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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sitz für ein Fahrzeug, wie beispielsweise ein Kraftfahrzeug.
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Stand der Technik
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Sitzlehnen für Fahrzeuge, wie beispielsweise ein Automobil oder ein Kraftfahrzeug, sind bekannt, wobei die Sitzlehne mit einer Vielzahl von bandförmigen Antennenelektroden versehen ist, die in einer Auf- und Abrichtung beabstandet sind, wie es beispielsweise in dem japanischen Patent Nr.
JP 3347069 B2 (siehe auch
US 6 404 074 B2 ) offenbart ist. Eine Anwesenheit oder Abwesenheit eines Insassen oder eine Position eines Kopfes eines Insassen wird auf der Grundlage eines Werts eines elektrischen Stroms erfasst, der diesen Antennenelektroden zugeführt wird.
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Ein derartiger Rückenstützabschnitt ist mit einer Vielzahl von rechteckigen Elektroden versehen, bei denen ein elektrisches Feld erzeugt wird. Elektrische Feldlinien, die nicht notwendigerweise zur Erfassung eines Insassen verwendet werden, werden von diesen Elektroden in die Umgebung ausgesendet und können elektrische Anwendungen bzw. Vorrichtungen, wie beispielsweise Audiogeräte, Radiogeräte usw., negativ beeinflussen. Daneben ist jeder Rückenstützabschnitt mit mehreren getrennten Elektroden versehen, so dass eine Anfangskapazität des Satzes der Elektroden nicht bestimmt ist, bis sie bei dem Rückenstützabschnitt oder der Rückenlehne eingebaut sind. Folglich ist es wahrscheinlich, dass Schwankungen bzw. Fluktuationen der Anfangskapazität des Elektrodensatzes groß sind. Dies kann verursachen, dass eine Messung oder Erfassung innerhalb eines breiten Messbereiches stattfindet, und kann eine Empfindlichkeit bezüglich einer Insassenerfassung verschlechtern.
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Die Druckschrift
DE 10 2004 034 001 B4 offenbart eine Vorrichtung zum Erfassen einer Kollision mit mindestens einem induktiven planaren ersten Sensorteil und mindestens einem induktiven planaren zweiten Sensorteil, welche in einem gegenseitigen Abstand zueinander angeordnet sind und jeweils ein induktives System bilden. Die beiden induktiv gekoppelten Sensorteile sind auf mindestens einem planaren flexiblen Trägerkörper angeordnet und mit diesem verbunden, wobei eine Veränderung des Abstandes der beiden planaren induktiv gekoppelten Sensorteile eine Veränderung der Gesamtinduktivität zur Folge hat.
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend beschriebenen Umstände gemacht worden und stellt einen Sitz für ein Fahrzeug bereit, der es ermöglicht, einen Insassen zu erfassen, während nachteilige Effekte auf die Umgebung eingeschränkt werden.
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Technische Lösung
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Diese Aufgabe wird durch einen Sitz gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Kurze Beschreibung der Abbildungen der Zeichnungen
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Die vorstehend genannten und weitere Merkmale oder Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung besser ersichtlich. Es zeigen:
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1 eine Seitendarstellung, die einen Sitz für ein Fahrzeug veranschaulicht,
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2A eine Seitendarstellung zur Beschreibung eines Betriebs eines Kopfstützenvorderabschnitts,
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2B eine weitere Seitendarstellung zur Beschreibung des Betriebs eines Kopfstützenvorderabschnitts,
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3 eine Querschnittsdarstellung, die den Kopfstützenvorderabschnitt veranschaulicht,
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4 ein Diagramm zur Beschreibung einer Empfindlichkeitskennlinie eines Erfassungssensors, der mit einer Antennenelektrode ohne ein Loch versehen ist und nicht mit einer Erdungselektrode versehen ist, und
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5 ein Diagramm zur Beschreibung einer Empfindlichkeitskennlinie eines Erfassungssensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
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Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
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In 1 ist eine Seitendarstellung gezeigt, die einen Sitz 1 für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Dieser Sitz 1 wird als ein Passagiersitz für ein Fahrzeug eingesetzt. Wie es in 1 veranschaulicht ist, umfasst der Sitz 1 ein Sitzkissen 2, eine Sitzlehne 3, die durch das Sitzkissen 2 gehalten wird, um nach hinten und vorne geneigt zu werden, und ein Kopfstützengerät 10.
