JP2013516603A - 発熱要素を有する静電容量検出アセンブリー - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、シートの占有を検出するための自動車用静電容量検出アセンブリーに関する。
【解決手段】本発明は、少なくとも１つの第１の電気導電要素により構成される静電容量検出要素と、少なくとも１つの電気的に作動する発熱導電体（３）により構成されているとともに、第１の電気導電要素（１）から離れて配置されている電気発熱要素を有している。本発明では、第１の電気導電要素（１）は、発熱導電体（３）を囲んでいる外部導電体として構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、請求項1のプリアンブルに対応する自動車用静電容量検出アセンブリーに関する。

このような静電容量検出アセンブリー（静電容量検出器）は、電極としての少なくとも１つの（第１の）電気導電要素によって形成され、また、評価ユニットに接続されているあるいは接続される。評価ユニットは、周囲に対する静電容量検出要素の結合容量に依存する少なくとも一つの測定値、ならびに、少なくとも一つの電気作動発熱導電体によって形成され、また、静電容量検出要素、特に、第１の電気導電要素と離れて配置されている少なくとも１つの電気作動発熱導電体を決定し、評価する。“導電要素”という用語は、一般的に、例えばケーブル、平導体、電気導電フィルムあるいは電気導電構成要素（電気導電アセンブリー）としての任意の形式で提供可能な１つあるいは複数部分の電気導電要素に対して用いられる。

指定された評価ユニットは、特に、適切な自動車要素、例えば、自動車ボディの構成要素、自動車シートの構成要素あるいは前述した電気発熱要素によって規定される基準電位に対する静電容量検出要素の結合容量に依存する測定値（例えば、測定電流）の変化を決定し、評価することができる。ここで、結合容量、したがって、前記測定値は、静電容量検出要素の周囲に自動車乗員あるいは他の物体が存在することによって影響を受ける。静電容量検出要素が自動車シートに統合されている場合には、例えば、シート上に位置する自動車乗員の存在が決定され、また、乗員の状態が決定されあるいはチャイルドシートが認識される。

静電容量検出要素を形成するために、電極としての少なくとも１つの電気導電要素を検出マット(sensor mat)上に設けることは、米国特許第６５６３２３１号明細書により公知である。検出マットは、自動車の特定のシートが自動車乗員によって占有されていることを決定するために、自動車部分に占有検出器（着座検出器）として配置されている。特に、検出マットは、静電容量検出要素として作用する電気導電要素とともに、例えば自動車シートのシート領域、特に、シートカバーとシートクッションの間、したがって、ほぼシートカバーの下部およびシートクッションの上部に配置されている。自動車乗員がこのような検出器を備えている自動車シート上に位置するか否かを決定するために、検出マットの静電容量と、例えば、自動車フロア（アース）あるいは検出マット内に統合されている少なくとも一つの基準導電要素によって規定される基準電位（零電位）のキャリア(carrier)が決定される。これは、決して（直接の）静電容量測定によって直接に見出す必要はなく、むしろ、前述した静電容量にリンクされている、任意の電気値の測定によって見出すことができる。対応する測定値は、（検出マットと基準電位のキャリアとの間の）静電容量に依存する。例えば、静電容量検出アセンブリーがステアリングホイール内に統合されているドイツ第１００４８９５６号特許明細書の場合のように、（静電容量検出要素として作用する電気導電要素内のあるいは電気導電要素への）電流の測定によって見出すことができる。

自動車乗員が対応する自動車シート上に位置すると、静静容量は、乗員の結合容量による影響を受けることになり、静電容量は、シート表面（あるいは、そこに設けられている静電容量検出要素）と自動車乗員との間の静電容量ならびに自動車乗員と基準電位との間の静電容量の結合（特別な状態、例えばほぼ直列接続されている状態に依存する）に対応するものとなる。このため、他方の電極としての基準電位を有する基準導電要素を自動車シート内あるいは検出マット内に統合することによって、基準電位のキャリアと検出される自動車乗員との間の距離を減少することができ、これにより、測定感度を向上させることができる。

このような配置を備えていることにより、自動車乗員が対応する自動車シート上に直接位置（着座）しているか否か、あるいは、幼児を乗せることができるチャイルドシートが自動車シート上に設けられているか否かを識別することができる。この評価は、対応するシートに割り当てられた1つまたは複数のエアバッグを、例えば、チャイルドシートが装着されていない時あるいは装着されている時に、選択的に非作動化させるために使用可能である。したがって、静電容量検出アセンブリーは、自動車の安全装置を作動（アクティベイト）あるいは停止（ディアクティベイト）させるためだけでなく、自動車の他の機能、例えば警報機能あるいは制御機能を作動（トリガー）させるための乗員検出器として使用することができる。

