CN110871715A - 就座传感器 - Google Patents

Abstract

公开了一种要安装至座垫(20)的背面(22)的就座传感器(60)，该就座传感器包括：压力传感器(70)，其被配置成检测要在厚度方向上施加的负荷；以及保持器(80)，其被配置成在压力传感器的第一表面(S1)面向座垫的背面的状态下，支承压力传感器的第二表面(S2)。保持器被接合至座垫的背面。

Description

就座传感器

技术领域

本公开内容总体上涉及就座传感器。

背景技术

在德国实用新型第202015001912号(参考文献1)中，将就座传感器安装至车辆座椅的座垫的背面。就座传感器包括通过被座垫的背面按压而在接通状态与断开状态之间变换的薄膜开关以及支承薄膜开关的板。

为了提高如上所述的就座传感器中的对乘员就座的检测准确度，重要的是准确地管理薄膜开关与座垫的背面之间的位置关系。关于这一点，在如上所述的就座传感器中，板被固定至支承座垫的缓冲弹簧，并且因此将缓冲弹簧组装到座椅上的准确度影响薄膜开关与座垫之间的位置关系。然而，当安装座椅时，座垫和缓冲弹簧可能弹性变形，并且因此倾向于难以准确地管理如上所述的就座传感器中的薄膜开关与座垫的背面之间的位置关系。为此，利用如上所述的就座传感器，可能会降低对乘员就座的检测准确度。

因此，需要能够防止就座检测准确度降低的就座传感器。

发明内容

一种要安装至座椅的座垫的背面的就座传感器，该就座传感器包括压力传感器和保持器。压力传感器具有片状形状并且被配置成检测要在厚度方向上施加的负荷。保持器被配置成：在压力传感器在厚度方向上的第一表面面向座垫的背面的状态下，支承压力传感器在厚度方向上的第二表面。保持器要接合至座垫的背面。

在以上提及的配置中，保持器接合至座垫的背面，并且因此，与将保持器安装至支承座垫的支承构件的情况相比，保持器被容易地布置在相对于座垫的固定位置处。换言之，压力传感器被容易地布置在相对于座垫的固定位置处。因此，就座传感器可以适当地管理压力传感器相对于座垫的位置，并且可以防止检测乘员就座的准确度降低。

上述就座传感器还可以包括布置在压力传感器与保持器之间的弹性构件。压力传感器可以包括：第一膜，其包括第一表面；第二膜，其包括第二表面；第一接触件，其被设置到第一膜的与第一表面相对的一侧的表面；第二接触件，其被设置到第二膜的与第二表面相对的一侧的表面；以及间隔件，其被布置在第一膜与第二膜之间，以在厚度方向上在第一接触件与第二接触件之间形成间隙。压力传感器可以根据第一接触件与第二接触件之间的接触状态输出信号。

在保持器与压力传感器之间未布置弹性构件的比较示例中的就座传感器的情况下，压力传感器的第二膜的第二表面与保持器接触。在这种情况下，即使当向座垫的就座表面施加负荷时，只要保持器不变形，压力传感器的第二膜就不会移位。

相反，在具有以上提及的配置的就座传感器中，在保持器与压力传感器之间布置有弹性构件。因此，当向座垫的就座表面施加负荷时，弹性构件被压缩并且变形。同时，不存在可以使压力传感器的第二膜的面向间隔件的一部分朝向第一膜变形的空间，但存在可以使压力传感器的第二膜的面向第一膜的一部分朝向第一膜变形的空间。因此，当向座垫的就座表面施加负荷时，可以通过从被压缩并且变形的弹性构件施加的反作用力而使压力传感器的第二膜的面向第一膜的一部分朝向第一膜移位。

以这种方式，因为当向座垫的就座表面施加负荷时，第一膜朝向第二膜移位并且第二膜朝向第一膜移位，所以在具有以上提及的配置的就座传感器中，第一接触件和第二接触件容易地彼此接触。因此，就座传感器可以提高检测乘员就座的准确度。