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Das Kopfstützengerät 10 umfasst einen Kopfstützenhinterabschnitt 11, einen Kopfstützenvorderabschnitt 12, einen Motor 13, der als eine Antriebseinrichtung zur Bewegung des Kopfstützenvorderabschnitts 12 relativ zu dem Kopfstützenhinterabschnitt 11 dient, und einen Erfassungssensor 14, der in dem Kopfstützenvorderabschnitt 12 bereitgestellt ist. Eine ECU (elektronische Steuerungseinheit, Steuerungseinrichtung) 20 steuert den Motor 13 auf der Grundlage von Ergebnissen, die durch den Erfassungssensor 14 erfasst werden.
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Der Kopfstützenhinterabschnitt 11 wird durch eine Kopfstützenstrebe 5 gehalten, die bei einem oberen Endabschnitt der Sitzlehne 3 befestigt ist. Der Kopfstützenvorderabschnitt 12 wird zwischen einer vollständig eingefahrenen Positionen 12A, bei der der Kopfstützenvorderabschnitt 12 in engem Kontakt mit dem Kopfstützenhinterabschnitt 11 ist, und einer vollständig ausgefahrenen Position 12B, bei der der Kopfstützenvorderabschnitt 12 weg von dem Kopfstützenhinterabschnitt 11 ist, nach vorne und hinten bewegt. Die vollständig eingefahrene Position 12A ist in 1 mit einer durchgezogenen Linie angezeigt, während die vollständig ausgefahrene Position 12B hier mit einer zwei-punkt-gestrichelten Linie gezeigt ist. Wenn ein Fahrzeug unter normalen Bedingungen fährt, ist der Kopfstützenvorderabschnitt 12 bei der vollständig eingefahrenen Position 12A angeordnet.
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Ein Antriebsmechanismus 15, der als eine Antriebseinrichtung dient, ist zwischen den Kopfstützenhinterabschnitt 11 und dem Kopfstützenvorderabschnitt 12 bereitgestellt. Der Antriebsmechanismus 15 wird durch den Motor 13 angetrieben, so dass der Kopfstützenvorderabschnitt 12 bezüglich des Kopfstützenhinterabschnitts 11 vor- und zurückbewegt wird.
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Der Erfassungssensor 14 ist in dem Kopfstützenvorderabschnitt 12 bereitgestellt und erfasst auf der Grundlage von Änderungen eines elektrischen Felds eine Anwesenheit eines erfassten Objekts, das heißt eines Kopfes eines Insassen, in einem Erfassungsbereich L, wie es in 2A veranschaulicht ist.
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Wenn die Gefahr einer Heckkollision eines Fahrzeugs vorausgesagt wird, bewegt die ECU 20, die den Antriebsmechanismus 15 steuert, den Kopfstützenvorderabschnitt 12 von der vollständig eingefahrenen Position 12A zu der vollständig ausgefahrenen Position 12B. Unter solchen Umständen steuert, wenn die Gefahr der Heckkollision des Fahrzeugs vermieden worden ist, die ECU 20 den Motor 13, um den Kopfstützenvorderabschnitt 12 zu der vollständig eingefahrenen Position 12A zurückzuführen.
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Wenn die ECU 20 den Kopfstützenvorderabschnitt 12 zu der vollständig ausgefahrenen Position 12B bewegt, beurteilt die ECU 20 auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen des Erfassungssensors 14 eine Annäherung des Kopfstützenvorderabschnitts 12 an einen Kopf eines sitzenden Insassen und erfasst eine Annäherung des Erfassungssensors 14, d. h., des Kopfstützenvorderabschnitts 12 an den Kopf des Insassen.
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Wenn die ECU 20 das Ankommen des Kopfstützenvorderabschnitts 12 bei dem Kopf des Insassen bestimmt, stoppt die ECU 20 die Vorwärtsbewegung des Kopfstützenvorderabschnitts 12 bei einer Stoppposition 12H, bei der der Kopfstützenvorderabschnitt 12 den Kopf des sitzenden Insassen erreicht. Wenn die ECU 20 das Ankommen des Kopfstützenvorderabschnitts 12 bei dem Kopf des Insassen in einem Zustand, bei dem der Kopfstützenvorderabschnitt 12 zu der vollständig ausgefahrenen Position 12B bewegt wird, nicht erfasst, bewegt die ECU 20 den Kopfstützenvorderabschnitt 12 zu der vollständig ausgefahrenen Position 12B und hält ihn dort, wie es in 1 veranschaulicht ist.