更に、検出要素として作用する少なくとも１つの電気導電要素のそばの検出マット上に電気的に作動する発熱導電体を追加的に配置することは経験的に知られている。ここで、発熱導電体は、第１の電気導電要素から離れて配置され、また、ステアリングホイール、自動車シートあるいは他の自動車部分を加熱するために通電により熱を発生する。

静電容量センサー要素のそばに少なくとも１つの電気発熱要素および／または少なくとも１つの基準導電要素を備える静電容量検出システムでは、静電容量検出要素を形成する（第１の）電気導電要素ならびに電気発熱要素あるいはそれぞれの基準導電要素を形成する発熱導電体との間の規定された間隔の順守は、シートが自動車乗員によって占有されている（自動車乗員が着座している）ことに関する信頼できる提供を得ることができるようにするために重要である。測定結果に対する湿気および湿りの影響は、特に、検出要素と発熱要素あるいは検出要素と基準導電要素との間の距離に依存する。

米国特許第６５６３２３１号明細書

本発明の目的は、前述した欠点を避ける自動車用静電容量検出アセンブリーを提供することである。

この問題は、請求項１の特徴を有する静電容量検出アセンブリーを提供することによって解決される。

したがって、静電容量検出要素を形成する検出アセンブリーの第１の電気導電要素は、（例えば、長手方向に沿った）外部電電体として設けられ、（特に、外部導電体が延びている方向−曲がっていてもよい−に沿って続いている）内部導電体の形式で、（自動車構成要素を加熱するように作用する）電気発熱要素を形成する発熱導電体を囲んでいる。

これにより、発熱要素を形成する発熱導電体に関する静電容量検出要素を形成する第１の電気導電要素の規定された配置は、簡単な方法で達成される。この配置は、特に、第１の電気導電要素（外部導電体）と発熱導電体（内部導電体）の間の距離が、動作時に常に一定に保持されるように設定され、あるいは、任意の外部状態、例えば、圧力の影響に依存して、距離の規定された変化が可能であるように設定される。

規定された状態を提供するために、特に、検出アセンブリーの断面において、第１の導電要素が発熱導電体を完全に囲むように構成される。ここで、検出アセンブリーは、第１の導電要素と発熱導電体と交差（例えば、第１の導電要素と発熱導電体が延びている方向に対して実質的に垂直）しており、断面において閉じている曲線形状となるように第1の導電要素が発熱導電体を囲んでいる。

検出アセンブリーの包括的な応用、例えば、周囲に人が存在することを検出するだけでなく、人の体格に関する告知を提供することができるようにするため、あるいは、チャイルドシートによってシートが占有されていることを認識することができるようにするために、検出アセンブリーの断面において延びており、第１の導電要素および発熱導電体と交差（例えば、実質的に垂直）している任意の線それぞれが、断面における線の空間方位に関係なく、断面において平行移動させることによって、発熱導電体を挿入することなく第1の導電要素の曲線セカント(curve secant)を形成する位置に運ぶことができるように、発熱導電体および第１の導電要素が互いに離される。

したがって、発熱導電体／内部導電体は、更に、（静電容量）測定に対する基準電位を規定する（第１の導電要素に対する対の電極として）基準導電要素（電位誘導要素）として作用可能である。

本発明の好ましい実施の形態では、第１の電気導電要素は、外部導電体として軸方向に沿ったカバ−を形成する。カバー内では、発熱導電体が、（長手方向に沿った）内部導電体として延びている。このような設計は、特に、シールドされた導電体、あるいは、ケーブルコア(cable core)として発熱導電体を有しているとともに外部カバーとして第１の導電要素を有する同軸ケーブルの種類に対応して実現される。

したがって、外部導電体の形式の第１の導電要素−ならびに、任意選択可能な、内部導電体の形式の発熱導電体−は、ケーブルネットワーク、電気導電フィルム等によって形成される。

本発明の変更例では、更に第２の導電要素が、外部導電体としての第１の導電要素と内部導電体としての発熱導電体の間に続いている。第２の導電要素は、特に第１の導電要素（外部導電体）と発熱導電体（内部導電体）を互いにシールドするために作動可能である。第２の導電要素は、所謂電位制御されたシールド（駆動されるシールド）を形成することができる。このような構成は、特に、３軸ケーブル、より一般的にはｎ軸ケーブルの形式に対応して実行される。