在上述就座传感器中，在保持器接合至座垫的背面的状态下，保持器可以支承压力传感器，使得压力传感器的第一表面与座垫的背面接触。

利用以上提及的配置，通过向座垫的就座表面施加负荷，在座垫的背面开始移位的时刻，压力传感器的第一表面也开始移位。换言之，就座传感器可以在早期阶段检测到向座垫的就座表面施加了负荷。

在上述就座传感器中，保持器可以包括要接合至座垫的背面的接合表面以及容纳压力传感器的凹部。压力传感器可以被容纳在保持器的凹部中，使得压力传感器的第一表面与保持器的接合表面处于同一平面上。

利用以上提及的配置，就座传感器可以通过接合表面的中介将保持器接合至座垫的背面来使压力传感器的第一表面与座垫的背面接触。此外，因为压力传感器的第一表面未从保持器的凹部突出，所以当保持器接合至座垫的背面时，压力传感器的第一表面不按压坐垫的背面。换言之，就座传感器可以防止始终向压力传感器的第一表面施加由来自弹性变形的缓冲垫的反作用力生成的负荷。

根据本公开内容的方面，具有以上提及的配置的就座传感器能够防止对乘员就座的检测准确度降低。

附图说明

根据参照附图考虑的以下详细描述，本公开内容的前述特征和特性以及附加特征和特性将变得更加明显，在附图中：

图1是车辆座椅的侧视图；

图2是座垫、就座传感器和座椅支承部的分解透视图；

图3是座垫的平面图；

图4是就座传感器的分解透视图；

图5是沿线5-5截取的就座传感器的截面图；

图6是未向座椅表面施加负荷时的座垫和就座传感器的截面图；

图7是向座椅表面施加负荷时的座垫和就座传感器的截面图；

图8是第一修改示例中的座垫和就座传感器的截面图；

图9是第二修改示例中的座垫和就座传感器的截面图；以及

图10是第三修改示例中的座垫和就座传感器的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图说明被设置到作为座椅示例的车辆座椅的就座传感器的实施方式。

如图1所示，座椅10包括具有座椅表面21的座垫20、相对于座垫20的后端部分可转动的座椅靠背30、布置到座椅靠背30的远端部分的头枕40、支承座垫20的座椅支承部50以及用于检测乘员在座垫20上的就座的就座传感器60。此外，车辆设置有座椅ECU 100，其用于基于来自就座传感器60的检测信号来确定乘员在座椅10上的就座状态。

座垫20、座椅靠背30和头枕40的与乘员接触的至少部分由可弹性变形的缓冲构件形成。换言之，当乘员坐在座垫20上或倚靠座椅靠背30时，座垫20和座椅靠背30弹性变形。

如图2和图3所示，座椅支承部50包括在平面图中具有矩形框架形状的框架51、从框架51的四个拐角延伸到地板FL的多个腿部52以及被布置成桥接框架51的前端和后端的一对缓冲弹簧53。

优选的是，座椅支承部50的构成构件由金属材料等形成以确保刚度。缓冲弹簧53是通过多次折叠线材形成的所谓的之字形弹簧。一对缓冲弹簧53被布置成在座椅10的宽度方向上排列，以在竖直方向上从下方支承座垫20。

此外，当向座垫20的座椅表面21施加负荷时，缓冲弹簧53与座垫20一起在竖直向下的方向上弹性变形。同时，当未向座垫20的座椅表面21施加负荷时，由于座垫20和缓冲弹簧53的回复力，缓冲弹簧53与座垫20一起返回到原始位置。

如图4所示，就座传感器60包括用于检测负荷的压力传感器70、用于支承压力传感器70的保持器80以及布置在压力传感器70与保持器80之间的弹性构件90。

压力传感器70是包括多个压力感测部70D的薄膜开关。具体地，如图5所示，压力传感器70包括由电导体形成的第一接触件71和第二接触件72、在其上形成有第一接触件71的第一膜73、在其上形成有第二接触件72的第二膜74以及布置在第一膜73与第二膜74之间的间隔件75。