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Nachstehend wird der Erfassungssensor 14, der in dem Kopfstützenvorderabschnitt 12 bereitgestellt ist, beschrieben. In 3 ist eine Querschnittsdarstellung des Kopfstützenvorderabschnitts 12 in einer planaren oder ebenen Richtung (linke und rechte Richtung) gezeigt. Wie es in 3 veranschaulicht ist, umfasst der Kopfstützenvorderabschnitt 12 ein Kissenmaterial 15, das durch eine Abdeckung 16 abgedeckt ist. Der schichtförmige Erfassungssensor 14 ist innerhalb des Kissenmaterials 15 angeordnet. Der Erfassungssensor 14 umfasst eine Antennenelektrode 21 und eine Erdungs- bzw. Massenelektrode 22, die jeweils aus einem leitfähigen Material ausgebildet sind, beispielsweise aus gedrucktem Silber, gedrucktem Kohlenstoff oder einer Kupferfolie. Der Erfassungssensor 14 umfasst ferner ein Schichtloch 25 bei der zugehörigen Mitte. Die Antennenelektrode 21 ist mit einer ringförmigen planaren flachen Platte ausgebildet, die bei der zugehörigen Mitte ein Loch 23 aufweist. Diese Antennenelektrode 21 zeigt in einer Umfangsrichtung eine näherungsweise identische Breite. Die Erdungselektrode 22 weist einen gürtelförmigen Aufbau auf und ist entlang einem Außenumfang der Antennenelektrode 21 mit einem Abstand in Bezug hierzu angeordnet.
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Der Abstand zwischen der Antennenelektrode 21 und der Erdungselektrode 22 wird bei Annäherung an einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt des Kopfstützenvorderabschnitts 12 verengt. Die Antennenelektrode 21 ist mit einem Anschluss 21a bei oder nahe bei der Position der Kopfstützenstrebe 5 versehen, während die Erdungselektrode 22 mit einem Anschluss 22a bei oder nahe bei der Position der Kopfstützenstrebe 5 versehen ist. Die Anschlüsse 21a und 22a sind mit Signalleitungen verbunden, die sich von der ECU 20 erstrecken. Ein Abstand zwischen den Anschlüssen 21a und 22a und ferner ein Abstand nahe bei den Anschlüssen 21a und 22a, der zwischen ihnen definiert ist, wird verringert, um schmal zu sein.
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In 4 ist eine Kennlinie einer Empfindlichkeit (Stärke eines elektrischen Felds) eines Erfassungssensors beschrieben, der mit einer Antennenelektrode ohne ein Loch, wie beispielsweise das Loch 23, versehen ist und nicht mit einer Erdungselektrode, wie beispielsweise der Erdungselektrode 22, versehen ist. Der Erfassungssensor, der mit der Antennenelektrode ohne das Loch versehen ist, besitzt eine Empfindlichkeitskennlinie, die eine hohe Empfindlichkeit bei der Mitte des Erfassungssensors zeigt. Ferner ist, da der Erfassungssensor nicht mit der Erdungselektrode 22, die die Antennenelektrode umgibt, versehen ist, die Empfindlichkeitskennlinie des Erfassungssensors im Wesentlichen nicht gleich oder identisch zwischen dem Mittelabschnitt und dem Umfang des Erfassungssensors. Folglich variieren die Erfassungsergebnisse des Erfassungssensors in Abhängigkeit von der Position eines Kopfes eines Insassen in der planaren Richtung (linke und rechte Richtung).