内部発熱導電体と外部の第１の導電要素の間に続いている第２の（カバー形状の）導電要素は、ケーブルネットワーク(cable network)、電気導電フィルムとして形成可能である。

したがって、発熱導電体および第２の導電要素は、好適には、検出アセンブリーの断面において延びており、第１および第２の導電要素ならびに発熱導電体と交差（例えば、実質的に垂直）している任意の適切な線を、断面における線の空間方位に関係なく、断面において平行移動させることによって、発熱導電体を挿入することなく第２の導電要素の曲線セカントを形成する位置に運ぶことができるように、発熱導電体および第２の導電要素が互いに離される。

内部導電体としての発熱導電体は、有利には、ガス、例えば空気によって、あるいは、（絶縁）固体ボディによって形成可能である誘電体によって囲まれる。

誘電体は、検出アセンブリーの構成が直接に圧力に依存して変化するように、外部圧力の影響による変形に対応して圧縮可能であり、順に、静電容量に影響を与え、検出アセンブリーの領域内の圧力状態に関する決定を許容する。材料は、任意の最小圧力以上の外部圧力下で実質的に変形し、それに基づいて、例えば、検出配置を備えている自動車シートに腰を掛けている自動車乗員の重さに関する判断がなされる誘電体を含むことが可能である。エアバッグの任意の膨張動作の選択に対して重要である、より重いおよびより軽い自動車乗員の間の識別の外に、チャイルドシートによる占有と（小さい）自動車乗員との間の識別が特にサポートされている。

誘電体の変形性は、変更に対応して、例えば、発熱導電体を囲んでいる誘電体を形成する異なる領域において異なる材料を使用することによって、位置非依存とすることができる。

本発明の更なる変更例では、材料は、誘電体を含むことができる。これは、例えば、自動車乗員によって引き起こされる圧力において、自動車シート内に統合される検出配置の場合には、実質的に変形しないことを意味する。これにより、（静電容量）測定が、結果に依存しない圧力を提供することが保障される。

検出アセンブリーと、特に、発熱導電体を囲んでいる誘電体を湿度から保護するために、内部導電体としての少なくとも発熱導電体（ならびに、選任択的可能な、発熱導電体を囲んでいる誘電体）を覆う（絶縁）保護カバーが設けられる。このような保護カバーは、例えば、外部導電体としての第１の導電要素と内部導電体としての発熱導電体との間あるいは外部導電体を越えて続いている。しかしながら、保護カバーは、検出アセンブリーの最外表面上に（代わりにあるいは付加的に）続いている。保護カバーは、追加のカバー要素によって形成可能であり、あるいは、例えば、絶縁ラッカーの形式で、配置内に直接に統合可能である。

第１の導電要素は、特に、電流の実数部分、虚数部分および／または実行値を評価することによって湿気中においても信頼性のある結果を得るために、（測定電流としての）交流電流が供給される。

本発明の検出アセンブリーは、一方ではシートの占有（着座）を認識するとともに、他方ではシートクッションを加熱することができるようにするために、自動車シートの特別な部分内に設けられ、あるいは、一方ではステアリングホイール上に自動車運転手の手が置かれていることを決定し、他方ではステアリングホイールを加熱することができるようにするためにステアリングホイールの部分であってもよい。最後に、アセンブリーは、自動車の安全ベルトシステムあるいは他の自動車構成要素に統合することができる。

本発明のさらなる詳細および利点は、図面を用いて以下の実施の形態の説明によって明らかとなる。

少なくとも１つの静電容量検出要素を含む、検出マットを有する自動車シートの概略図である。 静電容量検出要素を形成する電気導電体の第１の実施の形態を示す図である。 静電容量検出要素を形成する電気導電体の第２の実施の形態を示す図である。 指定された評価ユニットを備える静電容量検出要素を示す図である。 静電容量検出要素を形成する電気導電体の第３の実施の形態を示す図である。 静電容量検出要素を備える自動車ステアリングホイールを通した断面図である。

図１は、シート台枠上に設けられているシートクッション１０１ならびにシート台枠上に（折り畳み可能に）ヒンジ結合されているバックレスト１０６を備え、それによって自動車シート上の自動車乗員Ｉは、一方ではシートクッション１０１上に着座し、他方では背後をバックレスト１０６に支持する。シートクッション１０１は、例えば、内張り１０２とカバー１０４を備えている。シート内張り１０２とカバー１０４の間のシートクッション１０１のシート表面の領域には、少なくとも静電容量検出要素を備える検出マット１０３が配置されている。第１の導電要素あるいは第１の電気導電体として指定される第１の電気導電要素は、検出マット内に統合可能であり、静電容量検出要素の電極を形成し、検出マット１０３、より正確には、検出マット１０３上に配置される少なくとも１つの静電容量検出要素（電極）と自動車シート１００を含む自動車の基準電位との間の静電容量を決定するために評価ユニット６に接続される。

