JP2008527317A - ２つのスイッチングレベルをもつセンサマット - Google Patents

Abstract

車両シートの座席占有状況を判断するためのセンサマットが開示される。このセンサマットは、車両シートの着座部に配置され、センサマットの出力信号がシート着座状況に応じて変化するように構成・相互連結された複数のセンサセルを含む。少なくとも一個の第１のセンサセルと第２のセンサセルが一対のセンサセルを形成するように連結されていて、これ等（第１及び第２のセンサセル）が同時に作動すると、センサマットの出力信号が所定の閾値より上昇、又は低下するようにする。

Description

本発明は一般に、車両シートのシート占有状況を特定するためのセンサマットに関する。

自動車のエアバッグを制御するためにシート占有センサが用いられるようになってから相当のときが経つ。これ等シート占有センサは車両シートの占有状況を特定するために用いられ、シートに割り当てられた一つ又は複数のエアバッグは瞬間的占有状態が作動を要求する場合にのみ起動する。これらシート占有センサは一般に、車両シートの着座部に割り当てられた複数のスイッチング素子、例えば圧力センサを有する。シート占有センサに連結された評価装置が個々のスイッチング素子のスイッチ状態の情報を得、シートの占有状態をそれぞれのスイッチ状態から特定する。シートを人が占有していると、人がシートに及ぼす重量による力に基づいて複数のスイッチング素子が作動し、連結評価回路がシートの占有状態として認識する状態がエアバッグ制御部に知らされる。

車両シートに割り当てられるエアバッグの作動を信頼性のあるものとするため、そのようなシート占有センサは、センサマットの僅かな作動も評価装置によりシート占有として検出され、対応するエアバッグが衝突時に作動するように構成されなければならない。このため、センサマットは高度に動力学的であって、異なる占有状況を敏感に区別できなければならない。

例えばシートベルト警報装置等の非−安全−臨界用途では、そのようにシート占有を高感度に検出することは必要でないし、好ましくも無い。そのような警報装置は、車両シートが占有されていても、その車両シートに付随するロックがカチッと入っていなければ可聴又は可視信号を出力する。そのような装置におけるシート占有センサは、搭乗者によるシート占有と、ハンドバッグ等の軽量物によるシート占有を区別できなければならない。そのねらいは、この目的のためシート占有センサは、所定トリガー（作動）レベルから始まる信号に、連結評価装置にスイッチングスレショールド（閾値）とカウントされる唯一と画定される変化を生ずるようにするのが好ましいと云うことである。

従って、シートベルト警報装置に求められるシート占有センサの要求条件は、エアバッグの制御に求められるセンサの必要条件とは著しく異なる。エアバッグ制御用とシートベルト警報装置用に単一のセンサマットを用いようとすると、これらの異なる要求条件はセンサマットを構成する際に重要な問題となる。

従って、本発明の目的は、複合使用を許容するセンサマットを提供することにある。

この目的は、請求項１に記載のセンサマットにより達成される。そのような、車両シートのシート占有状況を特定するためのセンサマットは、車両シートの着座部に割り当てられ、センサマットの出力信号がシート着座状況に応じて変化するように構成・連結された複数のセンサセルを含む。本発明によれば、少なくとも第１のセンサセルと第２のセンサセルがセンサセル群を形成するように連結されていて、これ等（第１及び第２のセンサセル）が同時に作動するとき、センサマットの出力信号が、他のセンサセルの作動状態とは無関係に、所定の閾値より上に上昇、又は下に低下するようにする。

従って、本センサマットには、センサマットの個々の用途の要求条件に応じて本質的に互いに独立して設定可能な、２つの異なるスイッチングスレショールドがある。占有状況により、センサセル対の２つの第１及び第２のセンサの何れもが作動しない、又は一方のみが作動する限り、センサマットの出力信号は占有着座部の大きさに応じて、又は着座部に作用する重量による力に応じて、高感度に変化し得る。この出力信号の高感度変化は連結評価回路で評価され、拘束装置の作動を性格に制御することができる。

だが、第１及び第２のセンサセルの両方が作動すると直ぐ、センサマットの出力信号は急に変化し、所定閾値を通る。連結評価回路では、出力信号のこの挙動が唯一と画定される特定の占有状況判断され、そこでは拘束装置の作動に加えて、例えばシートベルト警報装置も作動される。尚、センサマットのスイッチングスレショールドの設定は、セル対の２つのセンサセルの作動するとき、出力信号が所定閾値を通るようにすることができる。その結果、例えば、唯一と規定されたシート占有状況が無ければ、シートベルト警報装置が作動できないようにすることもできる。