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Unterdessen umfasst der Erfassungssensor 14 gemäß dem Ausführungsbeispiel die Antennenelektrode 21, die das Loch 23 bei der zugehörigen Mitte aufweist. Folglich wird eingeschränkt, dass die Empfindlichkeitskennlinie bei oder um die zugehörige Mitte herum bemerkenswert hoch ist, wie es in 5 veranschaulicht ist. Ferner ist der Erfassungssensor 14 mit der Erdungselektrode 22, die die Antennenelektrode 21 umgibt, versehen. Elektrische Flusslinien bei dem Umfang der Antennenelektrode 21 werden somit zu einem Kopf eines sitzenden Insassen hin gelenkt. Als Ergebnis ist es, wie es in 5 veranschaulicht ist, möglich, eine näherungsweise flache oder ebene Empfindlichkeitskennlinie von der Mitte zu dem Außenumfang des Erfassungssensors 14 zu erhalten. Das heißt, der Erfassungssensor 14 kann einen Kopf eines sitzenden Insassen erfassen, ohne durch eine Position des Kopfes des sitzenden Insassen in der planaren Richtung (linke und rechte Richtung) beeinflusst zu werden.
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Wie es vorstehend beschrieben ist, ist bei dem Sitz für ein Fahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel die Erdungselektrode 22 entlang einem Außenumfang der Antennenelektrode 21 angeordnet. Es ist somit möglich zu verhindern, dass ein elektrisches Feld, das bei der Antennenelektrode 21 erzeugt wird, zu der Umgebung ausgestrahlt wird. Folglich wird eine Antennenrichtcharakteristik zur Erfassung eines Insassen verbessert und ein Insasse wird auf effektive Weise erfasst, während Einflüsse des elektrischen Felds auf die Umgebung begrenzt werden.
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Ferner kann eine Größe eines Abstands zwischen der Antennenelektrode 21 und der Erdungselektrode 22 im Voraus auf der Grundlage von Empfindlichkeitserfordernissen entsprechend einer Stärke eines elektrischen Felds, das bei der Antennenelektrode 21 erzeugt wird, eingestellt werden. In derartigen Fällen ist es möglich, eine Anfangsempfindlichkeit des Erfassungssensors 14 auf einfache Weise zu steuern.
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Weiterhin ist die Antennenelektrode 21 des Erfassungssensors 4 mit dem Loch 23 versehen. Folglich wird eingeschränkt, dass die Empfindlichkeitskennlinie bei der Mitte des elektrischen Felds, das bei der Antennenelektrode 21 erzeugt wird, höher ist, wobei die Empfindlichkeitskennlinie des Erfassungssensors 14 in dem Erfassungsbereich des Erfassungssensors 14 abgeflacht wird, was zu einer verbesserten Genauigkeit bei der Erfassung eines Insassen führt. Daneben können in dem Fall, dass ein Kopf eines sitzenden Insassen in Kontakt mit dem Kopfstützenvorderabschnitt 12 kommt, unbequeme Gefühle, die der Insasse aufgrund der Antennenelektrode 21 haben kann, minimiert werden.
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Weiterhin ist eine Erfassung eines Kopfes eines Insassen bei oberen und unteren Abschnitten des Erfassungssensors 14 und bei Abschnitten, die elektrisch mit den Signalleitungen verbunden sind, die sich von der ECU 20 erstrecken, nicht erforderlich. Folglich wird durch ein Positionieren der Erdungselektrode 22 nahe bei oder näherungsweise bei der Antennenelektrode 21 die Empfindlichkeit der Antennenelektrode 21 verringert. Als Ergebnis kann, auch wenn ein sitzender Insasse auf einem Rücksitz eine Hand auf einen oberen oder unteren Abschnitt des Kopfstützenvorderabschnitts 12 legt, eine Fehlererfassung, die aufgrund eines derartigen Ereignisses auftreten kann, minimiert oder verhindert werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Antennenelektrode 21 mit dem Loch 23 bei der zugehörigen Mitte versehen. Die Empfindlichkeitskennlinie des Erfassungssensors 14 kann abgeflacht werden, auch wenn die Antennenelektrode 21 mit mehreren Löchern bei der zugehörigen Mitte versehen ist. Ferner kann eine plattenförmige Erdungselektrode bei der Rückseite der Antennenelektrode 21 angeordnet werden. In derartigen Fällen ist es möglich, die Empfindlichkeitskennlinie bei der Rückseite der Antennenelektrode 21 einzuschränken, was eine fehlerhafte Erfassung eines Insassen, der auf einem Rücksitz sitzt, vermeidet.