第一接触件71和第二接触件72形成在压力传感器70中形成的电路(未示出)的一部分。根据压力感测部70D的数目形成第一接触件71和第二接触件72。

第一膜73和第二膜74具有基本相同的形状，并且第一接触件71和第二接触件72形成在对应位置处。第一膜73和第二膜74是诸如PET膜的绝缘膜。作为在第一膜73和第二膜74上形成第一接触件71和第二接触件72的方法，例示了例如通过使用导电墨进行的丝网印刷。

间隔件75布置在第一膜73与第二膜74之间，使得在第一接触件71的中心部分与第二接触件72的中心部分之间形成间隙GP。间隔件75与第一膜73和第二膜74类似地由诸如PET的绝缘材料形成。

此外，压力传感器70根据第一接触件71与第二接触件72之间的接触状态向座椅ECU 100输出信号。此外，在以下描述中，压力传感器70在厚度方向上的一个表面也被称为“第一表面S1”，并且压力传感器70在厚度方向上的另一表面也被称为“第二表面S2”。第一表面S1是与第一膜73的形成有第一接触件71的表面相对的表面，而第二表面S2是与第二膜74的形成有第二接触件72的表面相对的表面。

如图4和图5所示，保持器80包括用于容纳压力传感器70和弹性构件90的容纳部81以及接合至座垫20的背面(下表面)22的接合部82。保持器80由诸如树脂材料的硬质材料形成。优选的是，保持器80的弹性模量高于座垫20的弹性模量。

如图4和图5所示，容纳部81包括底壁83以及从底壁83的边缘延伸的周壁84。在容纳部81中，形成有由底壁83和周壁84围绕的凹部85。凹部85的形状在平面图中略大于压力传感器70的形状。同时，接合部82具有平板状形状，并且在与容纳部81的周壁84交叉的方向上从周壁84的边缘延伸。接合部82具有沿座垫20的背面22延伸的接合表面86。

如图4所示，弹性构件90在平面图中具有基本椭圆形的板状形状。通过使软质聚氨酯泡沫等成形来形成弹性构件90。优选的是，弹性构件90的弹性模量低于保持器80的弹性模量。

此外，如图4和图5所示，通过将压力传感器70和弹性构件90容纳在保持器80的凹部85中来配置就座传感器60。在这种情况下，弹性构件90接合至保持器80的凹部85的底表面，并且压力传感器70的第二表面S2接合至弹性构件90。换言之，保持器80通过弹性构件90的中介来支承压力传感器70的第二表面S2。

粘合剂、压敏粘合剂等可以用于接合压力传感器70、保持器80和弹性构件90。压力传感器70和弹性构件90的总厚度等于保持器80的凹部85的深度，并且因此，在压力传感器70和弹性构件90被容纳在保持器80的凹部85中的状态下，压力传感器70的第一表面S1与保持器80的接合表面86处于同一平面上。

此外，如图6所示，就座传感器60被安装至座垫20的背面22。具体地，利用粘合剂或压敏粘合剂，就座传感器60的保持器80的接合表面86接合至座垫20的背面22。在就座传感器60的保持器80接合至座垫20的状态下，压力传感器70的第一表面S1与座垫20的背面22接触。此外，在图3中示出的平面图中，就座传感器60被布置在座垫20的中心部分中，以被定位在一对缓冲弹簧53之间。换言之，就座传感器60被安装至座垫20，以免与缓冲弹簧53接触。

将说明本实施方式的操作和效果。

(1)当乘员在座椅10上坐下时，在竖直向下的方向上向座垫20的座椅表面21施加由乘员的自重引起的负荷。在这种情况下，座垫20的背面22弯曲，使得宽度方向上的中心部分在竖直向下的方向上最大程度地移位。然后，如图7所示，座垫20的背面22进入保持器80的凹部85中的空间，并且座垫20的背面22按压压力传感器70。随后，压力传感器70的第一膜73的中心部分在竖直向下的方向上移位，并且第一接触件71与第二接触件72接触。进一步地，压力传感器70由于第一接触件71与第二接触件72之间的接触而向座椅ECU 100输出信号。

