针对交通工具乘员分类系统的传感器和方法

本申请是申请日为2018年6月28日、申请号为201880055298.2、发明名称为“针对交通工具乘员分类系统的传感器和方法”的发明专利申请的分案申请。

本申请是2018年4月6日提交的题为“SENSORS FOR VEHICLE OCCUPANTCLASSIFICATION SYSTEMS AND METHODS”的美国专利申请号15/947,194的继续申请，并要求其优先权，美国专利申请号15/947,194是于2017年10月26日提交的美国专利申请号15/795,187的继续申请，美国专利申请号15/795,187要求于2017年6月30日提交的美国临时专利申请号62/527,973的优先权和权益，所有上述申请的全部内容通过引用并入于此。

技术领域

本发明的一个或多个实施例总体上涉及乘员检测系统，并且更具体地涉及例如用于对交通工具乘员进行分类的系统和方法。

背景技术

通过并入用以在交通工具行驶时监控其操作、并且提供协调的警报以及如需要情况下提供协助的自动化系统，交通工具逐渐变得越来越安全。然而，在可靠地检测出交通工具乘员的存在并且将他们准确地分类为儿童、相对较小的成人和/或根据其他分类方面，尤其是在分类之间的区分方面，仍然存在困难。当交通工具试图协助或制定安全措施以保护乘员时，准确分类可能是至关重要的。

特别地，气囊的展开(deployment)可以被调整来减少由气囊引起的伤害风险，同时在碰撞期间保持乘员的安全。然而，虽然针对相对较小的成年女性建议使用减小力的气囊，但即使幼年儿童可以达到与相对较小的成年女性相同的身高和重量，也不建议对幼年儿童(例如，10岁及以下)使用减小力的气囊。因此，特别是在控制乘员约束系统的上下文中，该乘员约束系统可以向交通工具驾驶员施加力，存在对用以提供可靠和准确的交通工具乘员分类的改进方法的需要。

发明内容

公开了用于对交通工具乘员(例如，就坐在交通工具座舱内的乘客)进行检测和/或分类的系统和方法的技术。交通工具配件控制系统可以包括一个或多个乘员重量传感器、乘员存在传感器以及逻辑器件，该逻辑器件被配置为与乘员重量传感器和乘员存在传感器通信。每个乘员重量传感器可以被配置为提供与交通工具的乘客座椅相关联的乘员重量传感器信号，并且每个乘员存在传感器可以被配置为提供与乘客座椅相关联的乘员存在传感器信号。逻辑器件可以被配置为接收与乘员重量和乘员存在传感器相关联的传感器信号、确定估计的乘员重量和乘员存在响应以及确定并且报告对应的乘员分类状态。逻辑器件可以被配置为至少部分地基于各种环境条件来确定估计的乘员重量和乘员存在响应，从而在提供乘员分类状态前对环境条件进行补偿。

在各种实施例中，乘员分类系统可以包括一个或多个温度传感器、电传感器、环境传感器、声音监控子系统、通信模块和/或附加的传感器、致动器、控制器、用户接口和/或其他模块，其被安装到交通工具或在交通工具内。该系统的每个部件可以利用逻辑器件来实现，该逻辑器件被适配以形成一个或多个有线和/或无线通信链路，用于在各个部件之间传输和/或接收传感器信号、控制信号或其他信号和/或数据。

在一个实施例中，乘员分类系统可以包括：乘员重量传感器，被配置为提供与交通工具的乘客座椅相关联的乘员重量传感器信号；乘员存在传感器，被配置为提供与乘客座椅相关联的乘员存在传感器信号的；以及逻辑器件，被耦合在交通工具内并且被配置为与乘员重量传感器和乘员存在传感器进行通信。该逻辑器件可以被配置为：从乘员重量传感器的接收乘员重量传感器信号、以及从乘员存在传感器接收乘员存在传感器信号；至少部分地基于乘员重量传感器信号和乘员存在传感器信号，确定估计的乘员重量和乘员存在响应；以及至少部分地基于估计的乘员重量和/或乘员存在响应，确定与乘客座椅相对应的乘员分类状态。

在另一实施例中，一种方法可以包括：从乘员重量传感器接收与交通工具的乘客座椅相关联的乘员重量传感器信号；从乘员存在传感器接收与乘客座椅相关联的乘员存在传感器信号；至少部分地基于乘员重量传感器信号和乘员存在传感器信号，确定估计的乘员重量和乘员存在响应；以及至少部分地基于估计的乘员重量和/或乘员存在响应，确定与乘客座椅相对应的乘员分类状态。

在一个实施例中，乘员重量传感器可以包括由电介质层分开的第一导电电极和第二导电电极；顶部保护性塑料层和底部保护性塑料层，被配置为支持相应的第一导电电极和第二导电电极，其中顶部保护性塑料层比第一导电电极长和/或宽，并且底部保护性塑料层比第二导电电极长和/或宽，以提供针对第一导电电极和第二导电电极的电短路的边缘保护；以及粘合层，该粘合层被设置在顶部保护性塑料层与第一导电电极之间、底部保护性塑料层与第二导电电极之间、第一导电电极与电介质层之间、以及第二导电电极和电介质层之间。

在另一实施例中，形成乘员重量传感器的方法可以包括：形成第一导电电极和第二导电电极；形成被配置为将第一导电电极和第二导电电极分开的电介质层；形成被配置为支持相应的第一导电电极和第二导电电极的顶部保护性塑料层和底部保护性塑料层，其中顶部保护性塑料层比第一导电电极长和/或宽，并且底部保护性塑料层比第二导电电极长和/或宽，以提供针对第一导电电极和第二导电电极的电短路的边缘保护；以及在顶部保护性塑料层与第一导电电极之间、底部保护性塑料层与第二导电电极之间、第一导电电极与电介质层之间、以及第二导电电极与电介质层之间施加粘合层。

本发明的范围由权利要求来限定，权利要求通过引用并入本部分。通过考虑对一个或多个实施例的以下详细描述，本领域技术人员将更全面地理解本发明的实施例以及实现本发明的附加优点。将参考附图，这些附图首先将被简要地描述。

附图说明

图1A图示了根据本公开的一个实施例的交通工具配件系统的框图。

图1B图示了根据本公开的一个实施例的交通工具控制和报告系统的图。

图2A图示了根据本公开的一个实施例的乘员分类系统的图。

图2B图示了根据本公开的一个实施例的针对乘员分类系统的一般但有问题的乘员分类的图表。

图2C图示了根据本公开的一个实施例的乘员姿态和位置使得乘员分类系统的操作复杂化的图表。

图3A-图3J图示了根据本公开的实施例的针对乘员分类系统的各种电容性乘员重量传感器布置。

图4图示了根据本公开的一个实施例的针对乘员分类系统的电容性乘员存在传感器的图。

图5图示了根据本公开的一个实施例的针对乘员分类系统的电容性乘员存在传感器的图。

图6图示了根据本公开的一个实施例的用以对交通工具乘员进行检测和/或分类的各种操作的流程图。

图7图示了根据本公开的一个实施例的针对乘员分类系统的简化的乘员分类逻辑表。

图8A图示了根据本公开的一个实施例的针对具有不同乘员分类状态的各种所检测到的乘员的、所检测到的乘员存在相对于乘员重量的二维图。

图8B图示了根据本公开的一个实施例的针对具有不同乘员分类状态的各种所检测到乘员的、所检测到的第一和第二乘员存在相对于乘员重量的三维图。

图9图示了根据本公开的一个实施例的用以校准乘员分类系统的各种操作的流程图。

图10图示了根据本公开的一个实施例的用以制造针对乘员分类系统的互电容乘员重量传感器的各种操作的流程图。

通过参考下面的具体实施方式，将最好地理解本发明的实施例及其优点。应当理解，相同的附图标记用于标识在一个或多个附图中图示的相同元素。

具体实施方式

根据本公开的各种实施例，乘员(occupant)检测和分类可以通过乘员重量传感器、乘员存在传感器以及逻辑器件来提供，逻辑器件被配置为将由乘员重量传感器和乘员存在传感器提供的传感器信号转换为估计的乘员重量和乘员存在响应，与常规检测系统相比，其可以一起使用以提高灵敏度、准确性和粒度来对乘员进行可靠地检测和分类。特别地，本乘员分类系统的实施例可以被采用以检测和将儿童与相对较小的女人或男人区分，并且视情况禁用、部分启用或完全启用气囊。如本文所述，这样的乘员分类系统可以利用各种类型的用户反馈机制来实现，包括本地和远程地(例如，向诸如智能电话)报告检测和分类，以及报告交通工具的潜在的不安全状况和/或不期望的操作。

图1A图示了根据本公开的一个实施例的交通工具控制系统100的框图。在各种实施例中，系统100可以被适配用于测量交通工具110和/或系统100的一个或多个元件的定向、位置、加速度、速率、温度和/或其他环境条件和/或状态。系统100然后可以使用这些测量值来控制交通工具110、乘员约束系统170和/或系统100的一个或多个其他元件的操作。在图1A所示的实施例中，系统100可以被实现为促进乘员约束系统170的操作，乘员约束系统170可包括安全带传感器和/或锁定机构、气囊展开系统和/或其他乘员约束和/或安全系统和/或模块，其包括有乘员分类系统(OCS)200。在一些实施例中，系统100可以包括以下中的一项或多项：用户接口120、控制器130、通信模块132、定向传感器140、速率传感器142、陀螺仪/加速度计144、全球导航卫星系统(GNSS)146、温度传感器148、湿度传感器148、转向传感器/致动器150、推进系统160、乘员约束系统170和/或一个或多个其他传感器和/或致动器(例如，其他模块180)中。在各种实施例中，系统100的一个或多个元件可以在耦合组合式外壳或结构中实现，该组合式外壳或结构可以被耦合至交通工具110和/或由交通工具110的用户保持或携带。通常，交通工具110可以是陆地交通工具、水上交通工具和/或空中交通工具，包括汽车、卡车、机车、轮船和/或飞机。