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Wie es vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung möglich, einen Insassen auf effektive Weise zu erfassen, während Einflüsse auf die Umgebung begrenzt werden. Ferner ist es, da eine Erdungselektrode entlang einem Außenumfang einer Antennenelektrode angeordnet ist, möglich zu verhindern, dass ein elektrisches Feld, das bei der Antennenelektrode erzeugt wird, zu der Umgebung ausgestrahlt wird. Folglich wird eine Antennenrichtcharakteristik bei einer Erfassung eines Insassen verbessert und ein Insasse kann auf effektive Weise erfasst werden, während Einflüsse des elektrischen Felds auf die Umgebung begrenzt werden.
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Ferner wird der Abstand zwischen der Antennenelektrode und der Erdungselektrode auf der Grundlage von Empfindlichkeitserfordernissen entsprechend der Stärke des elektrischen Felds, das durch die Antennenelektrode erzeugt wird, eingestellt. Folglich kann eine Anfangsempfindlichkeit des Erfassungssensors leicht gesteuert werden.
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Weiterhin ist die Antennenelektrode mit einem Loch bei der Mitte der Antennenelektrode ausgebildet. Folglich wird eingeschränkt, dass die Empfindlichkeitskennlinie bei oder um die zugehörige Mitte herum bemerkenswert hoch wird, wobei die Empfindlichkeit in einem Erfassungsbereich gleichförmig werden kann, was zu einer Verbesserung der Genauigkeit bei einer Erfassung eines Insassen führt. Ferner können in einem Fall, bei dem der Erfassungssensor bei einer Kopfstütze bereitgestellt ist, unbequeme Gefühle, die ein Insasse aufgrund der Antennenelektrode haben kann, minimiert werden.
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Weiterhin kann eine planare Erdungselektrode bei der Rückseite der Antennenelektrode angeordnet werden. In diesem Fall ist es möglich zu verhindern, dass ein elektrisches Feld zu der Rückseite der Antennenelektrode ausgestrahlt wird, was zu einer Verringerung oder Verhinderung einer fehlerhaften Erfassung eines Insassen, der hinten sitzt, führt.
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Weiterhin wird der Abstand zwischen der Antennenelektrode und der Erdungselektrode bei einem Abschnitt, der mit einer Signalleitung verbunden ist, eingeengt. Folglich wird die Erzeugung eines elektrischen Felds bei dem Abschnitt, der mit der Signalleitung verbunden ist, minimiert, so dass eine fehlerhafte Erfassung bei dem elektrisch verbundenen Abschnitt, bei dem eine Insassenerfassung nicht erforderlich ist, verhindert wird. Weiterhin wird der Abstand zwischen der Antennenelektrode und der Erdungselektrode bei oberen und unteren Abschnitten des Erfassungssensors eingeengt. Folglich ist es möglich, eine elektrische Felderzeugung bei oberen und unteren Seiten des Erfassungssensors zu minimieren. In einer Situation, bei der der Erfassungssensor für eine Kopfstütze eingesetzt wird, kann, auch wenn ein Insasse, der auf einem Rücksitz sitzt, eine Hand auf einen oberen oder unteren Abschnitt der Kopfstütze legt, eine Fehlererfassung, die aufgrund eines derartigen Ereignisses auftreten kann, minimiert oder verhindert werden.
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Weiterhin kann ein Loch bei der Antennenelektrode bei der dazugehörigen Mitte ausgebildet werden. Folglich wird eingeschränkt, dass die Empfindlichkeitskennlinie bei der Mitte des elektrischen Felds, das bei der Antennenelektrode 21 erzeugt wird, höher wird, wobei die Empfindlichkeitskennlinie des Erfassungssensors 14 in dem Erfassungsbereich des Erfassungssensors 14 abgeflacht wird, was zu einer verbesserten Genauigkeit bei einer Erfassung eines Insassen führt. Daneben können in dem Fall, dass ein Kopf eines sitzenden Insassen in Kontakt mit dem Kopfstützenvorderabschnitt 12 kommt, unbequeme Gefühle, die der Insasse aufgrund der Antennenelektrode 21 haben kann, minimiert werden.
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Dieser Sitz 1 kann als ein Fahrersitz oder als ein Sitz für einen Insassen, der auf einem Rücksitz sitzt, eingesetzt werden.