在本文中，在根据本实施方式的就座传感器60中，保持器80接合至座垫20的背面22。因此，与将保持器80组装到诸如缓冲弹簧53的支承构件的情况相比，保持器80被容易地布置在相对于座垫20的固定位置处。换言之，无论缓冲弹簧53的组装准确度如何，压力传感器70都被容易地布置在相对于座垫20的固定位置处。因此，就座传感器60可以避免以下情况：即使当乘员在座椅10上坐下时，座椅ECU 100也不能检测到乘员的就座；以及即使当乘员离开座椅10时，座椅ECU 100也不能检测到乘员的离开。以这种方式，就座传感器60可以防止检测乘员就座的准确度降低。

(2)例如，在压力传感器70与保持器80之间未布置弹性构件90的比较示例中的就座传感器的情况下，保持器80与压力传感器70的第二膜74的第二表面S2接触。在这种情况下，即使当向座垫20的座椅表面21施加负荷时，除非保持器80变形，否则压力传感器70的第二膜74也不会移位。

与这种情况相比，在根据本实施方式的就座传感器60中，在保持器80与压力传感器70之间布置有弹性构件90。因此，如图7所示，当向座垫20的座椅表面21施加负荷时，弹性构件90被压缩并且变形。同时，不存在可以使压力传感器70的第二膜74的面向间隔件75的一部分朝向第一膜73变形的空间，但存在可以使压力传感器70的第二膜74的面向第一膜73的一部分朝向第一膜73变形的空间(间隙GP)。因此，当向座垫20的座椅表面21施加负荷时，通过从被压缩并且变形的弹性构件90施加的反作用力而使压力传感器70的第二膜74的面向第一膜73的一部分朝向第一膜73移位。

以这种方式，因为当向座垫20的座椅表面21施加负荷时第一膜73朝向第二膜74移位并且第二膜74朝向第一膜73移位，所以在就座传感器60中，第一接触件71和第二接触件72容易地彼此接触。因此，就座传感器60可以提高检测乘员就座的准确度。

(3)如图6所示，在保持器80接合至座垫20的背面22的状态下，压力传感器70的第一表面S1与座垫20的背面22接触。因此，通过向座垫20的座椅表面21施加负荷，在座垫20的背面22开始变形的时刻，压力传感器70的第一表面S1也开始变形。因此，就座传感器60可以在早期阶段检测到向座垫20的座椅表面21施加了负荷。

(4)如图5所示，在压力传感器70和弹性构件90被容纳在保持器80的凹部85中的状态下，压力传感器70的第一表面S1与保持器80的接合表面86处于就座传感器60中的同一平面上。因此，如图6所示，就座传感器60可以通过经由接合表面86的中介将保持器80接合至座垫20的背面22来使压力传感器70的第一表面S1与座垫20的背面22接触。此外，因为压力传感器70的第一表面S1未从保持器80的凹部85突出，所以当保持器80接合至座垫20的背面22时，压力传感器70的第一表面S1不按压座椅20的背面22。换言之，就座传感器60可以防止始终向压力传感器70的第一表面S1施加由来自弹性变形的座垫20的反作用力引起的负荷。

(5)此外，在就座传感器60的竖直向下的方向上不存在缓冲弹簧53，并且因此可以避免以下情况：在压力传感器70的第一接触件71和第二接触件72通过向座垫20的座椅表面21施加负荷而彼此接近时，就座传感器60与缓冲弹簧53接触。换言之，就座传感器60可以减少在向座垫20的就座表面施加比用于检测就座的设定负荷小的负荷的状态下错误地检测到乘员就座的可能性。

可以利用以下修改来实现本实施方式。本实施方式以及下面描述的修改示例可以组合实现，只要组合在技术上不矛盾即可。

如图8所示，就座传感器60可以被容纳在座垫20中形成的容纳凹部23中。利用该配置，即使当在竖直向下的方向上靠近座垫20布置了缓冲弹簧53时，也可以将就座传感器60安装至座垫20，以免与缓冲弹簧53接触。

