CN102498018A - 车辆座椅占用传感器 - Google Patents

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Abstract

设置在车辆座椅(18)中的车辆座椅占用传感器(10)包括多个传感器元件(14)，所述多个传感器元件(14)每个在接收到预定值或更高的压力时激活。所述传感器元件中的至少两个传感器元件(14a，14b)沿线(L1)布置，所述线(L1)从在座椅的纵向方向上延伸的座椅的中心线、朝向左方向和向右方向中的仅一个方向、以7°至16.5°的范围内的倾斜角度倾斜。

Description

车辆座椅占用传感器
技术领域
本发明涉及一种车辆座椅占用传感器，所述车辆座椅占用传感器布置在车辆的座椅中，以检测座椅的占用，即检测乘员在座椅中的就座。
背景技术
在已知的车辆座椅占用传感器中，传感器元件以网格形式布置，从而覆盖了座椅的整个就座表面，例如在日本专利申请公开No.2002-12074(JP-A-2002-12074)中描述的那样。根据此构造，当乘员就座在座椅的就座表面上时，网格形式的传感器能以平面的方式精确地检测乘员的载荷。
然而，在前述座椅占用传感器中，因为使用了许多传感器元件，所以传感器元件的布置、用于链接传感器元件的接线构造等是复杂的。因此，座椅占用传感器的构造难于简化，这导致了高成本的问题。
发明内容
本发明提供了一种在构造上简化且因此允许成本降低的车辆座椅占用传感器。
本发明的第一方面涉及一种车辆座椅占用传感器。此车辆座椅占用传感器包括多个传感器元件，所述多个传感器元件布置在车辆的座椅中，且所述多个传感器元件每个在接收到大于或等于预定值的压力时激活，且所述多个传感器元件中的至少两个传感器元件布置为使得所述至少两个传感器元件的布置从在座椅纵向方向上延伸的座椅中心线、朝向左方向和向右方向中的仅一个方向、以相对于所述中心线在7°至16.5°的范围内的倾斜角度倾斜。
在根据本发明的第一方面的车辆座椅占用传感器中，因为多个传感器元件的至少两个传感器元件布置为使其布置从座椅的纵向中心线朝向左方向和向右方向的仅一个方向以预定倾斜角度倾斜，所以布置的传感器元件的数量小于现有技术中的传感器数量，且比现有技术更容易布置传感器元件。因此，根据第一方面的车辆座椅占用传感器可实现构造的简化且实现成本降低。此外，因为倾斜角度在7度至16.5度的范围内，所以车辆座椅占用传感器可检测儿童的座椅占用、即儿童在座椅中的就座以及成人的座椅占用。
在本发明的第一方面的前述构造中，多个传感器元件可仅布置在座椅的半个区域内，所述半个区域在座椅中央的左侧和右侧上。因此，传感器元件的数量比现有技术中的数量更少，且比现有技术更容易布置传感器元件。因此，可实现构造的简化且实现成本降低。
在前述构造中，多个传感器元件在车辆纵向方向上的布置间距可以在30mm至50mm的范围内。因此，可防止由于行李件导致的错误检测。
在前述构造中，所述倾斜角度可以在7度至15度的范围内。因此，可检测儿童的座椅占用以及成人的座椅占用。
本发明的第二方面涉及一种车辆座椅占用传感器。此车辆座椅占用传感器包括多个传感器元件，该多个传感器元件布置在车辆的座椅内且每个在接收到大于或等于预定值的压力时激活，且所述多个传感器元件布置为使得所述多个传感器元件的布置从在座椅的纵向方向上延伸的座椅中心线朝向左方向和向右方向的仅一个方向以预定的倾斜角度倾斜，且所述倾斜角度小于或等于16.5度。
在根据本发明的第二方面的车辆座椅占用传感器中，因为多个传感器元件布置为使其布置从座椅的纵向中心线朝向左和向右的方向中的仅一个方向以预定倾斜角度倾斜，所以所布置的传感器元件的数量小于现有技术中的传感器数量，且比现有技术更容易布置传感器元件。因此，车辆座椅占用传感器可实现构造的简化且实现成本降低。此外，因为倾斜角度小于或等于16.5度，所以可检测儿童的座椅占用、即儿童在座椅中的就座以及成人的座椅占用。
在前述构造中，所述倾斜角度可小于或等于15度。因此，可精确地检测儿童的座椅占用以及成人的座椅占用。
本发明的第三方面涉及车辆座椅占用传感器。此车辆座椅占用传感器包括多个传感器元件，所述多个传感器元件布置在车辆的座椅内且每个在接收到大于或等于预定值的压力时激活，且所述多个传感器元件布置为使得所述多个传感器元件的布置从在座椅的纵向方向上延伸的座椅中心线朝向左方向和向右方向中的仅一个方向以相对于所述中心线的预定倾斜角度倾斜，且所述倾斜角度大于或等于7度。