用户接口120可以被实现为显示器、触摸屏、键盘、鼠标、操纵杆、旋钮、方向盘、轮船方向盘或头盔、轭和/或能够接受用户输入和/或向用户提供反馈的任何其他设备。在各种实施例中，用户接口120可以被适配用于向系统100的其他设备(例如，控制器130)提供用户输入(例如，作为信号和/或传感器信息的类型)。用户接口120也可以利用一个或多个逻辑器件来实现，该一个或多个逻辑器件可以被适配以执行实现本文所述的各种过程和/或方法中的任一个的指令(例如，软件指令)。例如，用户接口120可以被适配以形成通信链路，传输和/或接收通信(例如，传感器信号、控制信号、传感器信息、用户输入和/或其他信息)，或执行各种其他过程和/或方法。

在各种实施例中，用户接口120可以被适配为：例如在用户接口120的触摸屏显示器上呈现乘员存在标识符、乘员分类标识符以及乘员分类状态标识符、警告指示符和/或与乘员约束系统170和/或OCS200的操作有关的其他标识符；接受用户输入(例如，用户对一个或多个这样的标识符和/或警告进行确认的选择)；形成通信链路(例如，使用通信模块132)；选择特定无线网络协议和/或针对特定无线网络协议和/或无线链路的参数(例如，密码、加密密钥、MAC地址、设备标识号、设备操作配置文件、针对设备的操作的参数和/或其他参数)；选择处理传感器信号来确定传感器信息的方法；和/或以其他方式促进系统100以及系统100内的设备的操作。一旦用户接口120接受用户输入，该用户输入就可以通过一个或多个通信链路被传输到系统100的其他设备。

在一个实施例中，用户接口120可以被适配以例如通过由一个或多个相关联的逻辑器件形成的通信链路来接收(例如，来自定向传感器140和/或转向传感器/致动器150)传感器信号或控制信号，并且向用户显示与所接收的传感器信号和/或控制信号相对应的传感器和/或其他信息。在相关实施例中，用户接口120可以被适配以处理传感器信号和/或控制信号来确定传感器和/或其他信息。例如，传感器信号可以包括交通工具110的定向、角速度、加速度、速率和/或位置。在这样的实施例中，用户接口120可以被适配以对传感器信号进行处理来确定传感器信息，其指示交通工具110的估计的和/或绝对横滚、俯仰和/或偏航(姿态和/或速率)和/或位置或一系列位置，并向用户显示传感器信息作为反馈。在一个实施例中，用户接口120可以被适配以显示各种传感器信息和/或其他参数的时间序列，作为图形或地图的一部分或覆盖在图形或地图上，其可以参考交通工具110的位置和/或定向。例如，用户接口120可以被适配以显示覆盖在地理地图上的交通工具110和/或系统100的其他元件的位置、航向和/或定向的时间序列，地理地图可以包括一个或多个图，其指示致动器控制信号、传感器信息和/或其他传感器信号和/或控制信号的对应时间序列。

更一般而言，用户接口120可被适配以例如向用户显示传感器信息和/或例如向系统100的其他用户接口、传感器、模块或控制器传输传感器信息和/或用户输入以用于显示、通信和/或进一步处理。在一个实施例中，用户接口120可以与一个或多个传感器(例如，成像模块、位置和/或定向传感器、其他传感器)集成和/或是便携式的(例如，诸如便携式触摸屏显示器或例如智能电话，或可穿戴用户接口)来促进用户与交通工具110的各种系统交互。

控制器130可以被实现为可以被适配以执行、存储和/或接收适当的指令(诸如，实现控制回路的软件指令，该控制回路用于控制例如交通工具110、乘员约束系统170、OCS200和/或系统100的其他元件的各种操作)的任何适当的逻辑器件(例如，处理设备、微控制器、处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、存储器存储设备、存储器读取器、或其他设备、或设备的组合)。这种软件指令还可实现用于以下的方法：处理传感器信号、确定传感器信息、提供用户反馈(例如，借助用户接口120)、向设备查询操作参数、选择针对设备的操作参数或执行本文所述各种操作(例如，由系统100的各种设备的逻辑器件执行的操作)中的任一个。

此外，机器可读介质可以被提供以存储用于加载到控制器130中并由控制器130执行的非暂态指令。在这些和其他实施例中，控制器130可以在适当的情况下用其他部件(例如，易失性存储器、非易失性存储器、一个或多个接口和/或用于与系统100的设备接合的各种模拟和/或数字部件)来实现。例如，控制器130可以被适配用于存储随着时间的传感器信号、传感器信息、校准参数、校准点集合和/或其他操作参数，并且使用用户接口120将这种存储的数据提供给用户。在一些实施例中，控制器130可以与一个或多个用户接口(例如，用户接口120)集成并且在一个实施例中可以共享一个或多个通信模块。如本文所述，控制器130可被适配以执行一个或多个控制回路，以用于转向控制(例如，使用转向传感器/致动器150)和/或执行交通工具110和/或系统100的其他各种操作。在一些实施例中，控制回路可包括处理传感器信号和/或传感器信息，以便控制交通工具110、乘员约束系统170和/或系统100的其他元件的一个或多个操作。

如图1B更详细所示，通信模块132可以被实现为任何有线和/或无线接口，其被配置为例如在交通工具110的元件之间和/或无线地向远程用户设备和/或服务器传达传感器数据、配置数据、参数和/或其他数据和/或信号。如本文所述，在一些实施例中，通信模块132可以以分布式方式实现，使得通信模块132的各部分在系统100的一个或多个元件内实现。

定向传感器140可以被实现为以下中的一项或多项：指南针、浮子、加速度计和/或其他数字或模拟设备，其能够测量交通工具110和/或系统100的一个或多个其他元件的定向(例如，相对于一个或多个参考定向(例如，重力和/或磁北)的横滚、俯仰和/或偏航的幅度和方向)，并且提供这种测量值作为可以被传达到系统100的各种设备的传感器信号。在一些实施例中，定向传感器140可以被适配以提供针对交通工具110的航向测量。在其他实施例中，定向传感器140可以被适配以(例如，使用定向测量的时间序列)提供针对交通工具110的横滚、俯仰和/或偏航率。例如，定向传感器140可以被定位和/或被适配以相对于交通工具110的特定坐标系进行定向测量。

速率传感器142可以被实现为电子皮托管、计量的齿轮或轮、水速率(speed)传感器、风速率传感器、风速度(velocity)传感器(例如，方向和幅度)和/或能够测量或确定交通工具110(例如，在周围介质中和/或与交通工具110的纵轴对齐)的线速率并且提供可以被传达到系统100的各种设备的这种测量值(例如，传感器信号)的其他设备。在一些实施例中，速率传感器142可以被适配以提供周围介质相对于传感器142和/或交通工具110的速度。

陀螺仪/加速度计144可被实现为一个或多个电子六分仪、半导体器件、集成芯片、加速度计传感器、加速度计传感器系统或其他设备，其能够测量交通工具110和/或系统100的其他元件的角速度/加速度和/或线性加速度(例如，定向和幅度)，并且能够提供这种测量值作为可以被传达给系统100的其他设备(例如，用户接口120、控制器130)的传感器信号。例如，陀螺仪/加速度计144可以被定位和/或适配以相对于交通工具110的特定坐标系进行这样的测量。在各种实施例中，陀螺仪/加速度计144可以与系统100的其他元件一起被实现在共同的壳体和/或模块中，以确保共同的参考系或参考系之间的已知变换。

GNSS 146可以实现为全球定位卫星接收器和/或其他设备，该其他设备能够例如基于从太空源和/或陆地源接收的无线信号，确定交通工具110(例如，或系统100的另一元件)的绝对和/或相对位置，并且能够提供这种测量值作为可以被传达到系统100的各种设备的传感器信号。在一些实施例中，GNSS 146可以被适配以(例如，使用位置测量的时间序列)确定交通工具110的速度、速率和/或偏航率(诸如，交通工具110的角速度的绝对速度和/或偏航分量)。在各种实施例中，系统100的一个或多个逻辑器件可以被适配以从这样的传感器信息来确定所计算的交通工具110的速率和/或计算出的角速度的偏航分量。

温度传感器148可以被实现为热敏电阻、电传感器、电温度计和/或其他设备，其能够测量与例如交通工具110、乘员约束系统170、OCS 200和/或系统100的一个或多个其他元件相关联的温度，并且能够提供这种测量值作为可以被传达到系统100的各个元件的传感器信号，系统100的各个元件包括控制器130。在一些实施例中，温度传感器148可以被配置为测量OCS 200的一个或多个元件的操作温度、和/或直接被耦合(例如，热耦合和/或物理耦合)到OCS 200或在OCS200附近的系统100的其他元件的操作温度。在其他实施例中，温度传感器148可以被配置为测量与交通工具110相关联的环境温度，例如，诸如座舱温度或仪表板温度，其可以被用来估计系统100的一个或多个元件(包括OCS 200)的温度。

