CN101190675A - 座椅传感器 - Google Patents

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Abstract

一种用于检测乘坐者就座于具有靠背部(2a)的交通工具座椅(2)上的座椅传感器，包括传感器单元(11、12、15)。传感器单元(11、12、15)设置在交通工具座椅(2)的靠背部(2a)上。传感器单元(11、12、15)具有被设置成彼此面对的多个电极(23、24)。当传感器单元(11、12、15)被施加以负荷时，多个电极(23、24)中的一个电极与多个电极(23、24)中的另一个电极接触，使得传感器单元(11、12、15)变得导通。

Description

座椅传感器
技术领域
本发明涉及一种用于检测乘坐者就座于交通工具座椅的座椅传感器。例如，本发明涉及一种具有传感器单元的座椅传感器，其中，该传感器单元根据乘坐者的负荷而变得导通。
背景技术
例如，JP-A-H10-39045描述了一种设置在交通工具座椅的就座表面部的座椅传感器，该座椅传感器配备有均彼此并联连接的多个传感器单元。当该座椅传感器的多个传感器单元中的一个变得导通时，确定有乘坐者就座。
然而，在上述情况下，例如，甚至当行李被放置在交通工具座椅上时，这些传感器单元中的任何一个也可变得导通。结果，存在错误检测乘坐者就座的可能性。
JP-A-2005-153556描述了一种解决以上难题的座椅传感器。该座椅传感器设置在交通工具座椅的就座表面部，且配备有彼此串联连接的、设置在就座表面部的朝向交通工具前侧的位置的两个传感器单元。该座椅传感器还配备有串联连接的、设置在就座表面部的朝向交通工具后侧的另一位置的另外两个传感器单元。设置在就座表面部的前侧的这两个传感器单元与设置在就座表面部的后侧的另外两个传感器单元并联连接。根据上述座椅传感器，只有当设置在前侧和后侧中的至少一侧的、串联的两个传感器单元同时变得导通时，才检测到乘坐者就座。
通常，放置在交通工具座椅上的行李(例如手提包)相比乘坐者具有很小的质量。因此，如果行李放置在交通工具座椅的就座表面部上而均匀地向就座表面部施力，则这些传感器单元变得导通的可能性较小。然而，例如当行李以倾斜的方式放置在就座表面部上时，行李可能通过它的角接触就座表面部，因而可能向就座表面部的某部分施加大负荷。例如，可能向就座表面部的后端部分施加大负荷。在这种情况下，即使是JP-A-2005-153556中所述的座椅传感器，也可能错误地检测到乘坐者就座，因为行李可以使在就座表面部的后端的串联的两个传感器单元变得导通。
发明内容
本发明是鉴于上述缺点作出的。因此，本发明的目的是解决上述缺点中的至少一个缺点。
为了实现本发明的目的，提供一种用于检测乘坐者就座于具有靠背部的交通工具座椅的座椅传感器，该座椅传感器包括传感器单元。传感器单元设置在交通工具座椅的靠背部上。传感器单元具有设置成彼此面对的多个电极。当传感器单元被施加以负荷时，多个电极中的一个电极与多个电极中的另一个电极接触，以使传感器单元变得导通。
附图说明
根据以下描述、所附权利要求以及附图，将最佳地理解本发明及其另外的目的、特征和优点，其中：
图1是根据本发明第一实施例的座椅传感器的平面图。
图2是座椅传感器的传感器单元的一部分的放大截面图。
图3是在座椅传感器安装在交通工具座椅上的情形下，从交通工具的前侧观察到的配置示图。
图4A和图4B是座椅传感器的电路图；以及
图5是根据本发明另一实施例，在座椅传感器安装在交通工具座椅上的情形下，从交通工具前面观察到的配置的示图。
具体实施方式
(第一实施例)
本发明的第一实施例通过参考附图1到4进行描述。
