichen Erkennung der Sitzbelegung die Größe des Fahrzeuginsassen und seine Position auf dem Sitz erkannt werden. Diese Information kann beispielsweise beim Auslösen eines Airbags beziehungsweise von mehreren Airbags an unterschiedlichen Positionen berücksichtigt werden.

Das erfindungsgemäße System ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, dass der mindestens eine erste Strahlungsweg und/oder der mindestens eine zweite Strahlungsweg geradlinig verlaufen. Wenn im vorliegenden Zusammenhang von einem geradlinig verlaufenden Strahlungsweg die Rede ist, so ist dies auf die Ausbreitung der Strahlung ohne Beugungserscheinungen bezogen. Die vorliegenden Ausführungen beziehen sich somit auf die geometrische Anordnung der Komponenten. Ohne Objekt in den Strahlungswegen bestehen also direkte Sichtverbindungen zwischen Sender, Reflektor und Empfänger. Ruf diese Weise wird ein besonders einfaches System zur Verfügung gestellt.

Es kann aber auch nützlich sein, dass der mindestens eine erste Strahlungsweg und/oder der mindestens eine zweite Strahlungsweg auf Umwegen verlaufen. Die Mikrowellenstrahlung kann mittels leitfähiger, im Fahrzeug verbauter Materialien durch das Fahrzeug gelenkt werden, so dass eine gezielte Ausleuchtung bestimmter Zonen erfolgen kann, ohne dass zusätzliche Mikrowellensende- und -empfangsvorrichtungen erforderlich wären.

Das erfindungsgemäße System ist in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass die Position des Objekts in dem Strahlungsweg auf der Grundlage der Beugung der Mikrowellen um das Objekt die von dem Mikrowellenempfänger empfangene Intensität beeinflusst und dass die von dem Mikrowellenempfänger empfangene Intensität Informationen über die Position des Objekts liefert. Da Mikrowellenstrahlung, im Gegensatz zu beispielsweise Infrarotstrahlung, aufgrund ihrer Wellenlänge ausgeprägte Beugungserscheinungen an einem in dem Strahlungsweg angeordneten Objekt zeigen kann, ist es möglich, die Intensitätsänderungen aufgrund von Beugungseffekten zu nutzen. Beispielsweise kann das Vorbeugen einer Person auf einem Sitz erkannt werden, wenn diese dabei einerseits einen in der Sitzfläche angeordneten Reflektor ausreichend abschirmt, andererseits aber einen in der Rückenlehne angeordneten Reflektor in der Weise freigibt, dass um das Objekt gebeugte Mikrowellen den Reflektor erreichen können. Ein leerer Sitz lässt sich somit von einem mit einem Erwachsenen besetzten Sitz und beispielsweise auch von einem mit Kind und Kindersitz besetzten Sitz unterscheiden, da im letzten Fall aufgrund der Erhöhung durch den Kindersitz auch eine Beugung zu einem in der Sitzfläche angeordneten Reflektor erfolgen kann.

Die Erfindung baut weiterhin auf dem gattungsgemäßen Verfahren, bei dem ein Reflektieren der ausgesendeten Mikrowellenstrahlung erfolgt, zum einen dadurch auf, dass das Reflektieren durch einen Backscatter-Prozess erfolgt.

Auf der Grundlage dieser erfindungsgemäßen Verfahren werden die Vorteile und Besonderheiten der erfindungsgemäßen Systeme umgesetzt. Dies gilt auch für die nachfolgend angegebenen besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren.

Zum anderen baut die Erfindung alternativ oder zusätzlich auf dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch auf, dass die von der Mikrowellenstrahlung zurückgelegte Wegstrecke durch Laufzeitmessung ermittelt wird.

Weiterhin ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise vorgesehen, dass die Position eines Sitzes ermittelt wird und dass aus dem Ergebnis des Ermittelns der Wegstrecke und dem Ergebnis des Ermittelns der Position des Sitzes ermittelt wird, ob sich die empfangene Strahlung über den Strahlungsweg ausgebreitet hat.

