JP2011022124A - 自動車用乗客感知装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
自動車用乗客感知装置を提供する。
【解決手段】
シートカバーＣの下に位置するヒーター部とヒーター部の上部に設置され、客を感知する乗客感知センサーとを備え、乗客感知センサーの２個の電極１１、１３は同一平面上に並んで配置されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は乗客感知装置に係り、より詳しくは、乗客感知の性能を高めると同時に隣接に設置したヒーター部の性能も向上させることができる自動車シートに装着される乗客感知装置配置構造に関する。
一般に自動車には乗客の安全と快適な環境を図るために多様な装置が具備される。例えば、急な事故や衝撃から乗客を保護する役目をするエアバッグ装置は衝撃の際に乗客に向けてエアバッグを展開し、衝撃から乗客を保護するように、運転席と助手席シートの前方に埋設して設置される。
アメリカ安全法規（ＦＭＶＳＳ２０８）の規制を満足するために助手席シートに乗った乗客と子供（１／３／６歳の子供、子供シート）を区分する乗客感知センサーが装着されて来た。特許文献１参照。
最近エアバッグの動向は３〜６歳の子供に対してはＬＲＤ（Ｌｏｗ Ｒｉｓｋ Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）エアバッグ技術で法規を満足する事例が増えているし、１歳の子供シート（ＣＲＳ）と大人乗客（５％）を区分するタイプも開発されている。
図１は従来の乗客感知装置が装着された自動車シートに対する斜視図であり、図２はシートの側面から図１の主要構成を見た図である。
図１に示すように、シートＳの座席部カバーＣの下には乗客感知装置を成す乗客感知センサー１１０が設置され、前記乗客感知センサー１１０の下にはシートＳに熱を加えるヒーター部１２０が配置されシートＳを暖房する。
図２に示すように乗客感知センサー１１０は、上下で平行に配置される２個の電極１１１、１１３と、電極１１１、１１３の間に介在されるスペーサー１１５から構成されヒーター部１２０の上部に位置する。前記乗客感知センサー１１０は電極１１１、１１３によって発生する電場の変化に従ってシートＳのカバーＣに接触する乗客の状態を感知し、その情報をＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に送る。
ここで乗客感知センサー１１０はヒーター部１２０から電場の影響を受けないように、ヒーター部１２０と接する電極１１３はシールド（Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）処理が為される。
ところが従来の自動車シートの乗客感知装置は、乗客感知センサー１１０が上下２層になりシールド処理が為されていて厚さが厚いから乗客感知の性能が低下し、ヒーター部１２０も厚い乗客感知センサー１１０の下にあるのでシートＳのカバーＣとの距離が遠くなりヒーター部１２０の性能も低下する問題がある。
また、乗客の荷重が持続的に作用し、シートＳに多量の水と液体が流入するようになり乗客感知センサー１１０は断線の発生や形状が変形し、耐久性が低下する問題がある。
特表２００３−５２０３４４号公報
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、乗客感知センサーの乗客感知の性能を高めて耐久性を強化し、同時にヒーター部の性能を向上させることができる自動車シートを提供することにある。
前記目的を達成するための本発明は、シートカバーの下に位置するヒーター部と、前記ヒーター部の上部に設置され乗客を感知する乗客感知センサーと、を備え、前記乗客感知センサーの２個の電極は同一平面上に並んで配置されることを特徴とする。
前記乗客感知センサーは、それぞれ凹溝と突起が形成される第１電極及び第２電極を備えることを特徴とする。
前記第１電極は２個の突起を備え、前記第２電極は３個の突起を備えることを特徴とする。
前記第１電極及び第２電極は第１電極の突起と第２電極の凹溝が向かい合って相互に接近して配置されることを特徴とする。
本発明の自動車用乗客感知装置は以下の効果を有する。