評価ユニット６は、制御装置（図示されていない）と順に影響しあうことが可能であり、自動車シートが乗員によって占有される（着座する）ことに依存して、また、選択的に、乗員の大きさと重さに依存し、ならびに、対応する乗員が自動車シート１００に直接に着座しているか否か、あるいは、幼児がチャイルドシートに連携されているか否かに依存して、自動車シートに指定された安全装置、例えば、エアバッグを作動あるいは停止させる。

図１に示されている形式の配置では、検出マット１０３と基準電位との間の静電容量は、２つの静電容量、すなわち、検出マット１０３と自動車乗員Ｉとの間の静電容量Ｃ_ＳＩおよび自動車乗員と基準電位との間の静電容量Ｃ_ＩＮの結合によって実質的に決定される。自動車シート１００の占有状態の特に正確な決定が可能となるように自動車乗員Ｉと基準電位との適切な結合可能性ならびに（静電容量）測定に関する更なる詳細は、米国特許第６５６３２３１号に示されている。

現時点では、シート占有関係の決定のために必要な静電容量測定に関係する検出マット１０３の電極を形成する電気導電体の設計は、特に重要である。

図２の断面図では、シートカバー１０４の下の検出マット１０３の部分として配置され、静電容量検出要素あるいは検出マットの電極を形成する第１の電気導電体は、内部導電体としての電気発熱導電体３を収容し、発熱導電体を（完全に）カバー状に覆う外部導電体として実行される。内部導電体としての発熱導電体３は、長手方向（図２の平面に対して直角）に続き、静電容量検出要素を形成する第１の導電体１は、発熱導電体３に沿って（同様に、図２の平面に対して直角）に続いている。厳密には、外部導電体としての第１の導電体１および内部導電体としての発熱導電体３は、図２の構成に対応して、シールドされている導電体の形式、例えば、ケーブルコアとしての内部導電体と外部カバーとしての外部導電体を有する同軸ケーブルの配置を形成する。これにより、発熱導電体３は、現時点では同時に形成され、また、（静電容量決定のための）基準電位を形成（規定）する（例えば、これまでにしばしば設けられている自動車の床面の代わりに）基準電位要素として設けられる（作用する）。

発熱導電体３および第１の導電体１は、検出アセンブリーの断面において延びており、第１の導電体１と発熱導電体３に交差している任意の線ｇ（図２に破線で示されている）を、断面における線ｇの空間方位に関係なく、断面において平行移動させることによって、発熱導電体３を挿入することなく第1の導電要素１の曲線セカントｓを形成する位置（したがって、断面において互いに離れて配置されている第１の導電体１の２つの点を接続する）に運ぶことができるように、発熱導電体３および第１の導電体１が互いに離される。

発熱導電体３は、内部導電体としての発熱導電体３と外部導電体としての第１の導電体１の間に延びており、実施の形態において、（耐湿気の）保護カバー５ｂによって外部の第１の導電体の方向に囲まれている絶縁体あるいは誘電体４によって囲まれている。発熱導電体３は、電流を加えることによって熱を発生するように作用し、それによって、例えば、シートクッションのシート領域が加熱される。誘電体４の材料は、発熱導電体３内に生成される熱（誘電体４を通して逃げることができる）の十分な部分がシートクッション１０１を加熱するように選択される。

カバー状の外部導電体として設けられる第１の導電体１は、保護カバー５ｂによって囲まれている、発熱導電体３および誘電体４の（径方向）外側の近傍に存在する。第１の導電体は、現時点では、ケーブルネットワーク１１の形式、あるいは、代わりに電気導電フィルムあるいは導電体パスの形式である導電材料によって形成される。

結果として、図１のシート１００に乗員Ｉが存在する場合、静電容量検出要素（第１の導電体１）と乗員Ｉあるいは検出要素に面している乗員の体部分は、（静電容量Ｃ_Ｓ１を有する）第１の蓄電器を形成し、乗員Ｉならびに基準電位を規定する要素（発熱導電体３）は、（静電容量Ｃ_ＩＮを有する）第２の蓄電器を形成する。２つの蓄電器は、ほぼ直列に接続される。

