JP2007512175A - 自動車バンパー用衝突センサ - Google Patents

Abstract

自動車バンパー部材上へ設置される感知素子及び弾性プロフィルから成る衝突センサが提供される。弾性プロフィルには、感知素子及び自動車バンパー部材の対応設置手段と確動的に連結させる少なくとも１個のクリップ手段に適合した少なくとも１個の中空小室が設けられる。

Description

本発明は概略的には、例えば自動車両に用いられるシート占有検出器に関する。

最新の車両では、搭乗者シートが占められているかどうかを検出するためシート占有検出器が広範に用いられている。搭乗者シートの占有に付いての情報を用いて、搭乗者シートに付随する一つ又は複数のエアバッグの展開を制御（搭乗者シートが非占有であることが分かると、展開を例えば抑制）し、又はシートベルト催促器を作動させることができる。

この占有検出器は通常、それぞれの搭乗者シートに組み込まれ、シートにおける搭乗者の存在により誘起される圧力を検出する圧力感知装置を含んでいる。この圧力感知装置は例えばＤＥ−Ａ−４２３７０７２に開示されているが、複数の適宜の方法で制御装置に接続された個別圧力センサを含み、この制御装置は前記個別センサの電気的性質に依存する圧力を測定するようになっている。

これ等の占有検出器は極めて信頼性が高く、シート占有の検出に十分適していることが証明されている。だが、これ等占有検出器の欠点の一つは、作動するために圧力感知装置が結線により制御装置に物理的に接続されなければならないことである。感知装置を制御装置に物理的に接続するこの必要は、後部シートが取り外し及び／又は移動可能になっている柔軟な座位保持システムを備えた最新の自動車では問題を惹起する。
文献ＤＥ−Ａ−１０１４４８７７は、制御装置に物理的に接続される必要のない占有センサーを開示している。このセンサーは、座席表面に一体化された表面音響波装置（ＳＡＷ装置）を有している。このＳＡＷ装置は圧力測定に用いられ、かつ制御装置に対して遠隔的に圧力関連データを伝達する。

本発明の目的は、感圧装置と制御装置の間の物理的接続に依存しない種々のシート占有検出器を提供することにある。

上記目的を克服するため、本発明はシートの面に付随する少なくとも一つの圧力検出装置と、この圧力検出装置と通信するための制御装置とを含むシート占有検出器を提供する。本発明によれば、前記圧力検出装置は少なくとも一つの表面音響波共振器とアンテナを含む表面音響波デバイスを含んで成り、前記制御装置は前記表面音響波デバイスと遠隔通信するためのＲＦアンテナを含んで成る。更に前記圧力検出装置は、一つの専用圧力センサーを有し、この専用圧力センサーは前記表面音響波装置に電気的に接続され、前記専用圧力センサーが作動された時に前記表面音響波装置を作動させる。

表面音響波共振器は、その無地仕上面に金属構造（櫛形トランスデューサ）をもつ圧電性基体から成る。圧電性のため、櫛形（interdigital）トランスデューサにおける電気信号は基体面上の表面音響波を刺激する。逆に、表面音響波は受信する櫛形トランスデューサにおいて、電気信号として測定可能な電荷分布を発生する。１ポート表面音響波共振器の場合、１個の櫛形トランスデューサのみが電気的に接続され、他の櫛形トランスデューサは反射的である。櫛形トランスデューサをアンテナに接続すると、この素子は受動的無線尋問システムとして動作可能となる。

圧電性基体面に沿って走行する表面音響波の速度は就中センサ面の環境条件に依存するので、表面音響波デバイスの応答は環境条件に依存する。従って、表面音響波デバイスは圧力、温度等の環境条件を測定するのに用いることができる。

表面音響波共振器を小型アンテナに接続して、表面音響波デバイスが共振器として作用するようにする。無線周波数（ＲＦ）信号が表面音響波デバイスに送られると、表面音響波共振器は表面音響波デバイスの近傍の所定環境条件に依存する周波数で発振する。無線で制御装置に送り返される、表面音響波デバイスの応答信号を制御装置で処理することにより、測定された条件に付いて情報を抽出することができる。

表面音響波デバイスにより遠隔動作が可能であるので、シート占有センサは圧力検出装置と制御装置をケーブルで繋ぐ必要無しに遠隔操作と情報取得が可能になる。従って、取り外し及び／又は移動可能な後部シートをもつシートシステムの柔軟性を損なわずに、車両内全シートに対してシート占有状況を検出することができる。