本発明の可能な一実施態様においては、比較的多数のセンサセルを互いに連結して、これ等多数のセルが同時に作動するとき、センサの出力信号が所定閾値の上に上昇又は下に低下するようにすることができる。従って、例えば、複数の第１セルの並列接続を複数の第２セルの対応並列接続に上記のように連結することができる。この場合、第１センサセルの１つと第２センサセルの１つが同時に作動するときは何れも、例えば、出力信号が所定閾値に到達するようにすることができる。

本発明の可能な一実施態様において、第１のセンサセルと第２のセンサセルを互いに直近に配置することができる。そのようなセンサセルの配置では、センサセルの対の部分におけるシート占有が局部的に所定の作動スレショールドを超えるときにのみ、所定閾値が通過される。もう１つの可能な実施態様においては、第１のセンサセルがセンサマットの第１の部分に配置され、第２のセンサセルがセンサマットの第２の部分に配置される。これ等センサセル対の２つのセンサセルは例えば、車両の長さ方向に延びるシート中心線から等距離、且つ互いに離間して配置することができる。この、シート中心線に対してスイッチング素子を対称的に配置することは、車両シートの占有が所定距離に亘る場合に、また占有がシートの中心線に対して少なくとも略対称的に生ずる場合にのみシート占有をシート警報装置に係わるものとして検出することを意味する。例えばシート上に置かれたハンドバッグ等の、物体の存在の結果として生ずる場合等のシート占有センサの局部的作動はシート占有としては検出されず、従ってシートベルト警報装置は応答しない。

本発明の特に簡単な実施態様においては、第１のセンサセルと第２のセンサセルは１つの個別連結トラックで互いに連結される。そのような１つの個別連結トラックによる直接連結は、特にセンサセル対の２つのセンサセルが互いに小距離離間して配置される場合に容易に実施できる。それに比べて、センサセル対のセンサセルが互いに所定距離離間するセンサマットの部分に配置される場合は、第１のセンサセルと第２のセンサセルを互いに連結評価回路で連結すると有利な場合もある。センサセル対の個々のセンサセルをそのように夫々、即ちマトリックス連結で評価回路に連結する実施態様では、１つの個別連結トラックをセンサマットの大きな区域に敷設する必要は無い。実際、回避されるべき導体トラックの交差を組み合わせて一本の連結トラックを完成しようとすると、特に例えばチャイルドシート検出装置のアンテナ等機能素子を更にセンサマットに組み込む場合、解決できない問題が生ずる。

本発明の有利な一変更例において、第１及び第２のセンサセルが各々第１の連結導体と第２の連結導体間に連結され、第１のセンサセルと第２のセンサセルが同時に作動すると、上記第１の連結導体と第２の連結導体間に短絡が生ずるように上記第１及び第２のセンサセルが構成・連結される。２つのセンサセルが作動するとき生ずる短絡は低抵抗閾値下に低下する値として、連結評価回路により容易に感知することができる。

センサマットのセンサセルは例えば、電気抵抗が圧力に依存する圧力センサとして構成することができる。特に、センサマットの形状で有効的なコストで製造できるフォイル型圧力センサは圧力センサとして適している。そのような実施態様では、センサマットの出力信号は原則として、センサマットに作用する重量による力に依存し、センサセル又はセンサマットの全抵抗は重量による力の増大と共に減少する。本発明によれば、本センサマットにおいて少なくとも２つの個々の圧力センサはその場合、これ等２つの圧力センサが同時に作動するとセンサマットの抵抗値が他の圧力センサの作動とは無関係に所定の閾値の下に低下するようなセンサセル対を形成するように連結される。センサセル対を形成するように連結されるこれ等２つの圧力センサはここで好ましくは、互いに連結されて、これ等２つの圧力センサの同時作動が個々の連結線間に短絡を生じる結果、センサマットの抵抗値がセンサセルの作動時にゼロ近傍の値に低下するようにする。