如图1所示，座椅传感器1包括两个传感器单元11、12、连接器13和导电部14。导电部14将传感器单元11、12中的每个与连接器13电连接。传感器单元11、12中的每个用作当传感器单元11、12被乘坐者或行李施加以负荷时变得导通的开关。连接器13具有经由导电部14与传感器单元11、12连接的两个端子，并且与安装在交通工具上用于检测乘坐者的乘坐者检测电子控制单元(ECU)连接。另外，导电部14被设置成以直的方式从连接器13延伸。传感器单元11和传感器单元12分别被设置在直地延伸的导电部14的端部和中央部分。
参考图2，具体地描述座椅传感器1的截面结构。如图2所示，座椅传感器1具有第一膜21、第二膜22、第一电极23、第二电极24和分隔部25。应当注意到，在座椅传感器1中，传感器单元11、12和导电部14被形成为在基本构造方面彼此类似，但是传感器单元11、12和导电部14的具体构造彼此略微不同。因此，对传感器单元11、12的构造与导电部14的构造之间的不同进行清楚的描述。
第一膜21用作传感器单元11、12和导电部14的外边缘，并且整体上以直的方式形成。第一膜21由PEN树脂制成，且形状薄。第一膜21在其端部和中央部分通常具有圆形形状。换言之，第一膜21在对应于传感器单元11、12的部分通常具有圆形形状。第一膜21在对应于导电部14的部分具有直的形状。在这里，直的形状的宽度比圆形形状的直径小。另外，第一膜21具有与连接器13连接的基端部。第二膜22由与第一膜21相同的材料制成，并且具有与第一膜21相同的形状。而且，第二膜22被设置成面向第一膜21。与第一膜21类似，第二膜22具有与连接器13连接的基端部。
第一电极23设置在第一膜21的一侧(即图2中第一膜21的下侧)。换言之，第一电极23设置在第一膜21与第二膜22之间更靠近第一膜21的位置(如图2中的上侧)。第一电极23具有银层23a和碳层23b。在这里，银层23a附着在第一膜层21的上述一侧，而碳层23b覆盖银层23a的表面。另外，第一电极23具有对应于传感器单元11、12的部分，且这些部分至少形成在第一膜21的具有圆形形状的中央部分。此外，第一电极23具有对应于导电部14的另一部分，且该另一部分按照电路设计的需要设置和布线。
第二电极24设置在第二膜22的一侧，该侧面向第一电极23。例如，在图2中，第二电极24设置在第二膜22的上侧。换言之，第二电极24设置在第一膜21与第二膜22之间更靠近第二膜22的位置(即图2中较低的位置)。第二电极24具有银层24a和碳层24b。在这里，银层24a附着在第二膜层22的上述一侧，而碳层24b覆盖银层24a。此外，第二电极层24的碳层24b与第一电极23隔开。第二电极24具有对应于传感器单元11、12的部分，且这些部分至少形成在第二膜22的具有圆形形状的中央部分。换言之，第一电极23设置成在对应于传感器单元11、12的部分面向第二电极24。此外，第二电极24具有对应于导电部14的另一部分，且该另一部分按照电路设计的需要设置和布线。换言之，第一电极23和第二电极24的对应于导电部14的部分提供(a)第一电极23和第二电极24的对应于传感器单元11、12的部分与(b)连接器13的两个端子之间的电连接。
分隔部25具有与第一膜21和第二膜22的外边缘类似的外边缘形状。然而，如图1中虚线所示，分隔部25具有在分隔部25的沿宽度方向的中央部分贯穿整个分隔部25而延伸的通道。一般地，分隔部25的通道在传感器单元11、12中的每个处的宽度比通道在导电部14处的宽度宽。分隔部25由PET树脂制成，并且形状薄。