単一の制御装置を、車両の様々なシートに配置された幾つもの圧力検出装置の動作とそれによる情報収集に用いることができる。可能な実施例において、制御装置のＲＦアンテナを、後部シートと共に前部シートのような、表面音響波デバイスとの通信が可能な車両の領域に配置することができる。この場合、様々なシートに付随する表面音響波デバイスの各々は好ましくは、異なる発振周波数範囲で動作するようにすると良い。その代わり、又はそれに加えて、無線周波数タグを表面音響波装置の各々に組み込むことにより、各装置のアドレス可能性を確実にすることができる。

表面音響波デバイスは、専用電源を要しない完全受動型センサである。従って、本発明のシート占有検出器を動作可能にするためバッテリー電力を提供する必要な無い。更に、表面音響波デバイスは小寸法、低コスト及び剛構造により特徴付けられる。

本発明において、圧力検出装置は表面音響波デバイスに加えて、表面音響波デバイスに連携する専用圧力センサを含む。この実施例では、専用圧力センサは車両シートに用いるのに適したもの何れでも良いが、圧力検出のためにのみ責任がある一方、表面音響波デバイスは夫々の圧力信号の遠隔通信のために用いられる。より好適な実施例において、前記専用圧力センサは、前記表面音響波デバイスに電気的に接続され、作動すると表面音響波デバイスを起動する感圧スイッチング装置を含む。本発明のこの実施例では、シート占有の検出は感圧スイッチング装置により達成され、対応する情報は制御装置と遠隔通信する表面音響波デバイスの能力を用いて制御装置に送信される。

この変更例の可能な実施例において、感圧スイッチング装置はその電気的性質（例えば抵抗）が感圧スイッチング装置に作用する圧力に応じて変化するようなものでも良い。その場合、かかる感圧スイッチング装置は表面音響波共振器に接続され、装置の共振周波数が感圧スイッチング装置の電気的性質値により変調されるようにしても良い。

本発明のより好適な実施例において、感圧スイッチング装置は表面音響波デバイスとアンテナの間に直列に接続される。従って、感圧スイッチング装置は表面音響波共振器とアンテナの間に電気的接続を確立するためのスイッチとして作用する。従って、表面音響波デバイスは表面音響波共振器とアンテナ間に接続が確立されるときに限り作動する。従って、感圧スイッチング装置は搭乗者がシートを占めている場合、表面音響波共振器とアンテナ間の電気的接触を閉じるように設計されるべきである。感圧スイッチング装置は例えば、シートに組み込まれるフォイル型スイッチング装置を含んでも良い。これ等のフォイル型スイッチング装置は周知であり、単なるスイッチ又は圧力トランスデューサとして利用可能である。

シート占有者のいない場合、感圧スイッチング装置は作動されず、表面音響波デバイスは従って起動しない。従って、制御装置は表面音響波デバイスから信号を受け取ることはない。逆に占有者が存在する場合、スイッチング装置は作動し、表面音響波共振器とアンテナ間の電気的接触が確立される。従って、制御信号は表面音響波デバイスから応答信号を受け取ることになる。本発明のこの実施例では、表面音響波デバイスの応答信号の有無が占有者検出情報を制御信号に与えるものである。

シート占有検出器の活動領域を増大するため、感圧スイッチング装置は好ましくはシート面に対して様々な箇所に配置された複数の個別圧力センサ又はスイッチを含む。様々な個別圧力センサは、例えばシートの着座面に亘って分布され、搭乗者をたとえその占有位置がずれても確実に検出できるようにする。表面音響波共振器とアンテナ間に様々な個別圧力センサを接続する異なる可能性があることを当業者には理解されよう。

本発明の変更例の表面音響波デバイスは占有情報を制御装置に送信するためにのみ用いることができる。だが、より好適な実施例においては、表面音響波デバイスは好ましくは、シート内部の温度の測定に適し、従って占有情報の温度補償を可能にするものである。この実施例では、表面音響波デバイスは従って温度測定に適した少なくとも一つの音響波共振器を含む。この表面音響波共振器は例えば、密閉室の内部温度に依存する所定周波数で発振することができる。