第一に、乗客感知センサーの電極が同一の平面上に２個並んで配置されるので、乗客感知センサーの厚さを減らすことができ乗客感知の性能を高めることができる。
第二に、並んで配列される２個の電極を通じて発生する電場がシートの上面に限定されるので乗客感知の性能を高めることができ、電極にシールド処理をしなくても良いので、電磁波障害（ＥＭＩ）及び電磁波耐性（ＥＭＳ）の性能が向上する。
第三に、乗客感知センサーの厚さを薄くかつ柔軟に具現することができるので、シートに荷重が作用しても、従来のように電極が断線する耐久性低下の問題を改善することができる。
第四に、シートカバーとヒーター部の距離を減らすことができるのでヒーター部の性能を高めることができる。
従来の乗客感知装置が装着された自動車シートに対する斜視図である。 シートの側面から図１の主要構成を見た図である。 本発明の一実施例による、自動車用乗客感知装置の配置を示す斜視図である。 図３の配置構造の平面図である。 極板間の距離とセンシング可能距離の関係を示す概念図である。 本発明の他の実施例による、自動車用乗客感知装置の配置を示す平面図である。
以下、本発明の好ましい実施例を添付した図面を参照して詳しく説明する。まず各図面の構成要素に参照符号を付与するに当たり、同一の構成要素はたとえ他の図面に表示しても、できるだけ同一の符号を付すようにした。また、本発明を説明するに当たって、公知の構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨から外れる場合にはその詳細な説明は省略した。
図３は本発明の一実施例による自動車用乗客感知装置の配置を示す斜視図であり、図４は図３の配置構造平面図であり、図５は極板間の距離とセンシング可能距離との関係を示した概念図である。
図３に示したように本発明の一実施例による自動車シートの乗客感知装置はシートＳの背板部または座席部カバーＣの下に設置できる。ここでは便宜上シートの座席部カバーＣに設置された例を挙げて説明する。カバーＣの下にはシートＳを暖房するヒーター部（未図示）が設置される。
乗客感知装置（ＯＣＳ、Ｏｃｃｕｐａｎｔ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）は感知センサーによって、大きく、助手席シートに座る、乗客の臀部パターンを利用して区分するパターン認識方式と、車の助手席シートに座る、乗客の体重を感知する可変抵抗を持つストレーンゲ―ジ（Ｓｔｒａｉｎ Ｇａｕｇｅ）センサーを利用したタイプ（Ｔｙｐｅ）、シリコーンが入っている懐に加えられる圧力を感知する油圧式タイプ、助手席に座ることによって変わるキャパシタンス（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を測定するキャパシタンスタイプがある。
本実施例の乗客感知装置はヒーター部の上部に位置して電場の変化を通じてカバーＣに接触する乗客を感知する乗客感知センサー１０を備える。前記乗客感知センサー１０は板形状の第１電極１１と第２電極１３及び底板１５で構成され、２個の電極の間に発生する電場が形成する誘電率の変化をセンシングする方式で乗客を感知する。底板１５は前記第１電極１１及び第２電極１３の配置形状を維持し、下部に位置したヒーター部と干渉しないようにする。
図４に図示したように乗客感知センサー１０はキャパシタンスセンサーで構成され、第１電極１１と第２電極１３が同一の平面上に並んで配置される構造を持つ。
これは従来の乗客感知センサー（１１０、図２参照）の電極が２層に垂直配列される点と相違し、本発明は乗客感知センサー１０の厚さを画期的に減らすことができる特徴を有する。また、第１電極１１及び第２電極１３が交互に並び、シートＳの空間上に誘電率変化の山を形成するので乗客感知の性能が向上する。
前記乗客感知センサー１０の第１電極１１には２個の突起１１ａが形成され、突起１１ａと突起１１ａの間は凹溝１１ｂが形成される。第２電極１３は３個の突起１３ａが形成され、第１電極１１と同様に突起１３ａと突起１３ａの間には複数の凹溝１３ｂが形成される。前記第１電極１１及び第２電極１３は相互突起１１ａ、１３ａと凹溝１３ｂ、１１ｂが向かい合って接近するように配置される。
このような形状は第１電極１１と第２電極１３が接近する面積を広げ、第１電極１１と第２電極１３が成す間隙ｄを狭めることができる。