湿度传感器149可以被实现为相对湿度传感器、电传感器、电相对湿度传感器和/或其他设备，其能够测量与交通工具110、乘员约束系统170和/或系统100的一个或多个其他元件相关联的相对湿度，并且能够提供这种测量值作为可以被传达到系统100的各个元件(包括控制器)的传感器信号。在一些实施例中，湿度传感器149可以被配置为测量与OCS200的一个或多个元件相关联的、和/或与系统100的其他元件相关联的相对湿度，该其他元件直接被耦合(诸如，物理耦合)到OCS 200或在OCC 200的元件附近。在其他实施例中，湿度传感器149可以被配置为测量与交通工具110相关联的环境相对湿度，例如，座舱相对湿度或仪表板相对湿度，其可以被用来估计系统100的一个或多个元件(包括OCS 200)的相对湿度。在一个实施例中，湿度传感器149可以与温度传感器148集成。

转向传感器/致动器150可以被适配以根据由系统100的逻辑器件(例如，控制器130)提供的一个或多个控制信号和/或用户输入来物理地调整交通工具110的航向。转向传感器/致动器150可以包括交通工具110的一个或多个致动器和控制表面(例如，方向舵或其他类型的转向或微调机构)，并且可以被适配以将控制表面物理地调整为各种正和/或负转向角/位置。转向传感器/致动器150还可以被适配以感测这样的转向机构的当前转向角/位置，并且向控制器130提供这样的测量，例如以促进诸如如交通工具110的反馈自动驾驶仪控制、或者调整系统100的其他元件的操作。

推进系统160可以被实现为螺旋桨、涡轮机或其他基于推力的推进系统、机械轮式推进系统和/或履带式推进系统、基于帆的推进系统和/或可以被用来向交通工具110提供动力的其他类型的推进系统。在一些实施例中，推进系统160可以包括例如非铰接元件，使得由这样的元件生成的动力和/或推力的方向相对于交通工具110的坐标系被固定。非铰接推进元件的非限制性示例包括例如用于陆地交通工具的固定传动系、用于具有固定推力矢量的水上交通工具的交通工具内马达、或固定的飞行器螺旋桨或涡轮机。在其他实施例中，推进系统160可以包括铰接元件，并且其可以例如耦合至转向传感器/致动器150和/或与转向传感器/致动器150集成，使得所生成的动力和/或推力的方向相对于交通工具110的坐标系是可变的。铰接推进元件的非限制性示例包括例如用于陆地交通工具的可转向传动系、用于水上交通工具的交通工具外电动机、用于具有可变推力矢量/端口(例如，用于将水上交通工具转向)的水上交通工具的交通工具内电动机、帆、或者使用可变推力矢量的飞行器螺旋桨或涡轮机。

乘员约束系统170可以利用一个或多个气囊控制器、气囊组件、安全带检测和锁定/解锁定组件和/或其他乘客约束子系统(例如，包括乘员分类系统200)来实现。通常，乘员约束系统170可以包括各种环境和/或状态传感器、致动器和/或其他设备，其促进与交通工具110的操作相关联的安全机构的操作。例如，乘员约束系统170可以被配置为从传感器140-149接收运动和/或状态数据，并且使用这种传感器数据来禁止或展开气囊。乘员约束系统170还可以充当各种关键安全系统与例如控制器130之间的中介者，以便提供有利于交通工具101的安全操作的低时延或优先命令结构。

乘员分类系统200可以利用一个或多个不同类型的乘员检测传感器来实现，例如，如本文更详细地描述的，乘员检测传感器包括乘员重量传感器和乘员存在传感器。乘员分类系统200还可以包括或被配置为访问各种类型的环境传感器，其包括温度传感器148和湿度传感器149，以便对各种乘员传感器施加适当的补偿并且产生更可靠和准确的结果。从传感器数据导出的乘员分类可以包括以下分类：儿童、第5百分位的女性(例如，相对较小和/或重量轻的成年女性)、第50百分位的男性(例如，平均男性)，并且实施例能够在各种不同条件下可靠地区分每种分类，这样的条件包括与姿态、位置、腿部伸展、衣物、汽车座椅的存在和类型有关的条件和/或其他条件。乘员分类状态可以包括针对特定应用气囊而定制的应用特定的状态，其包括用于保护交通工具110的乘客的气囊的操作。在一些实施例中，这样的乘员分类状态可以包括“抑制”(suppress)或“禁止”(inhibit)状态(例如，以抑制气囊充气装置的引爆)、“小”状态(例如，仅部分引爆气囊充气装置或多个气囊/充气装置中的一个或几个)和“大”状态(例如，完全引爆气囊充气装置或多个气囊/充气装置)。OCS 200的实施例能够根据标准分类准则可靠地对乘员进行分类。此外，在发生碰撞和气囊展开和/或由乘员约束系统170和/或系统100的其他元件所节制(moderate)的其他动作的情况下，由OCS200的实施例提供的增加的灵敏度和粒度可以提供更安全和更分级的响应。

例如，在一些实施例中，更粒度化的乘员分类状态可以包括禁止状态(例如，对应于空的乘客座椅或具有婴儿汽车座椅的乘客座椅——具有相同应用的不同乘员分类——特定状态)、类型1气囊展开状态(例如，对应于小的儿童乘员分类)、类型2气囊展开状态(例如，对应于小的成人乘员分类)、类型3气囊展开状态(例如，对应于大的成人乘员分类)和类型4气囊展开状态(例如，对应于超大成人乘员分类)。每个类型的气囊展开状态可以标识的分级的气囊展开，诸如，从类型1到类型4(和/或附加类型)，总气囊充气能量、气囊的数目和位置和/或其他气囊展开特性增加。备选地或附加地，每个类型的气囊展开状态可以标识不同的气囊展开机构，诸如，被配置为安全地为儿童展开的气囊的特定类型和位置。通常，空的或汽车座椅的乘员分类可以大致对应于图2B中的图表240的模式242的部分，小的儿童乘员分类可以大致对应于模式242和灰色区250的部分(例如，包括大约六岁的分类和对应的气囊展开状态)，小的成人乘员分类可以大致对应于模式244和灰色区250和252的部分，大的成人乘员分类可以大致对应于模式246和灰色区252和/或254的部分，并且超大成人乘员分类可以大致对应于灰色区252的部分。

尽管图1A示出了与乘员约束系统170和/或OCS 200分开的系统100的各种传感器和/或其他部件，但是在其他实施例中，系统100的传感器和部件中的任何一项或其组合可以与乘员约束系统170和/或OCS 200集成。例如，温度传感器148和/或湿度传感器149可以与乘员约束系统170和/或OCS 200集成，并且被配置为提供对乘员约束系统170和/或OCS200的一个或多个元件的温度和/或湿度的直接测量。

其他模块180可以包括其他和/或附加的传感器、传感器阵列、致动器、逻辑器件、通信模块/节点、功率和/或功率分布部件和/或用户接口设备，其用于测量和/或提供附加的环境条件和/或与交通工具110和/或系统100的其他元件有关的状态信息。在一些实施例中，其他模块180可以包括附加的湿度传感器、气压计、压力传感器、位置传感器、警报器、雷达系统、相机和/或提供测量值和/或其他传感器信号的其他环境传感器，测量值和/或其他传感器信号可以被显示给用户和/或由系统100的其他元件(例如，控制器130)使用，以提供对环境条件进行补偿的交通工具110和/或系统100的操作控制。在一些实施例中，其他模块180可以包括声音监控子系统，声音监控子系统被配置为监控语音命令和/或交通工具的座舱内的其他声音，并且将口头命令和/或声音提供给控制器130。

通常，系统100的元件中的每个元件可以利用任何适当的逻辑器件(例如，处理设备、微控制器、处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、存储器存储设备、存储器读取器或其他设备或设备的组合)来实现，该适当的逻辑器件可以被适配以执行、存储和/或接收适当的指令(诸如，例如实现用于控制乘员约束系统170的操作的方法的软件指令，或实现用于在系统100的一个或多个设备之间传输和/或接收通信(诸如，传感器信号、传感器信息和/或控制信号)的方法的软件指令。在一个实施例中，这样的方法可以包括用于在系统100的各种设备之间和/或一个或多个远程用户设备和/或服务器之间形成一个或多个通信链路的指令。此外，一个或多个机器可读介质可以被提供用于存储非暂态指令，非暂态指令用于被加载到利用系统100的一个或多个设备实现的任何逻辑器件中并且由其执行。在这些和其他实施例中，在适当的情况下逻辑器件可以利用其他部件来实现，其他部件诸如易失性存储器、非易失性存储器和/或一个或多个接口(例如，集成电路间(I2C)接口、移动工业处理器接口(MIPI)、联合测试行动小组(JTAG)接口(例如，IEEE 1149.1标准测试访问端口和边界扫描架构)和/或其他接口(诸如，针对一个或多个天线的接口、或针对特定类型传感器的接口))。