在根据本发明的第三方面的车辆座椅占用传感器中，因为多个传感器元件布置为使其布置从座椅的纵向中心线朝向左和向右的方向中的仅一个方向以预定倾斜角度倾斜，所以所布置的传感器元件的数量小于现有技术中的传感器数量，且比现有技术更容易布置传感器元件。因此，车辆座椅占用传感器可实现构造的简化且实现成本降低。此外，因为倾斜角度大于或等于7度，所以可防止儿童的“胯部漏测”。术语胯部漏测在此指如下现象，即其中因为人体在左髋和右髋之间的区域不容易向座椅施加载荷，所以在对应于胯部的位置处的载荷不能被传感器检测到。
本发明的第四方面涉及车辆座椅占用传感器。此车辆座椅占用传感器包括多个传感器元件，该多个传感器元件布置在车辆的座椅内且每个在接收到大于或等于预定值的压力时激活，且所述多个传感器元件提供在相对于在座椅的纵向方向上延伸的座椅中心线的7度至16.5度的整个角度范围或部分角度范围内。
在根据本发明的第四方面的车辆座椅占用传感器中，因为多个传感器元件提供在相对于座椅的纵向中心线的7度至16.5度的整个范围或部分范围内，所以所布置的传感器元件的数量小于现有技术中的传感器数量，且比现有技术更容易布置传感器元件。因此，能够实现构造的简化且实现成本降低。此外，因为倾斜角度在7度至16.5度的范围内，所以可检测儿童的座椅占用以及成人的座椅占用。
根据本发明，可提供允许构造简化和成本降低的车辆座椅占用传感器。
附图说明
本发明的特征、优点和技术与工业意义将参考附图在下文中描述，其中相同的附图标号指示相同的元件，且其中：
图1是根据本发明的实施例的车辆座椅占用传感器的俯视图；
图2A是示出了当成人正常就座时和当六岁儿童正常就座时在座垫内发生的就座压力的分布的曲线图，且图2B是示出了当成人靠后坐到座椅内时和当六岁儿童靠后坐到座椅内时在座垫内发生的就座压力的分布的曲线图，且图2C是示出了当成人单侧就座时和当六岁儿童单侧就座时在座垫内发生的就座压力的分布的曲线图；
图3是示出了车辆座椅占用传感器元件的布置位置的俯视图；
图4是示出了传感器安装角度和检测概率的曲线图；和
图5是示出了安装传感器元件的范围的曲线图。
具体实施方式
将参考附图描述本发明的实施例。图1是示出了根据本发明的实施例的车辆座椅占用传感器的俯视图。根据此实施例的车辆座椅占用传感器10布置在车辆座椅18的座垫12内。座垫12形成为具有符合乘员臀部形状的凹陷形状。
车辆座椅占用传感器10具有四个压敏传感器元件14(即，第一压敏传感器元件14a，第二压敏传感器元件14b，第三压敏传感器元件14c和第四压敏传感器元件14d)。压敏传感器元件14仅布置在座垫12的一个侧部中，且嵌入在座垫12内。
这些压敏传感器元件14中的每个压敏传感器元件在大于或等于预定值的压力施加在其上时被激活。压敏传感器元件14的示例包括当压力变得大于或等于阈值时通过使用按键开关、加压导电橡胶等接通的传感器。因而，四个压敏传感器元件14链接到连接器16，所述连接器16提供在座垫12的后部处且提供在座垫12的中心轴线上。通过连接器16，压敏传感器元件14连接到座椅占用确定ECU(电子控制单元)(未示出)。在此使用的压敏传感器元件例如可以是其电阻根据应力改变的传感器，和其电容根据应力改变的传感器以及其他类型的传感器。
四个压敏传感器元件14关于座椅18的纵向中心线L1非对称地布置。具体而言，如在图1中所示，四个压敏传感器14线性地布置。压敏传感器14的线性布置仅从中心线L1向右倾斜。即，四个压敏传感器元件14从座垫12的后中心部分向车辆的前方以向右侧倾斜的方式布置。因而，沿四个压敏传感器14的线性布置的直线L2和座垫12的中心线L1之间的倾斜角度α优选地在7度至16.5度的范围内，且更优选地在7度至15度的范围内。
顺便提及的是，对于在此示例中的倾斜方向，直线L2在从用于座椅18上的一个人的就座表面的宽度中心向车辆的外侧且向车辆的前方延伸，且相对于在座椅18的纵向方向上延伸的中心线L1以7度的角度倾斜。此外，直线L2优选地是通过位于距髋部点向后85mm至110mm位置处的线。髋部点在此是表示就座在座椅18内的人员的髋关节点的位置。髋部点可通过使用通常的三维假人来测量。