分隔部25设置在第一电极23和第二电极24之间。换言之，在图2中，由第一电极23、第二电极24和分隔部25限定间隔。在这里，如上所述，由于分隔部25的通道在传感器单元11、12中的每个处的宽度比通道在导电部14处的宽度宽，所以，在传感器单元11、12中的每个处的间隔的宽度(图2中的横向的长度)比在导电部14处的间隔的宽度宽。结果，当沿着图2中的垂直方向(例如与第一膜21垂直的方向)，向形成在传感器单元11、12中的每个处的较宽的间隔施加压力时，第一膜21、第二膜22、第一电极23和第二电极24柔性变形。结果，第一电极23与第二电极24接触，使得电极23、24彼此电连接。换言之，当传感器单元11、12中的每个被施加以压力时，第一电极23与第二电极24电连接，使得传感器单元11、12中的每个变得导通。因此，传感器单元11、12用作开关。应当注意到，形成在导电部14处的间隔用作排气的通道。换言之，形成在导电部14处的间隔被配置成当形成在传感器单元11、12中的每个处的间隔被压缩时，使内部气体排出。
接下来，参考图3，描述座椅传感器1安装在交通工具座椅2上的情形。在这里，图3中的阴影部分表示当乘坐者就座于交通工具座椅2时，靠背部2a上受到负荷的区域。具体地，阴影部分中位置接近就座表面部(朝向图3中的靠背部2a的底部)的下较暗部分对应于乘坐者的髋部(例如腰部)，而阴影部分中位置朝向头靠部方向(朝向图3中的靠背部2a的顶部)的两个上较暗部分对应于乘坐者的肩胛骨。下和上较暗部分表示靠背部2a中相比图3的阴影部分中对应于乘坐者背部其他部分的较亮部分受到更大负荷的区域。
通常，人的背部具有从背部凸出的髋部和肩胛骨。因此，交通工具座椅2的靠背部2a接收到乘坐者髋部和肩胛骨的大负荷。因此，本实施例的传感器单元11、12被设置成接收就座于交通工具座椅2上的乘坐者的肩胛骨的负荷。然而，人的就座高度因人而异。具体而言，成人的就座高度与儿童的就座高度明显不同。应当注意到，就座高度矮的小孩通常应当就座于儿童座椅或幼儿座椅上。因此，例如，作为本实施例座椅传感器的检测目标的目标乘坐者可基本上是成人或者高度与成人相当的儿童。换言之，上述目标乘坐者的肩胛骨位于交通工具的垂直方向上靠背部2a的中央部分的上侧。结果，传感器单元11、12能够被设置在接收乘坐者肩胛骨的负荷的位置上，使得传感器单元11、12能够充分地接收大负荷。换言之，本实施例的座椅传感器1能够检测到乘坐者就座在交通工具座椅2上。
如图3所示，座椅传感器1安装在交通工具座椅2的靠背部2a上。具体地，座椅传感器1设置在靠背部2a的垫子和外层之间。更具体地，在座椅传感器1中，传感器单元11、12中的每个设置在靠背部2a的垂直中央部分的上侧。在这里，垂直中央部分在交通工具的垂直方向上位于靠背部2a的中央。此外，传感器单元11、12分别位于靠背部2a的横向中央部分的右侧和左侧。在这里，横向中央部分在交通工具的横向方向上位于靠背部2a的中央。另外，传感器单元11、12设置在彼此相同的高度水平上。换言之，座椅传感器1被设置成水平延伸。
更具体地，座椅传感器1的传感器单元11、12被设置在当乘坐者以适当姿势就座于交通工具座椅2上的情形下与该乘坐者的左、右肩胛骨相对应的位置。因此，当乘坐者以适当姿势就座于交通工具座椅2上时，使传感器单元11、12中的每个变得导通。另外，连接器13位于传感器单元11、12朝向交通工具的左侧的一侧。
接下来，参考图4A和图4B描述座椅传感器1的电路构造。座椅传感器1的电路构造选自图4A和图4B中所示的电路构造。在图4A的电路构造的情况下，在导电部14的端部的传感器单元11与在导电部14的中央部分的传感器单元12并联连接。具体地，传感器单元11的第一电极23和第二电极24中的一个以及传感器单元12的第一电极23和第二电极24中的一个与连接器13的两个端子中的一个相连接。此外，传感器单元11的第一电极23和第二电极24中的另一个以及传感器单元12的第一电极23和第二电极24中的另一个与连接器13的两个端子中的另一个相连接。换言之，当传感器单元11、12中的至少一个变得导通时，连接器13的两个端子彼此电连接。