系统100的元件中每个元件可以利用一个或多个放大器、调制器、相位调整器、束成形部件、数模转换器(DAC)、模数转换器(ADC)、各种接口、天线、换能器和/或其他模拟和/或数字部件来实现，其他模拟和/或数字部件使得系统100的设备中的每个设备能够发射和/或接收例如变化的频率的信号，以便促进系统100的一个或多个设备之间的有线和/或无线通信。例如，这样的部件可以与系统100的对应元件集成。在一些实施例中，如本文所述，相同或相似的部件可用于执行一个或多个传感器测量。传感器信号、控制信号和其他信号可以使用各种有线和/或无线通信技术在系统100的元件当中被传达，通信技术包括电压信令、以太网、WiFi、

图1B图示了根据本公开的一个实施例的交通工具控制和报告系统102的图。如在图1B中可以看到的，系统102可以包括图1A的系统100，系统100被配置为通过通信链路113、115和117以及网络114和/或可选的直接通信链路111中的一项或多项与用户设备112和/或服务器116通信。在各种实施例中，通信链路111、113、115和117以及网络114可以包括如本文所述的一个或多个有线和/或无线网络接口、协议、拓扑和/或方法。

在通常的操作中，系统100可以被配置为例如向用户设备112和/或服务器116提供与交通工具110和/或系统100/交通工具110的元件的操作和/或状态有关的信息，和/或从用户设备112和/或服务器116接收与系统100/交通工具110的元件相关联的控制命令。例如，系统100的控制器130可以被配置为使用通信模块132来建立到网络114的通信链路117(例如，诸如蜂窝网络和/或互联网的广域网)，以例如通过通信链路115与服务器116通信和/或通过通信链路113与用户设备112通信，以及接收与系统100的元件相关联的控制命令。在其他实施例中，系统100的控制器130可以被配置为使用通信模块132以建立直接到用户设备112的通信链路111(例如，诸如

备选地，控制器130和通信模块132可以被配置为使用任一通信机制来向用户设备112和/或服务器116报告与乘员约束系统170和/或OCS 200相关联的各种操作特性和/或状态。特别地，控制器130可以被配置为确定乘员的乘员分类和/或乘员分类状态，并且向用户设备112和/或服务器116报告乘员分类和/或乘员分类状态。这样的报告可以例如指示与特定的一个或多个乘员(诸如，安全带未系紧的乘员)相关联的安全问题、在交通工具中检测到的乘员数目和/或它们的分类和/或分类状态、与儿童的存在和/或锁定/关闭的交通工具座舱耦合的车厢温度和/或其他温度、和/或由乘员约束系统170和/或OCS200标识的其他安全问题。在各种实施例中，系统102的元件之间的通信可以被时间戳化，以区分旧的和更新的命令、状态和/或相关联的环境条件。

用户设备112可以被实现为逻辑器件、平板计算机、膝上型计算机、智能手机、台式计算机和/或服务器计算机，其可以被配置为向系统100提供控制命令(例如，门解锁定命令或窗户打开命令)，和/或接收由系统100所报告的分类、状态和/或相关联的环境条件并且在用户设备112的显示器上呈现对应的标识符。在一些实施例中，用户设备112可以被配置为在用户设备112的显示器上呈现控制选择器，接收用户对控制选择器的选择，以及向系统100提供对应的解锁扣(unlatch)或控制命令。

服务器116可以被实现为逻辑器件、平板计算机、膝上型计算机、台式计算机和/或服务器计算机，其可以被配置为向系统100提供控制命令和/或接收由系统100报告的分类、状态和/或相关联的环境条件。在一些实施例中，服务器116可以被用来在系统100与用户设备112之间传达这样的命令、状态和/或其他数据。在其他实施例中，服务器116可以发起各种控制命令。例如，用户可能不小心将用户设备112锁定在交通工具110和/或交通工具110的交通工具配件中。用户可以呼叫服务提供者操作服务器116(例如，使用不同的用户设备112)来请求服务提供者将交通工具110解锁定和/或将交通工具110的交通工具配件解锁扣，并且服务提供者可以使用服务器116来做这些。

通信链路111通常可以使用被配置用于局域网(诸如，根据

图2A图示了根据本公开的一个实施例的OCS 200的图。如图2A所示，OCS 200包括乘客座椅210，乘客座椅210具有设置在乘客座椅210的座垫212内的乘员重量传感器222和乘员存在传感器224、以及设置在乘客座椅210的靠背216内的乘员存在传感器226。乘客座椅210可以用于将操作员/驾驶员和/或被动的乘客固定至交通工具110和/或固定在交通工具110的座舱内(例如，本文所使用的“乘客座椅”可以指代针对交通工具的所有类型的座椅，包括驾驶员的座椅)。乘员重量传感器222和乘员存在传感器224和226电耦合到OCS控制器230，并且被配置为通过相应的传感器引线223、225和227与OCS控制器230通信(例如，传输和/或接收传感器信号和/或数据)。图2A中还示出了乘员约束系统170的气囊控制器172和气囊组件174，乘员约束系统170通过通信链路173和175通信地耦合到其他控制器和/或OCS控制器230。通常，OCS 200可以被配置为对乘客座椅210的乘员进行检测和/或分类，并且将乘员分类状态提供给气囊控制器172来促进气囊组件174的安全控制。这样的乘员分类状态还可以与系统100的其他元件一起使用，例如，诸如以在交通工具110停放和锁定时，提醒用户交通工具110中儿童的存在(例如，具有通常不同于成人分类状态的特定分类状态的乘员)。

常规地，乘员检测和分类相对困难。例如，图2B图示了针对乘员分类系统的一般但有问题的乘员分类的图表240。如图2B所示，图表240描绘了三种常见的操作模式242(例如，用以检测幼儿)、244(例如，用以检测第5百分位(5th percentile)的女性)和246(例如，用以检测平均或第50百分位(50th percentile)的男性)，每个模式被很好地限定但与灰色区250、252和254交界，灰色区250、252和254通常与模式242、244和254不能很好地区分，这可能在例如应将气囊禁止时(例如，针对儿童)、或根据“小气囊”协议(例如，部分展开或部分抑制地展开)而不是“大气囊”协议(例如，完全展开)进行展开时造成伤害。本公开的实施例通过提供额外的粒度和敏感性来可靠地将儿童与例如相对较小的男人和女人区分的方式来解决该需求。图2C图示了使得乘员分类系统的操作复杂化的乘员姿态和位置264的图表260。从图形264和所附描述262中可以看出，儿童和不停运动(restless)的成年人在乘车行进时可能特别难以检测和分类。这在试图对有时坐着且双腿延伸、有时双脚放平且定位位于乘客座椅210的前边缘附近的成人进行分类时，尤为正确。OCS 200的实施例能够通过并入多个经区分的且相对灵敏的乘员传感器(例如，如所示出的，乘员重量传感器222和乘员存在传感器224和226)来提供相对可靠且粒度化的乘员分类状态。

图2A的乘员重量传感器222可以是电容性和/或其他类型的重量传感器，其被配置为向OCS控制器230提供与乘客座椅210相关联的乘员重量传感器信号。例如，OCS 200的乘员重量传感器222可以通过气袋(air bladder)重量传感器(例如，可压缩的经密封的空气封闭物，其设置在座垫212内并且耦合至压力传感器，压力传感器被配置为提供指示乘员重量的传感器信号)和/或其他常规的交通工具乘员重量传感器中的一项或多项来实现。如图2A所示，乘员重量传感器222可以设置在乘客座椅210的座垫212内，以测量乘客座椅210的乘客或乘员的就坐重量。在一些实施例中，乘员重量传感器222可以是大致平面的，并且可以被定向为基本上平行于座垫212的顶部表面或座板。乘员存在传感器224和226可以是电容性和/或其他类型的乘员/乘客存在传感器，其被配置为向OCS控制器230提供与乘客座椅210相关联的乘员存在传感器信号。如图2A所示，乘员存在传感器224可以设置在乘客座椅210的座垫212内，从而测量乘客座椅210的乘客或乘员的就坐存在或位置。乘员存在传感器226可以设置在乘客座椅210的靠背216内，从而测量乘客座椅210的乘客或乘员的倾斜存在或姿态。在一些实施例中，乘员存在传感器224和226中的任一个可以从OCS 200中省略。

在图2A中，乘员重量传感器222和乘员存在传感器224和226中的每一项通过传感器引线223、225和227通信地耦合到OCS控制器230。在各个实施例中，OCS控制器230可以类似于相对于图1A的系统100描述的逻辑器件和/或其他元件(包括控制器130)中的任一项来实现。OCS控制器230可以被配置为对乘员重量传感器222和/或乘员存在传感器224和226进行轮询并且接收对应的传感器数据。例如，如本文更详细描述的，在其中乘员重量传感器222和乘员存在传感器224和226中的每一项被实现为电容性传感器的实施例中，OCS控制器230可以被配置为向乘员重量传感器222和乘员存在传感器224和226供应电容探测信号(例如，具有频率和/或带宽的信号)，并且进而接收对应的互电容传感器信号和/或自电容传感器信号，其对应于传感器中每个传感器的互电容和/或自电容。各种电容和/或其他测量技术可以被OCS控制器230使用，以从乘员重量传感器222和乘员存在传感器224和226接收对应的乘员重量传感器信号/数据和/或乘员存在传感器信号/数据。