本発明は車両の全シート用のシート占有の無線検出に適した、極めて柔軟性があり、丈夫な、且つ低コストのシート占有検出器を提案する。更に、本発明のシート占有検出器はエアバッグの非活動化（搭乗者シートが占有されていない場合）、シートベルト催促及びその他の種々の用途に用いることができる。

本発明は添付図面を参照した以下幾つかの非限定実施例の記載からより明瞭になろう。

図１は、車両シート１２の着座面１０の上面図を示す。圧力検出装置１１４は着座面１０に付随している。図示の例では、圧力検出装置１１４はトリム１６とシートフォーム１８の間で車両シートに組み込まれている。

表面音響波共振器２８に加えて、表面音響波デバイスは温度測定専用の表面音響波共振器３６を含んでも良い。第１の共振器２８のものと同様、共振器３６の主櫛形変換器は表面音響波デバイス２６のアンテナ３０に連結される。周波数ｆ_１の無線信号が遠隔制御装置３４から発信されると、この信号はアンテナ３０を介して表面音響波共振器３６により受信される。表面音響波共振器３６は周波数ｆ１＋Δｆ_１で発振する、ここでΔｆ_１は例えば局部温度に比例する。この共振周波数はデータ処理のため制御装置に送り返され、後者により受信される。

圧力検出装置１１４は、シート１２の着座面１０に付随する感圧スイッチング装置１２０を含む。感圧スイッチング装置１２０は、例えばシートトリム１６とシートフォーム１８の間でシートに組み込まれる。或いはまた、感圧スイッチング装置はシートフォームに組み込まれても良い。

感圧スイッチング装置１２０は簡単な膜スイッチでも良く、圧力変換器でも良い。好ましくは、感圧スイッチング装置１２０は、着座面に適宜分布され、感圧スイッチング装置１２０の活動領域を増大するようにした数個の感圧スイッチ又はセンサ１２２から成る。

感圧スイッチング装置１２０は表面音響波デバイス１２６に接続され、感圧スイッチング装置１２０の一つ又は複数のスイッチ又はセンサ１２２が占有者３２により作動されるとき、上記表面音響波デバイス１２６を起動させる。表面音響波共振器１３６に加え、表面音響装置１２６は小型アンテナ１３０を有し、それは表面音響波共振器１３６の櫛型トランスデューサ（図示せず）に接続されている。このアンテナは、表面音響波装置を遠隔的に、かつ無線的に、ＲＦアンテナ３８を含む制御装置３４（図１及び図２に示されていない）に通信させる。制御装置３４のアンテナ３４は、車輌内部の、種々の座席に配列された種々の表面音響装置のアンテナ３０を「見る」位置に好ましく配置される。図示の実施例では、感圧スイッチング装置１２０は表面音響波デバイス１２６の表面音響波共振器１３６とアンテナ１３０の間に直列に接続されている。従って、感圧スイッチング装置１２０は表面音響波共振器１３６とアンテナ１３０の間に電気接続を確立するためのスイッチとして作用する。従って、表面音響波デバイス１２６は感圧スイッチング装置１２０がシート上の占有者の存在により作動されたときのみ作動する。

シート占有者の無い場合、感圧スイッチング装置１２０は作動せず、表面音響波デバイス１２６は作動しない。従って、制御装置３４は表面音響波装置から信号を受け取ることが無い。逆に、占有者が存在する場合は、スイッチング装置１２０は作動し、表面音響波共振器１３６とアンテナ１３０の間に電気的接触が確立する。従って、制御装置３４は表面音響波デバイス１２６から応答信号を受け取ることになる。従って、表面音響波デバイスの応答信号の有無が制御信号への占有者検出情報を与える。

表面音響波共振器１３６をその無線通信のためにのみ用いることができる。この場合、感圧スイッチング装置１２０が作動し、周波数ｆ_１の無線周波数信号が遠隔制御装置３４から放出されるなら、この信号はアンテナ１３０を介して表面音響波共振器１３６により受信される。そのとき、この共振器は所定周波数ｆ_１で発振し、この周波数ｆ_１は一つ又は複数のスイッチ１２２が起動すると制御装置３４に送り返される。

図３に示すより好適な実施例では、表面音響波共振器１３６は温度測定用として設計されている。その場合、周波数ｆ_１の励起場に応答して、共振器１３６は周波数ｆ_１＋Δｆ_１で発振する、ここでΔｆ_１は例えば局所温度に比例する。この周波数ｆ_１＋Δｆ_１はデータ処理のため制御装置に送り返され、制御装置により受信される。温度情報を抽出した後、感知温度を感圧スイッチング装置１２０の温度校正に用いることができる。