フォイル型圧力センサを用いる本発明の可能な一実施態様において、第１及び第２のセンサセルは各々、第１のキャリアフォイル上に所定距離互いに離間して配置される第１及び第２の電極と、該第１及び第２の電極の夫々に対向して第２のキャリアフォイル上に配置されていて、第１のキャリアフォイルと第２のキャリアフォイルが互いに押圧されると、圧力に応じて第１の電極と第２の電極を互いに接触させるようにする作動（トリガー）層とを含んで成る。第１及び第２のセンサセルの各々は好ましくは第３の電極を有し、第１のセンサセル内で第３の電極が第２のキャリアフォイル上の第１の電極と対向して配置され、第２のセンサセル内で第３の電極が第２のキャリアフォイル上の第２の電極と対向して配置され、第１のセンサセルの第３の電極が第２のセンサセルの第３の電極に連結されて成る。既に上記したように、第１のセンサセルの第３の電極と第２のセンサセルの第３の電極が連結評価回路又は個別連結トラックで互いに連結されて成るようにすることができる。

第３の電極を個々のセンサセルに配置し、これ等第３の電極を既述にように互いに連結する結果、センサセルの２つの第１及び第２電極は、夫々の第３電極とそれ等の接続によりこれ等２つの圧力センサの作動を生じさせることにより、短絡する。その結果、センサマット抵抗値の所定閾値下への急激な低下を夫々の接続線にて検出することができる。

本発明の実施態様を以下、添付図面を参照して記載する。

センサマット１０の第１の実施態様が図１に概略的に示されている。センサマット１０は例えば複数の個々のセンサセル１２を含み、これ等センサセルは例えば特定のシート形状により既定される相互配列で配置されている。個々のセンサセルは例えば、共通のキャリアフォイル間に貼り付けられたフォイル型圧力センサとして具体化される。センサマットの実施態様に応じて、個々のセンサセル１２は個々に又はグループ毎にキャリアフォイル間に延びる接続線を介して、センサマット１０の接続ラグ１４と接触して配置されている。この接続ラグ１４を介して、センサマット１０は評価回路（図示せず）に接続され、個々のセンサ又はセンサ群の切換状態が決定（判断）されるようになっている。

センサマット１０の図１に示す実施態様では、複数の第１のセンサセル１６と複数の第２のセンサセル１８が互いに連結され、各場合に少なくとも第１のセンサセル１６と第２のセンサセル１８が他のセンサセルの作動状態とは無関係に同時に作動すると、センサマット１０の出力信号が所定の閾値を通るようにする。フォイル型圧力センサを用いる、即ち抵抗が圧力に依存する実施例では、そのような接続はセンサマットの、又はセンサマットの一群のセンサセルの抵抗値がゼロに近い抵抗値に低下するように実施される。

そのように連結される一対のフォイル型圧力センサの可能な実施態様が図３に示されている。フォイル型圧力センサ１６及び１８の各々は、互いに所定距離離間して第１のキャリアフォイル２６に貼り付けられた第１の電極２２と第２の電極２４を含む。更に、フォイル型圧力センサ１６及び１８の各々は、第２のキャリアフォイル３０上にそれぞれ第１及び第２の電極２２及び２４に対向して配置されるトリガー層２８を含む。第１のキャリアフォイル２６と第２キャリアフォイル３０はスペーサ素子３２を介して対向し、スイッチングセルが作動しないとき、トリガー層３０は第１の電極と第２の電極間に電気的接触を形成せず、また第１のキャリアフォイルと第２のキャリアフォイルが互いに押圧されると、トリガー層２８が第１電極と第２の電極を圧力に応じて互いに接触状態に置くようにする（電流経路３４で図示）。

２つのフォイル型圧力センサ１６及び１８の各々は、第２キャリアフォイル３０にそれぞれ適用された第３の電極３６を有する。第１のセンサセル１６では第３の電極３６が第１の電極２２に対向して配置され、第２センサセル１８では第３の電極３６が第２の電極２４に対向して配置される。２つのセンサセルを本発明による１つのやり方で接続するため、夫々の第３電極３６は連結トラック３８を介して互いに接触状態に置かれる。第１のセンサセル１６と第２センサセル１８が同時に作動すると、第１のセル１６の第１の電極２２と第２のセル１８の第２の電極２４は、互いに対向する両第３電極を介して、またそれ等の連結トラック３８を介して、互いに接触状態に置かれる結果、これ等２つの電極２２及び２４間の抵抗値がゼロに近い値に低下する。