气囊控制器172可以例如类似于控制器130和/或OCS控制器230来实现，并且可以被配置为控制气囊组件174的操作。气囊组件174可以包括各种烟火式充气(pyrotechniccharge)、气囊和/或其他设备和/或结构，其在发生碰撞的情况下促进气囊的展开。在各种实施例中，通信链路173和/或175可以例如利用一个或多个有线或无线通信链路来实现，并且可以通过控制器130而被耦合。在一些实施例中，通信链路173的一部分或整体可以例如被实现作为交通工具110的CAN总线的一部分，或者可以是OCS控制器230与气囊控制器172之间的安全直接链路，以便确保OCS控制器230与气囊控制器172之间的不拥塞和/或相对低时延的通信。在一些实施例中，OCS 200可以包括乘客座椅210的安全带锁扣(latch)220，安全带锁扣220可以包括安全带传感器(例如，以检测安全带接合)和/或锁，并且OCS 200的操作可以与安全带接合或锁定状态协调，以例如在当交通工具110处于运动或发生碰撞时特定类别的乘员未用带系到乘客座椅210的情况中，发出警报或警告、或者抑制或禁止气囊的激活。

图3A-图3F图示了根据本公开的实施例的针对乘员分类系统的各种电容性乘员重量传感器布置。如图3A所示，电容性乘员重量传感器322A被设置在大约座垫212的中心，其与座垫212的前边缘312和与座椅靠背216的界面316之间大致等距。电容性乘员重量传感器322A占用座垫212的顶部表面的大致25％。在图3A中还示出了切割线313，切割线313图示了由图3D所展现的电容性乘员重量传感器322A的截面图的定向。在图3B中，电容性乘员重量传感器322B也被设置在大约座垫212的中心，但是电容性乘员重量传感器322B比电容性乘员重量传感器322A更大(例如，更宽和更长)，并且占用座垫212的顶部表面的大致90％。特别是对于有问题的姿态和脚的位置，这样的增加的表面积通常增加重量传感器的灵敏度。通常，电容性乘员重量传感器的表面积(从顶部观察)可以在乘客座椅210的座垫212的顶部表面的表面积的大约25％至90％之间变化。在图3C中，第一电容性乘员重量传感器322C和第二电容性乘员重量传感器322D设置在座垫212内。类似于电容性乘员重量传感器322B，这种布置可以提供增加的灵敏度，但是更容易成形为座垫212的轮廓并且不易损坏。此外，这种双电容性乘员重量传感器可以被配置为感测针对乘员的更大范围的差异化姿态和位置。如所示出的，第一电容性重量传感器322C被设置在乘客座椅210的座垫212内、与座垫212的前边缘312相邻，并且被定向为使得其大致上平面的结构基本平行于座垫212的顶部表面和/或座板。第二电容性重量传感器322D被设置在座垫212内、第一电容性重量传感器322D与界面316之间，界面316在座垫212和乘客座椅210的靠背216之间。

图3D示出了电容性乘员重量传感器322A沿切割线313的截面图。图3D中的电容性乘员重量传感器322A的尺寸未按比例绘制并且被放大以示出组件的细节。如图3D所示，电容性乘员重量传感器322A被实现为基于互电容的传感器，并且包括由电介质层340所分开的两个基本上平行的导电平面电极/金属板334和336。在图3D所示的实施例中，电介质层340可以由图案化的电介质泡沫来实现，电介质泡沫可以是大约3mm-4mm厚。

导电电极/金属板334和336可以由例如铜、铝或其他导电元素或合金金属制成，并且如示出的，其可以是相对薄的、诸如经由粘合层339而被粘合到塑料层330和332的小于1mm厚(例如，大约100微米厚)的导电金属箔。在其他实施例中，导电电极334和336中的一者或多者可以由例如单独的导线、条带、接片(tab)和/或其他导电结构的导电织物、格网或网格形成，其可以被编织在一起、灌封(例如，利用粘合剂/环氧树脂)、烧结和/或以其他方式形成导电电极334和/或336，然后可以粘合至保护性塑料层330和332。至少如图3D所示，至少从截面中观察，导电电极334和/或336可以形成为基本上平面的电极。然而，更一般地，在其他实施例中，至少在截面中观察，导电电极334和/或336可以根据不同的形状和布置形成，该不同的形状和布置可以是或可以不是基本上平面的，并且导电电极334和/或336可以通过对应成形的电介质层340而被容纳。例如，导电电极334和/或336可以均由导电链接至另一电极中的对应台面(mesas)或其他子结构的多个台面或子结构形成，多个导电连接的台面或子结构均具有不同的间隔(例如，相对于彼此)和/或变化的间隔(例如，在特定的子结构内)，并且所有这样的台面和/或子结构可以由塑料层330和332内的对应槽袋(pocket)和/或其他成形的部分支持。

在各种实施例中，顶部保护性塑料层330可以通常(但最小限度地)比底部保护性塑料层332更长和/或更宽，并且塑料层330和332均可以最小程度地比导电电极/金属板334和336以及电介质层340更长和/或更宽，从而提供针对电短路的足够的边缘保护。这样，顶部塑料层330和顶部铜层334二者可以包括乘客座椅210的座垫212的顶部表面的25％至90％之间的表面积，并且导电电极/金属板334和336均可以被定向为使得它们基本上平行于座垫212的顶部表面和/或座垫212的座板。如所示出的，电容性乘员重量传感器322可以通过以下方式被组装：通过经由粘合剂339将塑料层330粘合到铜层334以形成第一子部件、经由粘合剂339将塑料层332粘合到铜层336来形成第二子组件、以及经由粘合剂338将两个子部件粘合到电介质层340来形成“三明治”平行板电容器。

图3E示出了电介质层340B的截面图，电介质层340B被定向为类似于图3D的电介质层340。在一些实施例中，不依赖于泡沫电介质层的扩展弹性，电容性乘员重量传感器322可以利用由压缩弹簧组件支持的气隙电介质340B来实现，其通过由平的压缩弹簧350所支持和保持分离的一对塑料层342和344形成，以形成气隙356。在一个实施例中，平的压缩弹簧350可以由单个金属板/脊352形成，该单个金属板/脊352具有跨金属板/脊352的顶部表面和底部表面分布的多个弹簧片354。如图3F所示，平的压缩弹簧350可以由经图案化的金属板352形成，经图案化的金属板352具有多个交替的弹簧片354和切口360。在各个实施例中，每个弹簧片354可以包括短弯接片358，在其中每个弹簧片354与塑料层342或344界面接合(interface with)，以形成压缩弹簧组件/气隙电介质层340B。这样的接片358可以被用来将平的压缩弹簧350夹持(clip)到和/或以其他方式固定到塑料层342和344。通常，气隙电介质层340B的总宽度远大于泡沫电介质层340的3mm-4mm的宽度，并且其厚度可以接近1厘米或更大。

图3G示出了电容性乘员重量传感器322在其被设置在乘客座椅210的座垫212内时的截面图。图3D中的元件的尺寸未按比例绘制，并且被放大以示出组件的细节。如图3G所示，电容性乘员重量传感器322可以设置在座垫212的座板370和弹簧垫372之上、座垫212的泡沫层374之下。在一些实施例中，座垫212可以包括设置在座垫212的顶部表面/盖378的附近的加热器垫组件(例如，加热器垫组件376可以被缝到座垫的内饰件的背面，其在顶部表面378之下约3mm，并且该饰件被钩固定(hooked)到乘客座椅210的框架上)。座垫212/乘客座椅210可以通过安装组件380耦合至交通工具110，安装部件380可以是可调整的。针对乘客座椅210的座椅靠背216，关于加热器垫组件、顶部表面/盖、泡沫层和/或其他类似元件的类似布置可以被使用。

图3H示出了电介质层340C的侧视图，电介质层340C可以被定向和/或布置以形成针对乘员重量传感器的电介质层，电介质层340C类似于图3D的电介质层340和/或图3E的电介质层340B。在一些实施例中，电容性乘员重量传感器322可以利用由压缩弹簧组件支持的气隙电介质340C来实现，其由波形弹簧354C的阵列支持并保持分离的的一对塑料层342C和344C(例如，分别为上板和下板)形成，以形成气隙356C。如图3G所示，塑料层342C和344C可以包括一个或多个对准组件362，一个或多个对准组件362被配置为将塑料层342C和344C彼此固定和对准，并且将波形弹簧354C固定在塑料层342C和344C之间。在各种实施例中，例如，波形弹簧354C可以通过例如一个或多个单圈、多圈(例如，2个或更多圈)和/或嵌套的波形弹簧和/或其他弹簧布置、直径和/或部件来实现，并且波形弹簧354C可以被选择以提供针对乘客重量的对应范围和/或跨座垫212的顶部表面/盖378的重量分布的电容改变的特定范围(例如，导电电极/金属板334和336的挠度)。

如图3I所示，塑料层342C和/或344C可以包括一个或多个经图案化的凹部/凹槽345和/或台面347(例如，形成在塑料层342C/344C的内表面343中)，其被配置为将每个单独的波形弹簧354C相对于内表面343和/或塑料层342C/344C对准、和/或相对于波形弹簧354C阵列中的其他弹簧对准、和/或将波形弹簧354C保持在一定位置。在图3I所示的实施例中，经图案化的凹部345和/或台面347以及波形弹簧354C的对应阵列通常以方形格布置来进行布置。在其他实施例中，经图案化的凹部345和/或台面347以及波形弹簧354C的对应阵列可以根据其他格布置(例如，倾斜矩形的、居中矩形的和/或六边形的)和/或图案，来进行编号和/或被布置，以针对对应范围的乘客重量和/或跨座垫212的顶部表面/盖378的重量分布来提供电容的特定改变范围。不同大小的阵列，其包括不同数目的列和/或行、不同的弹簧间间隔和/或不同的弹簧直径，是可设想的。