另外，在图4B的电路构造的情况下，导电部14的端部的传感器单元11与在导电部14的中央部分的传感器单元12串联连接。具体地，传感器单元11的第一电极23和第二电极24中的一个与传感器单元12的第一电极23和第二电极24中的一个直接串联连接。另外，传感器单元11的第一电极23和第二电极24中的另一个以及传感器单元12的第一电极23和第二电极24中的另一个分别与连接器13的两个端子连接。换言之，只有当传感器单元11、12中的每个同时变得导通时，连接器13的两个端子才彼此电连接。
接下来，描述座椅传感器1的优点。当乘坐者以适当姿势就座于交通工具座椅2上时，该乘坐者的肩胛骨压着座椅传感器1的传感器单元11、12两者。因此，在这种情况下，传感器单元11、12中的每个变得导通，连接器13的两个端子变得彼此连通。换言之，与连接器13连接的乘坐者检测ECU检测到连接器13的两个端子彼此电连接，从而确定乘坐者就座于交通工具座椅2上。
另外，如图4A所示，在座椅传感器1以并联电路形成的情况下，甚至当乘坐者没有以适当姿势就座时，传感器单元11和传感器单元12中的至少一个也能变得导通。因此，在上述情况下，也确定乘坐者就座于交通工具座椅2上。
在这里，例如，当乘坐者就座于交通工具座椅2上但没有系安全带时，乘坐者检测ECU接通警告灯或者使警告灯闪烁。此外，由乘坐者检测ECU检测到的乘坐者检测信息被传送到气囊ECU，该气囊ECU控制乘坐者保护装置如气囊的启动。因此，如果确定乘坐者就座于交通工具座椅2上，则当交通工具同外部物体相撞时，气囊ECU启动乘坐者保护装置。
另外，讨论行李被放置在交通工具座椅2上的情况。如上所述，当传感器单元11和传感器单元12中的至少一个变得导通时(见图4A)，或者当传感器单元11、12中的每个同时变得导通时(见图4B)，座椅传感器1的连接器13的两个端子彼此电连接。
在这里，描述行李放置在交通工具座椅2上的示例。考虑行李(例如手提包)放置在交通工具座椅2的就座表面部上的情况。只要行李靠在靠背部2a上，该行李就不会压着传感器单元11、12。因此，在这种情况下，乘坐者检测ECU自然确定乘坐者未就座于交通工具座椅2上。
接下来，讨论例如行李靠在靠背部上的情况。在这种情况下，当行李的高度(高度)较矮时，该行李不会压着位于靠背部2a的中央部分的上侧的传感器单元11、12，所述上侧在交通工具垂直的方向上。因此，在这种情况下，乘坐者检测ECU也确定乘坐者未就座于交通工具座椅2上。
在这里，当行李的高度较高时，该行李可能压着传感器单元11、12。然而，高的行李通常被收纳在交通工具的行李箱中，或者被放置在交通工具舱的地板上。因此，在实践中，放置在交通工具座椅2上的行李限于矮的行李。
结果，能够可靠地限制因行李引起的错误检测。应当注意到，在如图4B所示的、传感器单元11、12彼此串联连接的电路构造的情况下，需要传感器单元11、12中的每一个均导通，以便检测就座。通常，传感器单元11、12中的每个由于行李而同时变得导通的可能性较低。因此，因行李引起的错误检测确实得到限制。
(其它实施例)
在上述第一实施例中，座椅传感器1包括两个传感器单元11、12。然而，座椅传感器的构造并不限于此。例如，可替选地，座椅传感器1可以仅仅具有一个传感器单元，或者具有三个或更多传感器单元。当可替选的座椅传感器仅有一个传感器单元时，该传感器单元可以沿交通工具的横向设置在靠背部2a的左侧和右侧中的一侧。另外，当另一可替选的座椅传感器具有三个或更多传感器单元时，所有这些传感器单元可以彼此串联连接。或者，所有这些传感器单元可以彼此并联连接。此外，一部分传感器单元可以彼此并联连接，而与其余传感器单元串联连接。另外，当座椅传感器具有三个或更多传感器单元时，这些传感器单元可以沿交通工具的垂直方向彼此错开。