如图9所示，就座传感器60的保持器80的接合部82可以接合至嵌入座垫20的背面22中的固定部24。可以通过使用诸如双色形成(two-color formation)的形成方法使固定部24与座垫20成一体，或者可以在形成座垫20之后将固定部24嵌入座垫20中。可以利用诸如粘合剂、压敏粘合剂和焊接的接合，利用诸如通过使用螺钉、螺栓和固定销的紧固的接合，或者利用诸如通过使用接合部82和固定部24的弹性变形的卡扣配合的接合来执行将保持器80的接合部82接合至固定部24的模式。

如图10所示，当在座垫20中形成的容纳凹部25的深度等于压力传感器70和弹性构件90的总厚度时，保持器80可以是具有板状形状的保持器80A。在这种情况下，保持器80A包括作为通过弹性构件90的中介支承压力传感器70的部分的中心部，并且该支承部分的外围边缘部分用作接合至座垫20的背面22的接合部82。利用这样的就座传感器60A，可以简化保持器80A的形状。

就座传感器60在压力传感器70和弹性构件90的厚度方向上的长度可以小于保持器80的凹部85的深度。换言之，保持器80的接合表面86还可以从压力传感器70的第一表面S1突出。

就座传感器60在压力传感器70和弹性构件90的厚度方向上的长度可以大于保持器80的凹部85的深度。换言之，压力传感器70的第一表面S1还可以从保持器80的接合表面86突出。

就座传感器60可以被布置在座垫20与缓冲弹簧53之间。在这种情况下，如在图8所示的第一修改示例中，优选的是，就座传感器60被配置成即使当向座垫20的座椅表面21施加负荷时也不与缓冲弹簧53接触。替选地，优选的是，就座传感器60被配置成在就座传感器60的第一接触件71与第二接触件72之间的接触之后与缓冲弹簧53接触。

除了缓冲弹簧53之外，还例示了作为用于支承座垫20的支承构件的座椅底座、座椅框架等。在这种情况下，为了防止在向座垫20的座椅表面21施加了负荷时保持器80与这些支承构件接触，优选的是，将通孔或凹部设置到支承构件。

压力传感器70可以是除了薄膜开关之外的其他压力传感器。例如，压力传感器70可以是根据接触压力改变电阻值的传感器。

可以将就座传感器60安装至座椅靠背30的后表面(背面)。在这种情况下，座椅靠背30与安装有就座传感器60的“座垫”的示例相关联。

可以将就座传感器60安装至除车辆座椅之外的座椅。

Claims (4)

1.一种要安装至座椅的座垫的背面的就座传感器，所述就座传感器包括：

压力传感器，其具有片状形状并且被配置成检测在厚度方向上施加的负荷；以及

保持器，其被配置成：在所述压力传感器在所述厚度方向上的第一表面面向所述座垫的背面的状态下，支承所述压力传感器在所述厚度方向上的第二表面，其中，

所述保持器接合至所述座垫的背面。

2.根据权利要求1所述的就座传感器，还包括：

弹性构件，其被布置在所述压力传感器与所述保持器之间，其中，

所述压力传感器包括：第一膜，其包括所述第一表面；第二膜，其包括所述第二表面；第一接触件，其被设置到所述第一膜的与所述第一表面相对的一侧的表面；第二接触件，其被设置到所述第二膜的与所述第二表面相对的一侧的表面；以及间隔件，其被布置在所述第一膜与所述第二膜之间，以在所述厚度方向上在所述第一接触件与所述第二接触件之间形成间隙，并且所述压力传感器根据所述第一接触件与所述第二接触件之间的接触状态输出信号。

3.根据权利要求1或2所述的就座传感器，其中，

在所述保持器接合至所述座垫的背面的状态下，所述保持器支承所述压力传感器，使得所述压力传感器的所述第一表面与所述座垫的背面接触。

4.根据权利要求3所述的就座传感器，其中，

所述保持器包括要接合至所述座垫的背面的接合表面以及容纳所述压力传感器的凹部，并且

所述压力传感器被容纳在所述保持器的所述凹部中，使得所述压力传感器的所述第一表面与所述保持器的所述接合表面处于同一平面上。

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