在各种实施例中，塑料层342C/344C的每个对准组件362可包以括围绕通孔363(例如，用于固定螺栓)形成的成形的对准脊凸(ridge)/座垫364，通孔363形成在塑料层342C/344C的周边接片365中的每个周边接片内的内表面343中。图3J示出了图3I的塑料层342C/344C，其中波形弹簧354C被放置在经图案化的凹部345和/或台面347中，并由通过其被对准(例如，位于其内)。如图3H-图3J所示，在一些实施例中，塑料层342C和344C可以例如被形成为在结构上基本等同，从而简化制造塑料层342C和344C(例如，相同的压制、模制和/或切割图案可被用来制造塑料层342C和塑料层344C)。通常，气隙电介质层340C的总宽度可以类似于由气隙电介质层340B所提供的宽度(例如，可以接近1cm或更大的厚度)。

图4图示了根据本公开的一个实施例的针对OCS 200的电容性乘员存在传感器424的图。如图4所示，电容性乘员存在传感器424被实现为基于自电容的传感器，并且包括设置在乘客座椅210的座垫212内的至少一个导电金属迹线440。在图4中，电容性乘员存在传感器424与加热器垫组件450集成，加热器垫组件450包括外导电金属迹线452，其被配置为用作加热器垫组件450的加热器元件。内导电金属迹线440可以跨座垫212的50％到100％之间的长度和/或宽度延伸(诸如以蛇形图案)，并且形成基于自电容的传感器，基于自电容的传感器被配置为检测乘客座椅210中乘客的存在和/或存在响应。在图4中还示出了端子454和端子442，端子454促进到外导电金属迹线/加热器元件452的电连接，并且端子442促进到内导电金属迹线440的电连接。从端子440延伸的传感器引线225在由毡包围的波纹状管中被绝缘，从而防止与交通工具110的地的直接接触。

通常，电容性乘员存在传感器424的自电容与内导电金属迹线440和坐在或试图坐在座垫212上的乘客之间的距离大致成反比。在各种实施例中，一旦乘客的至少一部分是在内导电金属迹线440的大约4mm内，坐在座垫212上的乘客将在电容性乘员存在传感器424的自电容中生成可测量的改变。通过例如调整内导电金属迹线440和/或座垫212的图案、大小和/或其他结构特性，和/或通过调整电容探测信号(例如，由OCS控制器230供应)的频率、振幅和/或其他特性，这种存在检测接近度阈值可以增加或减小(例如，从2mm-8mm或从例如更多)，电容探测信号被用以从乘员存在传感器424来生成自电容传感器信号。此外，当乘客坐在座垫212上时，电容性乘员存在传感器424的自电容与乘客在内导电金属迹线440的上方的覆盖面积大致成比例。因此，由乘员存在传感器424提供的乘员存在传感器信号既指示乘员存在于座垫212和/或乘客座椅210上，还指示对乘员在座垫212的顶部表面/盖378的表面积上方的覆盖面积的度量，如本文所述，该度量可以用于检测乘员以及区分乘员的不同类别。

图5图示了根据本公开的一个实施例的针对OCS 200的电容性乘员存在传感器526的图。如图5所示，电容性乘员存在传感器526被实现为基于自电容的传感器并且包括设置在乘客座椅210的靠背216内的至少一个导电金属迹线540。在图5中，电容性乘员存在传感器526与加热器垫组件550集成，加热器垫组件550包括外导电金属迹线552，其被配置为用作加热器垫组件550的加热器元件。内导电金属迹线540可以跨座椅靠背216的50％至100％之间长度和/或宽度(诸如，以蛇形图案)延伸，并且形成基于自电容的传感器，基于自电容的传感器被配置为检测乘客座椅210中乘客的存在和/或存在响应。在图5中还示出了端子554和端子542，端子554促进到外导电金属迹线/加热器元件552的电连接，并且端子542促进到内导电金属迹线540的电连接。从端子540延伸的传感器引线227在被毡包围的波纹状管中被绝缘，从而防止与交通工具110的地的直接接触。

类似于电容性乘员存在传感器424，电容性乘员存在传感器526的自电容与内导电金属迹线540和抵靠靠背216就坐的或试图就坐的乘客(例如，向后靠在靠背216中)之间的距离大致成反比。在各种实施例中，一旦乘客的至少一部分在内导电金属迹线540的大约4mm内，则抵靠靠背216就坐的乘客将在电容性乘员存在传感器526的自电容中生成可测量的改变，并且例如通过调整内导电金属迹线540和/或座椅靠背216的结构特性，和/或通过调整电容探测信号的特性，这样的存在检测接近度阈值可以增加或减小(例如，从2mm-8mm或从例如更大)，电容探测信号被用于从乘员存在传感器526生成自电容传感器信号。此外，当乘客抵靠靠背216就坐时，电容性乘员存在传感器526的自电容与乘客在内导电金属迹线540上方的覆盖面积大致成比例。因此，由乘员存在传感器526提供的乘员存在传感器信号既指示抵靠座椅靠背216和/或乘客座椅210中的乘员存在，又指示乘员在座椅靠背216顶部表面/盖的表面积上方的覆盖面积的度量，如本文所述，该度量可以被用来检测乘员并且区分乘员的不同类别。

图6图示了根据本公开的一个实施例的使用OCS 200的各种元件来对交通工具乘员进行检测和/或分类的过程600的流程图。在一些实施例中，图6的操作可以被实现为由与图1A至图5所描绘的对应电子设备、传感器和/或结构相关联的一个或多个逻辑器件执行的软件指令。更一般地，图6的操作可以利用软件指令和/或电子硬件(例如，电感器、电容器、放大器、致动器或其他模拟和/或数字部件)的任何组合来实现。应当理解，过程600的任何步骤、子步骤、子过程或框可以以与图6所示的实施例不同的顺序或布置来执行。例如，在其他实施例中，一个或多个框可以从过程中省略或添加到过程。此外，在移动到对应过程的后续部分之前，框输入、框输出、各种传感器信号、传感器信息、校准参数和/或其他操作参数可以被存储到一个或多个存储器。尽管参考图1A至图5所描述的系统描述了过程600，但是过程600可以由与那些系统不同的其他系统执行，其他系统包括电子设备、传感器、部件、致动器、交通工具配件、交通工具和/或交通工具属性的不同选择。如本文所描述的，在过程600启动时，各种系统参数可以例如通过与过程600类似的过程的先前执行来填充，或者可以被初始化为零和/或与一个或多个值，该一个或多个值与从过程600的过去操作所导出的典型的、所存储的和/或学习的值相对应。

在框602，逻辑器件接收乘员重量传感器信号和/或乘员存在传感器信号。例如，系统100的控制器130和/或OCS 200的OCS控制器230可以被配置为从乘员重量传感器222接收与乘客座椅210相关联的乘员重量传感器信号，并且从乘员存在传感器224和/或226接收与乘员座椅210相关联的乘员存在传感器信号。在一些实施例中，如本文所描述的，所接收的乘员重量传感器信号和乘员存在传感器信号可以是未经补偿的传感器信号。控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为(例如，从温度传感器148和/或湿度传感器149)接收与乘客座椅210相关联的温度和/或相对湿度，并且使用温度和/或相对湿度以将未经补偿的传感器信号转换为经补偿的传感器数据(例如，通常为数字化的传感器信号，但可选地为经补偿的模拟传感器信号)。

在各种实施例中，如本文所描述的，乘员重量传感器222可以由电容性重量传感器322实现，并且乘员重量传感器信号可以包括互电容传感器信号。例如，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为将电容探测信号(例如，具有频率和/或带宽的信号)供应给电容性重量传感器322，并且进而接收对应互电容传感器信号，其指示电容性重量传感器322所经受的应变和/或压缩压力，该应变和/或压缩压力可能与坐在乘客座椅210上的乘客的重量有关。类似地，如本文所描述的，乘员存在传感器224和/或226可以由电容性存在传感器424和/或526实现，并且乘员存在传感器信号可以包括自电容传感器信号。控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为向电容性存在传感器424和/或526供应电容探测信号，并且进而接收对应自电容传感器信号，其指示电容性存在传感器424和/或526所经受的电介质环境的改变(例如，围绕乘员存在传感器424和/或526的环境的电敏感性或介电常数的改变)，该改变可能与坐在乘客座椅210上的乘客的存在和/或大小/覆盖面积有关。在备选实施例中，OCS 200的乘员重量传感器222可以由气袋重量传感器和/或其他常规的交通工具乘员重量传感器来实现，并且乘员存在传感器224和/或226可以由电容性存在传感器424和/或526来实现。