ここで前記間隙ｄ、すなわち極板の間の距離を適当に調整すればセンシング可能の距離を調整することができる。図５には極板の間の距離とセンシング可能距離との関係が示されていて、２個の電極によって発生する電場がセンシング可能の範囲を形成することが分かる。
前述のとおり、第１電極１１及び第２電極１３の接近する面積が広くて、狭い間隙ｄを有する本実施例の乗客感知センサー１０は、従来に比べてセンシング可能距離を狭めてセンシング領域を広げることができるので感度と正確度がよくなり、乗客感知の性能が向上する。
このように本実施例に示した自動車シートの乗客感知装置は、乗客感知センサーの電極が同一の平面上に２個が並んで配置されるので、乗客感知センサーの厚さが減り、乗客感知の性能を高めることができる。
また、並んで配列される２個の電極を通じて発生する電場がシートの上面に限定され、ヒーター部によって生成される電場は前記乗客感知センサーの＋／−極によって相殺されるので電極にシールド処理をしなくても良い。したがってシートの上に携帯電話を置くとかヒーター部を稼働した場合にも電磁波障害（ＥＭＩ、Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）及び電磁波耐性（ＥＭＳ、Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ）の性能が向上する。
そして乗客感知センサーの厚さを薄く柔軟に具現することができるのでシートに荷重が作用しても、従来に見られる電極断線など耐久性低下の問題を改善することができる。
又、シートカバーとヒーター部の距離を減らすことができるのでヒーター部の性能を高めることができる。
そして第１電極及び第２電極の中で一つの機能が損傷した場合は接地し、残りの一つの電極でセンシングを継続することができる。
前述した乗客感知センサーを備える乗客感知装置を実現し、本出願人は乗客区分の性能とヒーター部の影響を調べた。実験資料は添付しなかったが従来に比べて乗客感知性能と電磁波障害及び電磁波耐性が向上した効果を得ることができた。
図６は本発明の他の実施例による自動車用乗客感知装置の配置構造を示す平面図である。この実施例では前述の実施例と異なり、第１電極２１と第２電極２３は四角形の形状を持ちながら二電極間の間隙ｄ２が一つだけ存在するように同一の平面上に隣接配置される。そして前記第１電極２１と第２電極２３の下部には同様に、底板２５を配置することができる。
このように同一平面上に第１電極と第２電極を配置しながら、第１電極及び第２電極の形状は前述の実施例と異なるように四角形、三角形、楕円形、円形など多様な形状で変形して実施できる。又、第１電極と第２電極の形状は、お互いに対応しない異なった形状を持つこともできる。
以上は本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎない。本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。
本発明は、車両の乗客感知装置の分野に適用できる。
１０，１１０ 乗客感知センサー
１１，２１，１１１ 第１電極
１１ａ、１３ａ 突起
１１ｂ、１３ｂ 凹溝
１３，２３，１１３ 第２電極
Ｓ： シート
Ｃ： カバー

Claims (4)

  1. シートカバーの下に位置するヒーター部と、
    前記ヒーター部の上部に設置され乗客を感知する乗客感知センサーと、
    を備え、前記乗客感知センサーの２個の電極は同一平面上に並んで配置されることを特徴とする自動車用乗客感知装置。
  2. 前記乗客感知センサーは、それぞれ凹溝と突起が形成される第１電極及び第２電極を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動車用乗客感知装置。
  3. 前記第１電極は２個の突起を備えて、前記第２電極は３個の突起を備えることを特徴とする請求項２に記載の自動車用乗客感知装置。
  4. 前記第１電極及び第２電極は第１電極の突起と第２電極の凹溝が向かい合うように相互に接近して配置されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の自動車用乗客感知装置。
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