另外，两个传感器单元11、12并不是限于水平设置。传感器单元11、12可以被设置成相对于水平方向略成角度。当传感器单元11、12如上所述略成角度时，稍微成角度的传感器单元11、12能够更易于与乘坐者就座高度的变化对应。换言之，即使当不同就座高度的乘坐者就座于交通工具座椅2上时，也能可靠检测到这些乘坐者就座。
当座椅传感器1包括三个单元时，两个传感器单元11、12如上述第一实施例中那样位于靠背部2a的上侧。另一个传感器单元15可以位于靠背部2a的底部、如图5所示阴影部分的下较暗部分附近。因此，传感器单元15能检测由乘坐者的髋部所施加的负荷。传感器单元11、12、15可以以不同的方式彼此连接。传感器单元11、12、15中的至少两个可以彼此串联连接。此外，可替选地，传感器单元11、12、15中的至少两个可以彼此并联连接。在本实施例中，对乘坐者就座的检测更加准确。
对本领域的技术人员而言，将容易想到另外的优点和修改。因此，就本发明较广泛的方面而言，本发明并不限于所示出和所描述的具体细节、代表性装置以及说明性示例。

Claims (10)

1.一种用于检测乘坐者就座于具有靠背部(2a)的交通工具座椅(2)上的座椅传感器，所述座椅传感器包括：
传感器单元(11、12、15)，其设置在所述交通工具座椅(2)的所述靠背部(2a)上，其中：
所述传感器单元(11、12、15)具有被设置成彼此面对的多个电极(23、24)；以及
当所述传感器单元(11、12、15)被施加以负荷时，所述多个电极(23、24)中的一个与所述多个电极(23、24)中的另一个接触，以使得所述传感器单元(11、12、15)变得导通。
2.如权利要求1所述的座椅传感器，其中：
所述传感器单元(11、12)被设置在所述交通工具的垂直方向上所述靠背部(2a)的垂直中央部分的上侧。
3.如权利要求2所述的座椅传感器，其中：
所述传感器单元(11、12)是多个传感器单元(11、12)中的一个；
所述多个传感器单元(11、12)中的第一传感器单元位于所述交通工具的横向上所述靠背部(2a)的横向中央部分的第一侧；以及
所述多个传感器单元(11、12)中的第二传感器单元位于所述交通工具的横向上所述靠背部(2a)的横向中央部分的与所述第一侧相对的第二侧。
4.如权利要求3所述的座椅传感器，其中，所述多个传感器单元(11、12)中的第一传感器单元与所述多个传感器单元(11、12)中的第二传感器单元并联连接。
5.如权利要求3所述的座椅传感器，其中，所述多个传感器单元(11、12)中的第一传感器单元与所述多个传感器单元(11、12)中的第二传感器单元串联连接。
6.如权利要求2或3所述的座椅传感器，其中，所述传感器单元(11、12)被就座于所述交通工具座椅(2)上的乘坐者的肩胛骨施加以负荷。
7.如权利要求3所述的座椅传感器，其中：
所述多个传感器单元中的第三传感器单元(15)被设置在所述交通工具的垂直方向上所述靠背部(2a)的垂直中央部分的下侧。
8.如权利要求7所述的座椅传感器，其中：
所述多个传感器单元中的所述第三传感器单元(15)被就座于所述交通工具座椅(2)上的乘坐者的髋部施加以负荷。
9.如权利要求1所述的座椅传感器，其中：
所述传感器单元(11、12、15)是多个传感器单元(11、12、15)中的一个；以及
所述多个传感器单元(11、12、15)中的至少两个彼此并联连接。
10.如权利要求1所述的座椅传感器，其中：
所述传感器单元(11、12、15)是多个传感器单元(11、12、15)中的一个；以及
所述多个传感器单元(11、12、15)中的至少两个彼此串联连接。
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