在框604，逻辑器件基于所接收的乘员重量传感器信号，确定估计的乘员重量。例如，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为至少部分地基于在框602中所接收的乘员重量传感器信号，确定估计的乘员重量。在其中所接收的乘员重量传感器信号是未经补偿的乘员重量传感器信号的实施例中，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为至少部分地基于与乘客座椅210相关联的温度和/或相对湿度(例如，框602中从温度传感器148和/或湿度传感器149接收)，来确定经补偿的乘员重量传感器数据。例如，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为使用温度和/或湿度校准表(例如，从例如针对已知的重量、温度和湿度的校准而生成，并且被存储在针对控制器130和/或OCS控制器230的存储器中)，将未经补偿的乘员重量传感器信号(例如，其可以首先被数字化以提取传感器信号特性，该传感器信号特性通常与电容性重量传感器322的当前互电容成比例)转换为经补偿的乘员重量传感器数据。控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为然后至少部分地基于经补偿的乘员重量传感器数据，来确定估计的乘员重量。

在框606，逻辑器件基于所接收的乘员存在传感器信号来确定乘员存在响应。例如，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为至少部分地基于在框602中所接收的乘员存在传感器信号，来确定乘员存在响应。这样的乘员存在响应可以对应于例如乘员在乘客座椅210中的存在和/或覆盖面积(例如，自电容值，该自电容值可以被标准化或与已知的校准值或范围组合，以指示乘员的存在和/或相对于空的乘客座椅的特定覆盖面积)，或者可以简单地是指示乘员的存在或不存在的布尔值(例如，在与对应于已知的存在或不存在状态的校准值或范围进行比较之后)。在一个特定实施例中，其中乘员存在传感器由电容性存在传感器(例如，电容性存在传感器424和/或526)来实现，乘员存在响应可以被确定为电容性存在传感器的当前测量的自电容与已知的自电容校准或阈值(例如，其可以针对乘客座椅的特定温度或湿度进行调整/补偿)之间的差，该已知的自电容校准或阈值对应于空的乘客座椅。

在其中所接收的乘员存在传感器信号是经未补偿的乘员存在传感器信号的实施例中，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为至少部分地基于与乘客座椅210相关联的温度和/或相对湿度(例如，在框602中从温度传感器148和/或湿度传感器149接收)来确定经补偿乘员存在传感器数据。例如，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为使用温度和/或湿度校准表(例如，从例如针对已知乘员的存在、温度和湿度的校准而生成，并且被存储在针对控制器130和/或OCS控制器230的存储器中)，将未经补偿的乘员存在传感器信号(例如，其可以首先被数字化，以提取传感器信号特性，该传感器信号特性通常与电容性存在传感器424和/或526的当前自电容成比例)转换为经补偿的乘员存在传感器数据。如本文所描述的，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为然后至少部分地基于经补偿的乘员存在传感器数据，确定乘员存在响应。

在框608，逻辑器件基于估计的乘员重量和/或乘员存在响应，确定乘员分类状态。例如，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为至少部分地基于在框604和/或606中所确定的估计的乘员重量和/或乘员存在响应，来确定与乘客座椅210相对应的乘员分类状态。在一些实施例中，乘员分类状态可以基于相对简单的逻辑表(诸如，图7所示的逻辑表700)来确定。如图7所示，对应于两个存在分类(例如，不存在和存在，针对乘员存在响应的布尔简化)的两个行可以通过阈值存在值(例如，或两个阈值存在范围)而彼此区分，并且在表700中被用来针对(例如，来自电容性重量传感器322的)估计的乘员重量的每个范围选择两个状态中的一个状态。与三个重量分类(例如，抑制、小和大)相对应的三个列可以通过两个阈值重量值(例如，或三个阈值重量范围)而彼此区分，并且在表700中被用来基于乘员存在响应来选择可能的三个状态中的一个状态。

图8A和图8B图示了用以确定乘员分类状态的其他类似方法。图8A图示了根据本公开的一个实施例的、针对具有不同的乘员分类状态的各种检测到的乘员的二维图800，二维图800是所检测的乘员存在响应(例如，其由座垫212中的电容性存在传感器424供应)相对于乘员重量(例如，其由座垫212中的电容性重量传感器322供应)。在一些实施例中，如所示出的，图800可以用作校准表，其用于通过绘制测得的占用率相对于已知的占用率(例如，估计的乘员重量和/或存在响应)，并且根据共同的分类状态对相似的占用率进行分类，来确定乘员分类状态。在这样的实施例中，当与反馈系统一起使用时，图800可以随着时间而细化其分类状态。在图8A中，图800示出了四个分类状态：空状态810(例如，对应于校准数据820以及阈值830和840)、禁止状态812(例如，如所示出，对应于校准数据822以及阈值830、832、840和842)、小允许状态814(例如，如所示出的，对应于校准数据824和阈值832、834、842和844)以及大允许状态8146(例如，如所示出的，对应于校准数据826和阈值834和844)。

图8B图示了根据本公开的一个实施例的、针对具有不同乘员分类状态的各种检测到的乘员的三维图801，三维图801是所检测的第一乘员存在响应和第二乘员存在响应(例如，其由座垫212中的电容性存在传感器424和座椅靠背216中的电容性存在传感器524供应)相对于乘员重量(例如，其由座垫212中的电容性重量传感器322供应)。在一些实施例中，如图所示，图801可以用作校准表，用于通过绘制测得的占用率相对于已知的占用率，并且根据共同的分类状态对相似的占用率进行分类，来确定乘员分类状态。在这样的实施例中，当与反馈系统一起使用时，图801可以随着时间而细化其分类状态。在图8B中，如所示出，图801示出了由阈值平面870和872所区分的三个分类状态，以及八个经子分类的校准数据集850-864。通常，如所示出的，从数据集850到数据集864，与每个校准数据集相关联的乘员存在响应的幅度增加。

在框610中，逻辑器件报告乘员分类状态。例如，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为将乘员分类状态报告给气囊控制器172和/或交通工具110的用户接口110。在一些实施例中，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为使用通信模块132来通过局域网(例如，通信链路111)和/或广域网(例如，网络114)与用户设备112和/或远程服务器116建立通信链路111和/或117。控制器130和/或OCS控制器230可以附加地报告各种类型的环境数据、交通工具状态和/或交通工具特性和/或与系统100的操作相关联的其他信息、连同乘员分类状态。控制器130和/或OCS控制器230可以附加地被配置为发出警报(例如，鸣喇叭或以其他方式激励声音换能器和/或灯——其他模块180的元件，以指示发出给用户或路人的可能的安全问题)。在各种实施例中，如本文所描述的，乘员分类状态可以至少包括空状态、禁止状态、小允许状态和大允许状态或其他状态。诸如出于报告的目的和/或针对不同类型的气囊控制器和/或气囊组件展开程序，这样的乘员分类状态还可以包括附加的分类状态，以提供更粒度化的标识来进一步区分乘客的类别。

在一些实施例中，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为例如实现反馈系统，以便提高OCS 200的准确性。例如，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为向用户或制造者报告乘员分类状态(例如，通过使用交通工具110的用户接口110、用户设备112和/或远程服务器116)，并且接收用户反馈，该用户反馈指示准确的乘员分类状态或不准确的乘员分类状态。控制器130和/或OCS控制器230可以例如使得用户接口110和/或用户设备112以在任一设备的触摸屏显示器上呈现用户选择器，并且接收用户输入作为对所呈现的用户选择器的选择，该选择指示准确的乘员分类状态或不准确的乘员分类状态。控制器130和/或OCS控制器230还可以例如呈现针对乘员的准确重量和/或存在的请求，并且接收指示准确重量和/或存在的用户反馈。在接收这样的反馈时，控制器130和/或OCS控制器230可以调整一个或多个校准表和/或阈值，以细化OCS 200的一个或多个元件的操作，并且随着时间产生更准确的结果。

可以设想的是，控制交通工具配件致动器的方法中的任一方法或其组合可以根据控制回路的一个或多个操作上下文(例如，诸如启动、学习、运行和/或其他类型的操作上下文)来执行。例如，过程600可以进行返回到框602，并且再次进行过程600来对交通工具乘员进行重新检测和/或重新分类、或对不同的交通工具乘员进行检测和/或分类，如同在控制回路中一样。

本公开的实施例因此可以提供可靠的和粒度化的乘员分类。特别地，即使当受制于各种不同的姿态、汽车座椅、就坐位置、衣物和/或其他乘员特性时，OCS 200能够被配置为提供可靠的乘员分类。而且，OCS 200可以被配置为提供不能由常规系统提供的附加粒度，这至少部分是由于其具有高度灵敏和可靠的占用传感器的多元件阵列。当与对应的气囊控制器和/或气囊组件、或者乘员约束系统的另外的其他元件耦合时，与常规系统相比，实施例提供增加的安全性和/或附加的安全特征。

图9图示了根据本公开的一个实施例的用于校准OCS 200的过程900的流程图。在一些实施例中，图9的操作可以被实现为由与图1A至图5所描绘的对应电子设备、传感器和/或结构相关联的一个或多个逻辑器件执行的软件指令。通常，图9的操作可以利用软件指令和/或电子硬件(例如，电感器、电容器、放大器、致动器或其他模拟和/或数字部件)的任何组合来实现。应当理解，过程900的任何步骤、子步骤、子过程或框可以以与图9所示的实施例不同的顺序或布置来执行。例如，在其他实施例中，一个或多个框可以从过程中省略或添加到过程。此外，在移动到对应过程的后续部分之前，框输入、框输出、各种传感器信号、传感器信息、校准参数和/或其他操作参数可以被存储到一个或多个存储器。尽管参考图1A至图5描述的系统描述了过程900，但是过程900可以由与那些系统不同的其他系统执行，其他系统包括电子设备、传感器、部件、致动器、交通工具配件、交通工具和/或交通工具属性的不同选择。在过程900启动时，如本文所描述的，各种系统参数可以例如通过与过程900类似的过程的先前执行来填充，或者可以被初始化为零和/或一个或多个值，该一个或多个值与从过程900的过去操作所导出的典型的、所存储的和/或学习的值相对应。