为何将四个压敏传感器14仅布置在座垫12的一个侧部内的原因。图2A至图2C示出了通过使用压敏传感器14进行的关于成人和儿童的就座压力的检查结果。在图2A至图2C中，区域A指示了成人的就座压力区域，且区域B指示了六岁儿童的就座压力区域。此外，点P1指示了3DM髋部点(在后文中简称为H.P.)，且P2指示了六岁儿童的H.P.，且点P3指示了成人的H.P.。顺便提及的是，髋部点指对应于用于根据JIS(日本工业标准)的D4607-1977测量机动车辆驾驶舱的内部尺寸的三维假人的躯干和大腿的旋转中心的点。
图2A示出了当成人正常就座时和当六岁儿童正常就座时发生的就座压力分布。如在图2A中示出，在其中假人、六岁儿童或成人正常就座的情况中，点P1、点P2和点P3分别大体上线性地位于车辆的纵向方向上，且六岁儿童的就座压力区域B处在成人的就座压力区域A内。
图2B示出了当成人靠后坐时和当六岁儿童靠后坐时发生的就座压力分布。如在图2B中示出，在靠后坐的情况中，假人的点P1和六岁儿童的点P2大体上线性地位于车辆的纵向方向上，且六岁儿童的就座压力区域B处在成人的就座压力区域A内。
图2C是示出了当成人单侧就座即偏向侧面就座时和当六岁儿童单侧就座时发生的就座压力分布。如在图2C中示出，在单侧就座的情况中，假人的点P1、六岁儿童的点P2和成人的点P3大体上线性地位于车辆的横向方向上。
从前述关于乘员的就座压力的情况的检查结果中可见，成人的就座压力区域A比六岁儿童的就座压力区域B更向外，这是因为成人的髋部大于六岁儿童的髋部。因此，只要可检测到六岁儿童的座椅占用，即六岁儿童就座在座椅内，则也可检测到成人的座椅占用。考虑到此因素，通过六岁儿童的检测区域确定检测区域。
图3是示出了车辆座椅占用传感器元件的布置位置的俯视图。在图3中，位于前方的第一和第二单元S1和S2对应于六岁儿童的向前就座，且位于后方的第三和第四单元S3和S4对应于六岁儿童的向后就座。第一压敏传感器元件14a、第二压敏传感器元件14b、第三压敏传感器元件14c和第四压敏传感器元件14d布置在第一至第四单元S1至S4中的至少两个单元相互重叠的位置处。
所述四个压敏传感器元件14仅布置在座椅18的中心的左侧或右侧(在此实施例中在所述中心的右侧)中的座椅18的大体上半个部分中。具体而言，所述四个压敏传感器元件14仅布置在座垫12的中心线L1的右侧，且以相对于中心线L1的预定倾斜角度α倾斜。压敏传感器元件14仅布置在倾斜的区域中，而没有布置在其它区域中。
为防止由于行李件导致的座椅占用的错误检测，在座椅的纵向方向上的压敏传感器元件14之间的间距设定为30mm至50mm。为防止儿童的“胯部漏测”，四个压敏传感器元件14倾斜地布置。座椅18的中心线L1和沿四个压敏传感器元件14的线性布置的直线L2之间的倾斜角度α设定在7度至16.5度的范围内。
为检测人员的座椅占用，包括六岁儿童的座椅占用，优选地使得中心线L1和沿四个压敏传感器元件14的线性布置的直线L2之间的倾斜角度α设定在7度至16.5度的范围内。另一方面，为精确地检测座椅被成人和被儿童的占用，倾斜角度α优选地在7度至15度的范围内。
此外，在所考虑的座椅是驾驶员座椅的情况中，压敏传感器元件14的布置位置在方向上不具有任何优选，即至于压敏传感器元件14是否优选地在车辆座椅内布置在相对于车辆的内侧还是外侧不具有任何优选。然而，在后座椅的情况中，乘员经常就座同时在前座椅排的中心的方向上或风挡玻璃的中心的方向上看，且因此经常就座在中心侧上，即靠近车辆的中心。因此，在所考虑的座椅是后座椅的情况中，优选的是压敏传感器元件14布置为靠近车辆的中心。
在下文中，将参考图4和图5描述将倾斜角度α设定为7度至16.5度的原因。图4是示出了传感器安装角度和检测概率的曲线图。在图4中，水平轴代表传感器安装角度，且竖直轴代表检测概率。如在图4中示出，因为六岁儿童的就座位置可能偏向侧面，所以如果传感器布置倾斜很大，则检测概率降低。考虑到此因素，参考图4中示出的曲线图，倾斜角度α的上限值设定为16.5度。
图5示出了作为关于六岁儿童的就座压力所进行的检查的结果的布置传感器的区域。如在图5中示出，因为载荷不作用在对应于六岁儿童的胯部的部分内，所以可能发生“胯部漏测”。为防止六岁儿童的胯部漏测，倾斜角度α的下限值设定为7度。