In vorteilhafter Weise ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weiterhin vorgesehen, dass der mindestens eine Mikrowellensender und der mindestens eine Mikrowellenempfänger räumlich getrennt angeordnet werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Backscatter-Prozess ein modulierender Backscatter-Prozess ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dadurch in vorteilhafter Weise weitergebildet, dass der mindestens eine erste Strahlungsweg und der mindestens eine zweite Strahlungsweg identisch sind.

Es ist besonders nützlich, dass in Abhängigkeit der von dem Mikrowellenempfänger empfangenen Strahlung Funktionen im Fahrzeug getriggert, gesperrt oder freigegeben werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise auch so ausgebildet sein, dass zum Reflektieren eine elektrisch leitfähige Folie verwendet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch weitergebildet sein, dass der Backscatter-Prozess durch eine passive, eine semipassive, eine semiaktive oder eine aktive Backscatter-Vorrichtung realisiert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass das Aussenden und/oder das Empfangen auf der Grundlage eines in dem Fahrzeug installierten Zugangskontroll- und Startsystems erfolgt.

Aus vergleichbaren Gründen kann es vorteilhaft sein, dass die Auswertung der empfangenen Signale durch Mittel unterstützt beziehungsweise durchgeführt wird, die im Rahmen eines in dem Fahrzeug installierten Zugangskontroll- und Startsystems eingesetzt werden.

Weiterhin kann nützlich sein, dass der Backscatter-Prozess durch mehrere unterschiedlich modulierende Backscatter-Vorrichtungen erfolgt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, dass der mindestens eine erste Strahlungsweg und/oder der mindestens eine zweite Strahlungsweg geradlinig verlaufen.

Es kann aber auch nützlich sein, dass der mindestens eine erste Strahlungsweg und/oder der mindestens eine zweite Strahlungsweg auf Umwegen verlaufen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass die Position des Objekts in dem Strahlungsweg auf der Grundlage der Beugung der Mikrowellen um das Objekt die empfangene Intensität beeinflusst und dass die empfangene Intensität Informationen über die Position des Objekts liefert.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine besonders zuverlässige und dennoch einfache und kostengünstige Sitzbelegungserkennung zur Verfügung gestellt werden kann, indem als Reflektor eine Backscatter-Vorrichtung, insbesondere eine modulierende Backscatter-Vorrichtung eingesetzt wird. Ebenfalls kann die Sicherheit des Systems dadurch verbessert werden, dass der Reflexionsort der Mikrowellenstrahlung durch eine separat ermittelte Sitzposition auf der Grundlage von Laufzeitmessungen überprüft wird. Weiterhin können in vorteilhafter Weise Beugungserscheinungen der Mikrowellenstrahlung genutzt werden. Aufgrund der starken aber nicht vollständigen Absorption von Mikrowellenstrahlung im menschlichen Körper bestehen Vorteile bei der Verwendung von Mikrowellenstrahlung im Vergleich zur Verwendung von anderen Wellenformen, zum Beispiel Ultraschall, Laserstrahlung beziehungsweise Licht und Infrarotstrahlung. Die Ausbreitung der Mikrowellenstrahlung erfolgt unabhängig vom Druck, der Temperatur, der Helligkeit und sonstiger Umgebungsbedingungen. Das Messverfahren ist aufgrund der Einfachheit der Auswertung sehr schnell, so dass eine dynamische Messung, beispielsweise erst im Fall eines Aufpralls, möglich ist. Weitere Vorzüge der Erfindung bestehen darin, dass eine Erkennung der Sitzbelegung mit sehr hoher Geschwindigkeit stattfinden kann. Die Zeit für die Erfassung kann beispielsweise im Millisekundenbereich liegen. Hierdurch ist es möglich, der Airbagsteuerung eine Dynamik zu vermitteln, die es beispielsweise gestattet, nach bereits erfolgter Zündung eines Airbags in Abhängigkeit der Sitzbelegung beziehungsweise der Position/Neigung der Person auf dem Sitz die Füllung des Airbags zu beeinflussen, vorzugsweise durch Druckverminderung.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.