在框902，OCS被初始化。例如，制造者、控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为激励OCS 200的元件和/或以其他方式对OCS 200的元件供以功率来为操作做准备。在框904，OCS被“接入”(broken in)或以其他方式进行校准以供使用。例如，制造者、控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为例如激励和去激励(de-energize)OCS 200的元件，和/或在重量接入或模拟的乘员被放置乘客座椅210中的同时操作OCS 200，从而是使乘员重量传感器222和/或乘员存在传感器224和226进行物理工作。

在框906，已知的乘员被加载到OCS中。例如，制造者、控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为通过将已知的乘员放置在乘客座椅210中，来将已知的实际或模拟的乘员加载到OCS 200中。在一些实施例中，已知的乘员可以是放置在座垫212的顶部表面378上的已知重量。在框908，与已知乘员相对应的估计的乘员重量和/或乘员存在响应被确定。例如，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为确定与在框906中被加载到OCS 200中的已知乘员相对应的估计的乘员重量和/或乘员存在响应。在其中已知乘员是简单的已知重量的实施例中，乘员存在响应中的任何对应改变可以从进一步的处理中忽略。在框910，已知乘员从OCS卸载。例如，制造者、控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为对在框906中被加载到OCS 200中的已知乘员进行卸载。

在进行这样的卸载时，如本文所描述的，过程900可以可选地返回到框906以重复框906-910以诸如针对各种不同的已知乘员，或者随着时间和/或根据各种不同的温度和/或相对湿度进行对估计的乘员重量和/或乘员存在响应的重复确定。在一些实施例中，框906可以可选地包括接收针对框906、908和910的每个回路的这样测量的温度和/或相对湿度。可选地，如所示出的，过程900可以替代地进行到框912，并且通过框906-912来进行回路。

在框912，与所卸载的OCS相对应的估计的乘员重量和/或乘员存在响应被确定。例如，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为确定与OCS 200的已知空乘客座椅210相对应的估计的乘员重量和/或乘员存在响应(例如，以确定皮重和/或皮重存在响应)。在完成框906、908、910以及可选地912的充分的循环之后，过程900可以进行到框914。这种循环的充分性可以例如基于期望的迭代次数，基于可用于测试的不同已知乘员的数目和/或校准OCS 200的温度和/或相对湿度的范围和分辨率来确定。在框914，OCS校准被确定。例如，控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为基于已知的乘员重量和/或存在响应和对应的温度、相对湿度以及在框906-910和可选的912中所确定的和/或所测量的估计的乘员重量和/或乘员存在响应，来确定一个或多个阈值。这样的阈值和数据可以产生类似于图8A-图8B的图800和801的图、和/或类似于图7的逻辑表700的逻辑表。

可以设想的是，校准OCS的方法中的任一方法或方法的组合可以根据控制回路的一个或多个操作上下文(例如，诸如启动、学习、运行和/或其他类型的操作上下文)来执行。例如，过程900可以进行以回到框902并且再次进行过程900，以利用附加已知的乘员和/或根据不同的环境条件来校准OCS 200，如同在控制回路中一样。

图10图示了根据本公开的一个实施例的形成电容性重量传感器322的过程1000的流程图。在一些实施例中，图10的操作可以被实现为由与图1A至图5所描绘的对应电子设备、传感器和/或结构相关联的一个或多个逻辑器件执行的软件指令。通常，图10的操作可以利用软件指令和/或电子硬件(例如，电感器、电容器、放大器、致动器、机器人制造机器或其他模拟和/或数字部件)的任何组合来实现。应当理解，过程1000的任何步骤、子步骤、子过程或框可以以与图10所图示的实施例不同的顺序或布置来执行。例如，在其他实施例中，一个或多个框可以从过程中省略或被添加到过程。此外，在移动到对应过程的后续部分之前，框输入、框输出、各种传感器信号、传感器信息、校准参数和/或其他操作参数可以被存储到一个或多个存储器。尽管参考图1A至图5描述的系统描述了过程1000，但是过程1000可以由与那些系统不同的其他系统来执行、其他系统包括电子设备、传感器、部件、致动器、交通工具配件、交通工具和/或交通工具属性的不同选择。在过程1000启动时，如本文所描述，各种系统参数例如可以通过与过程1000类似的过程的先前执行来填充，或者可以被初始化为零和/或一个或多个值，该一个或多个值与从过程1000的过去操作所导出的典型的、所存储的和/或学习的值相对应。

在框1002中，电介质被形成。例如，制造者、控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为在大的平表面之上形成电介质泡沫层，从而形成电介质板片(sheet)，该电介质板片可以稍后被图案化以适合特定应用。在一些实施例中，电介质泡沫层可以被预处理和烘烤，以实现相对稳态的物理弹性和最佳性能作为针对电容性重量传感器的电介质。在其他实施例中，如图3E-图3F所示，电介质可以采用金属板片的形式，金属板片用于形成针对压缩弹簧组件340B的平的压缩弹簧。在这样的实施例中，金属板片可以被平坦化和/或清洗以为过程1000中的后续步骤做准备。在另外的实施例中，电介质可以采取多个波形弹簧354C或多个其他类型的弹簧的形式，以形成针对图3H-图3J中的压缩弹簧组件340B的弹簧阵列。在这样的实施例中，弹簧可以被选择和/或清洗以为过程1000中的后续步骤做准备。

在框1004中，电介质和导电电极被图案化。例如，制造者、控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为对例如在框1002中形成的电介质泡沫层或金属板片以及导电电极334和336、塑料层330和332、粘合层338和339和/或塑料层342和344进行模切(die cut)或以其他方式图案化。在其中电介质采用平的压缩弹簧的形式(例如，以形成气隙电介质)的实施例中，单独的弹簧片354和/或切口360可以形成在金属板片中，并且被弯曲远离板/脊352来形成图3E的平的压缩弹簧350。在其中电介质采取波形弹簧354C的阵列的形式(例如，以形成气隙电介质)的实施例中，单独的经图案化的凹部/凹槽345和/或台面347可以形成在塑料层342C/344C的内表面343中，其预期将波形弹簧354C和塑料层342C和344C组装到图3H的压缩弹簧组件340B中。泡沫电介质340、压缩弹簧350和/或塑料层342C/344C的周长可以被尺寸化以适合针对电容性重量传感器322的期望形状和/或大小。

在框1006，乘员重量传感器从经图案化的电介质和导电电极被组装。例如，制造者、控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为通过首先经由粘合层339将导电电极334和336粘合至其相应塑料层330和332，并且然后经由粘合层338围绕经图案化的电介质层340粘合/夹持两个子组件来组装电容性重量传感器322。备选地，两个子组件可以粘合到相应的塑料层342和344，塑料层342和344然后可以被夹持、开槽和/或以其他方式粘合到平的压缩弹簧，以形成针对电容性重量传感器322的气隙电介质350。在另外的备选实施例中，两个子组件可以粘合到相应的塑料层342C和344C，塑料层342C和344C可以围绕波形弹簧354C彼此被固定(例如，使用对准组件362)，以形成针对电容性重量传感器322的气隙电介质。在框1006，引线被耦合到乘员重量传感器。例如，制造者、控制器130和/或OCS控制器230可以被配置为将环形端子压合到电容性重量传感器322的电极区域上，电容性重量传感器322的电极区域可以可选地包括热敏电阻，其邻近压合环形端子被附接，以测量电容性重量传感器322的界面温度。

可以设想的是，形成乘员重量传感器的方法中的任一方法或方法的组合可以根据控制回路的一个或多个操作上下文(例如，诸如启动、学习、运行和/或其他类型的操作上下文)来执行。例如，过程1000可以进行以回到框1002，并且再次进行过程1000来形成附加的乘员重量传感器，如同在控制回路中一样。

根据需要，可以使用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现由本公开提供的各种实施例。同样，根据需要，在不脱离本公开的精神的情况下，本文阐述的各种硬件部件和/或软件部件可以组合为包括软件、硬件和/或两者的复合部件。根据需要，在不脱离本公开的精神的情况下，本文阐述的各种硬件部件和/或软件部件可以划分为包括软件、硬件或两者的子部件。此外，在适当的情况下可以设想的是，软件部件可以被实现为硬件部件，反之亦然。

根据本公开的软件(诸如，非暂态指令、程序代码和/或数据)可以存储在一个或多个非暂态机器可读介质上。还可以设想的是，本文中所标识的软件可以使用联网的和/或以其他方式的一个或多个通用或专用计算机和/或计算机系统来实现。在适当的情况下，本文描述的各个步骤的顺序可以改变、组合成复合步骤和/或划分为子步骤来提供本文所描述的特征。

上面所描述实施例说明但不限制本发明。还应理解的是，根据本发明的原理，可以进行多种修改和变化。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。