在如上所述构造的车辆座椅占用传感器1中，四个压敏传感器元件14布置在直线段上，所述直线段从中心线L1开始且仅在向右的方向上以相对于中心线L1的倾斜角度α延伸，使得所布置的压敏传感器元件14的数量小于现有技术中的布置数量，且将压敏传感器元件14线性地布置是充分的。因此，在实施例中，容易布置压敏传感器元件14。因此，可实现构造的简化，且可实现成本降低。此外，因为倾斜角度在7度至16.5度的范围内，所以可检测儿童的座椅占用和成人的座椅占用。此外，可通过避免在7度至16.5度的角度范围外提供传感器而实现简化。
前述实施例图示了根据本发明的车辆座椅占用传感器的示例。根据本发明的车辆座椅占用传感器不限制于结合前述实施例的以上所述的传感器。根据本发明的车辆座椅占用传感器也可以是在不偏离附带的专利权利要求中所述的主旨情况下从实施例的车辆座椅占用传感器中的任一个修改的车辆座椅占用传感器，或应用于与以上所述不同的构造的车辆座椅占用传感器。例如，虽然在前述实施例中，四个压敏传感器14线性地布置，但此布置不是限制性的，即此布置不需要是完好的线性的。此外，虽然在前述实施例中，四个压敏传感器元件14布置成仅在相对于中心线L1向右的方向上倾斜，但压敏传感器元件14也可布置成仅在相对于中心线L1向左的方向上倾斜，或也可布置成在相对于中心线L1的向左和向右的两个方向上倾斜。
例如，压敏传感器元件14可布置在座垫12中的如下区域中，即所述区域在连接了位于对应于成人的髋骨的区域内的点和对应于成人的髋骨在座垫12中的后端的中心的位置的直线的内侧上。在此情况中，所布置的压敏传感器元件14的数量小于现有技术中的数量，且与现有技术相比更容易布置压敏传感器元件14。因此，可实现构造的简化，且可实现成本降低。此外，前述传感器布置使得可检测儿童的座椅占用以及成人的座椅占用。

Claims (8)

1.一种车辆座椅占用传感器，其特征在于包括：
多个传感器元件，所述多个传感器元件布置在车辆的座椅中且每个传感器元件在接收到大于或等于预定值的压力时激活，其中
所述多个传感器元件中的至少两个传感器元件布置为使得所述至少两个传感器元件的布置从在座椅纵向方向上延伸的所述座椅的中心线朝向左方向和向右方向中的仅一个方向以相对于所述中心线在7°至16.5°的范围内的倾斜角度倾斜。
2.根据权利要求1所述的车辆座椅占用传感器，其中所述多个传感器元件仅布置在所述座椅的中心的左侧和右侧上的所述座椅的半个区域中。
3.根据权利要求1或2所述的车辆座椅占用传感器，其中所述多个传感器元件在车辆纵向方向上的布置间距在30mm至50mm的范围内。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆座椅占用传感器，其中所述倾斜角度在7°至15°的范围内。
5.一种车辆座椅占用传感器，其特征在于包括：
多个传感器元件，所述多个传感器元件布置在车辆的座椅中且每个传感器元件在接收到大于或等于预定值的压力时激活，其中：
所述多个传感器元件布置为使得所述多个传感器元件的布置从在座椅纵向方向上延伸的所述座椅的中心线朝向左方向和向右方向中的仅一个方向以预定倾斜角度倾斜；且
所述预定倾斜角度小于或等于16.5°。
6.根据权利要求5所述的车辆座椅占用传感器，其中所述倾斜角度小于或等于15°。
7.一种车辆座椅占用传感器，其特征在于包括：
多个传感器元件，所述多个传感器元件布置在车辆的座椅中且每个传感器元件在接收到大于或等于预定值的压力时激活，其中：
所述多个传感器元件布置为使得所述多个传感器元件的布置从在座椅纵向方向上延伸的所述座椅的中心线朝向左方向和向右方向中的仅一个方向以相对于所述中心线的预定倾斜角度倾斜；且
所述预定倾斜角度大于或等于7°。
8.一种车辆座椅占用传感器，其特征在于，所述车辆座椅占用传感器包括：
多个传感器元件，所述多个传感器元件布置在车辆的座椅中且每个传感器元件在接收到大于或等于预定值的压力时激活，其中：
所述多个传感器元件仅设置在相对于在座椅纵向方向上延伸的所述座椅的中心线的7°至16.5°的整个角度范围或部分角度范围中。
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