図１に示すセンサマットの実施態様では、種々の第１及び第２センサセル１６及び１８はそれ等夫々の第３電極を介して、連続個別連結トラック３８を用いて、互いに連結される。１つのセンサマットは互いに連結される複数のセンサセル群を有して良いことに注目されるべきである。図１に示すセンサマット１０では例えば、第１及び第２のスイッチングセル４０及び４２を有するもう１つのスイッチングセル群が連結トラック４４を介して互いに連結される。これ等２つのスイッチングセル群は、ここでのセンサマットの中心線の各側に対称的に配置される。

センサマットのもう１つの具体例を図２に示す。この具体例では、夫々の第１センサセル１１６及び１４０と第２センサセル１１８及び１４２は隣り合わず、その代わりに、各々がセンサマット１００の異なる部分に配置されている。各センサセル群の第１センサセルと第２のセンサセルは例えば、車両の長さ方向に延びるシート中心線から少なくとも略等距離、且つ互いに所定距離離間して配置されるようにすることができる。スイッチング素子をシートの中心線に対してこのように対称的に配置する結果、シートベルト警報装置に係わるシート占有は、車両シートの占有が所定距離延びている場合であって、かつ占有がシートの中心面に対して少なくとも略対称的に生ずる場合にのみ、そのように検出される。例えばシートベルトにハンドバッグが置かれた結果等の、例えば物体の存在の結果として生ずるようなシート占有センサの局部的作動は、シート占有として検出されず、シートベルト警報装置は従って応答することは無い。

本発明によるセンサマットの第１の実施態様の概略図である。 本発明によるセンサマットの第２の実施態様の概略図である。 フォイル型圧力センサの可能な実施例の断面図である。

Claims (11)

1. 車両シートのシート占有状況を判断するためのセンサマットであって、車両シートの着座部に配置され、センサマットの出力信号がシート着座状況に応じて変化するように構成・連結された複数のセンサセルを含むセンサマットにおいて、
   少なくとも第１のセンサセルと第２のセンサセルがセンサセル群を形成するように連結されていて、これ等（第１及び第２のセンサセル）が同時にトリガーされたとき、センサマットの出力信号が所定の閾値より上昇、又は低下するようにした構成を特徴とするセンサマット。
2. 第１のセンサセルと第２のセンサセルが互いに隣り合うように配置されて成る請求項１に記載のセンサマット。
3. 第１のセンサセルがセンサマットの第１の部分に配置され、第２のセンサセルがセンサマットの第２の部分に配置されて成る請求項１に記載のセンサマット。
4. 第１のセンサセルと第２のセンサセルが連結評価回路で互いに連結されて成る請求項１〜３の何れか一つに記載のセンサマット。
5. 第１のセンサセルと第２のセンサセルが１つの個別連結トラックで互いに連結されて成る請求項１〜４の何れか一つに記載のセンサマット。
6. 第１及び第２のセンサセルが各々第１の連結導体と第２の連結導体間に連結され、第１のセンサセルと第２のセンサセルが同時にトリガーされると、上記第１の連結導体と第２の連結導体間に短絡が生ずるように上記第１及び第２のセンサセルが構成・連結されて成る請求項１〜５の何れか一つに記載のセンサマット。
7. 上記センサセルは、電気抵抗が圧力に依存する圧力センサである請求項１〜６の何れか一つに記載のセンサマット。
8. 第１及び第２のセンサセルが各々、第１のキャリアフォイル上に所定距離互いに離間して配置される第１及び第２の電極と、該第１及び第２の電極の夫々に対向して第２のキャリアフォイル上に配置されていて、第１のキャリアフォイルと第２のキャリアフォイルが互いに押圧されると、第１の電極と第２の電極を互いに接触させるようにするトリガー層とを含んで成る請求項７に記載のセンサマット。
9. 第１及び第２のセンサセルの各々が第３の電極を有し、第１のセンサセル内で第３の電極が第２のキャリアフォイル上の第１の電極と対向して配置され、第２のセンサセル内で第３の電極が第２のキャリアフォイル上の第２の電極と対向して配置され、第１のセンサセルの第３の電極が第２のセンサセルの第３の電極に連結されて成る請求項８に記載のセンサマット。
10. 第１のセンサセルの第３の電極と第２のセンサセルの第３の電極が連結評価回路で互いに連結されて成る請求項９に記載のセンサマット。
11. 第１のセンサセルの第３の電極と第２のセンサセルの第３の電極が１つの個別連結トラックで互いに連結されて成る請求項１〜１０の何れか一つに記載のセンサマット。

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