シート占有検出器の一実施例を備える車両シート着座面の上面図である。 図１の線Ａ−Ａに沿うシート占有検出器の断面図である。 図１の占有検出器の動作の概略図である。

符号の説明

１０ 着座面
１２ 車両シート
１４ 圧力検出装置
１６ シート装備品
１８ シートフォーム
２０ 密閉室
２２ 空洞
２４ チャンネル
２６ 表面音響波デバイス
２８ 表面音響波共振器
３０ 小型アンテナ
３２ 占有者（物）
３４ 制御装置
３６ ＲＦアンテナ
３８ ＲＦアンテナ
１１４ 圧力検出装置
１２０ 感圧スイッチング装置
１２２ 感圧スイッチ又はセンサ
１２６ 表面音響波デバイス
１３０ アンテナ
１３６ 表面音響波共振器

Claims (16)

1. 感知素子を収容する少なくとも一つの中空小室と、及び自動車バンパー部材の対応設置手段と確実に噛合する少なくとも１個のクリップ手段が設けられた弾性プロフィルを備えることを特徴とする、自動車バンパー部材上へ設置される少なくとも１個の感知素子を含んだ衝突センサ。
2. 前記弾性プロフィルに、使用に際して前記自動車バンパー部材の方へ向けられる基部が備えられ、及び前記クリップ手段が前記弾性プロフィルの前記基部上へ設置されることを特徴とする請求項１項記載の衝突センサ。
3. 前記弾性プロフィルに、前記基部と反対側に前面部が設けられ、及び前記基部が前記前面部よりも高い剛性をもつように構成されることを特徴とする請求項２項記載の衝突センサ。
4. 前記弾性プロフィルが押出し成形されたエラストマープロフィルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の衝突センサ。
5. 前記弾性プロフィルの長さが、前記衝突センサの自動車バンパー上への組立後に前記弾性プロフィルが前記自動車バンパー部材の全長にほぼ沿って延びるように、前記自動車バンパーの幅と実質的に等しいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の衝突センサ。
6. 前記弾性プロフィルが細長い形状に作製され、及び前記クリップ手段が前記弾性プロフィルの全長にほぼ沿って延びていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の衝突センサ。
7. 前記クリップ手段が後方へ延びる矢先形状断面をもつウェブから構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の衝突センサ。
8. 自動車バンパーがバンパーフォームコアから成り、及び衝突センサが前記バンパーフォームコア上へ配置される感知素子と、さらに前記感知素子を収容する少なくとも一つの中空小室と、及び前記バンパーフォームコアの対応設置手段と確実に噛合する少なくとも１個のクリップ手段が含まれる弾性プロフィルから構成されることを特徴とする、一体型衝突センサを備えた自動車バンパー。
9. 前記弾性プロフィルに前記バンパーフォームコアに対して設置される基部が設けられ、及び前記クリップ手段が前記弾性プロフィルの前記基部上へ設置されることを特徴する請求項８項記載の自動車バンパー。
10. 前記弾性プロフィルに前記基部に対向して前面部が設けられ、及び前記基部が前記前面部よりも高い剛性をもつように構成されることを特徴とする請求項９項記載の自動車バンパー。
11. 前記弾性プロフィルが押出し成形されたエラストマープロフィルであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の自動車バンパー。
12. 前記弾性プロフィルの長さが前記自動車バンパーの幅と実質的に等しく、及び前記弾性プロフィルが前記自動車バンパーの全幅にほぼ沿って延びていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の自動車バンパー。
13. 前記弾性プロフィルが細長い形状に構成され、及び前記クリップ手段が前記弾性プロフィルの全長にほぼ沿って延びている事を特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載の自動車バンパー。
14. 前記クリップ手段が矢先形状の断面をもつ後方へ延びるウェブから構成されることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載の自動車バンパー。
15. 前記バンパーフォームコアの前記設置手段が前記バンパーフォームコアの少なくとも一部に沿って延びる溝から構成されることを特徴とする請求項８〜１４のいずれかに記載の自動車バンパー。
16. 前記溝の断面が台形形状であり、及び前記台形形状断面の基部が前記フォームコア内部に設置されることを特徴とする請求項１５項記載の自動車バンパー。
    
    

Images