評価ユニット６は、検出アセンブリー１、３に接続され、自動車乗員Ｉによって生成される、静電容量検出要素（第１の導電体１）と基準電位（例えば、発熱導電体３によって規定される）との間の結合容量の結果としての測定値（例えば、測定電流）あるいは測定値の変化を検出することができる。特に、例えば、測定電流の強さ、周波数、振幅および／または位相が決定可能である。評価ユニット６の可能な具体的な設計が、図４および指定された記載に示されている。

変更例では、内部導電体としての発熱導電体２を囲んでいる誘電体４は、一方では、検出アセンブリーの通常の動作中に生じる力あるいは圧力で変形しないように、十分に強固に設計される。通常の動作中に生じる力および圧力は、特に、自動車シート１００に自動車乗員Ｉが着座することによって印加される。この場合、誘電体４によって、力あるいは圧力が、（静電容量検出要素としての外部導電体１を使用する時に）実質的に静電容量に影響を与えないように、外部導電体としての第１の導電体１と内部導電体としての発熱導電体３との間の（径方向の）距離が、対応する自動車シートの占有に依存せずに常に一定に維持される。

他方では、誘電体４に対して、自動車シート１００に着座している自動車乗員の重さに依存して変形する（絶縁）材料を選択する可能性がある。そこで、誘電体４の材料は、例えば、幼児を含むチャイルドシートの重さの影響によって変形しないが、幼児を有するチャイルドシートの重さより大きく、例えば、小さい女性乗員（所謂、５％の女性）の重さに対応する力あるいは圧力の閾値においてのみ実質的に変形するように選択される。

誘電体４の変形は、外部導電体としての第１の導電体１と内部導電体としての発熱導電体３との間の距離の変化を伴うため、静電容量検出要素としての第１の導電体１に関係する静電容量の値も、対応して変化する。結果として、検出アセンブリーは、指定された自動車シート１００上に存在する自動車乗員に関する追加の情報を得るために、誘電体４を適切に選択することによって、圧力感応センサー（圧力センサー）として付加的に設計可能である。

必要であれば、検出アセンブリーの位置依存あるいは方向依存圧力感度は、誘電体４の異なる領域１４、４２、４３、４４に対して異なる（絶縁）材料を用いることによって達成可能である。比較的大きい圧縮率（比較的大きい圧縮率あるいは小さい圧縮モジュール）を有する材料、ならびに、比較的小さい圧縮率（比較的に小さい圧縮率あるいは大きい圧縮モジュール）を有する材料の領域４１、４２、４３、４４が使用されることに依存して、外部導電体としての第１の導電体１と内部導電体としての発熱導電体３との間の距離の変化が検出アセンブリーに印加される力の位置および／または方向に依存することが達成される。

材料が、圧力の影響に対して（変形による）任意の時間遅れで反応する誘電体を含むことにより、静電容量あるいは静電容量に接続されている（したがって、静電容量に依存している）測定値の時間依存測定によって、圧力の影響を観察、評価および考慮することができる。適切に反応遅れを選択することによって、特別なフェイスワイズ(phase-wise）測定が可能となる。すなわち、最初に、（印加された力によって誘電体が遅れ変形する前）に、単なる結合容量の変化−シートの占有の結果として−が記録可能であり、そしてその結果（誘電体の変形中あるいは変形後）、誘電体の変形による結合容量への影響が記録され、それによってシートの占有の検出に対する追加のデータならびに異なる大きい／重い自動車乗員の間の識別が提供される。

誘電体４の材料は、検出アセンブリーの構成要素間の距離、特に、静電容量検出要素として作動する外部の第１の導電体１と発熱導電体３（有利には、基準電位を同時に規定する）の間の距離が変化するように、−温度増加あるいは温度減少が存在しているか否かに依存して、−温度変化、すなわち、周囲温度の変化および／または発熱導電体３によって生成された温度変化によって伸びあるいは縮むように選択可能である。任意の状態（シートの占有あるいは非占有、ならびに、任意選択可能な、シートを占有している乗員の体格）で検出される静電容量における効果は、周囲の温度あるいは−発熱導電体３が作動している時−発熱導電体３によって生成された温度に関する決定を許容することである。自動車の装置、例えば、発熱装置自身あるいは空調ユニットは、一方では制御あるいは調節可能であり、他方では検出アセンブリーへの温度の影響を適切に考慮することができる。

図３は、追加の第２の導電体が、外部導電体としての第１の導電体１と内部導電体としての発熱導電体３との間に延びている、図２の検出アセンブリーの変更例を示している。第２の導電体は、（同様に）ケーブルネットワーク２１として形成され、発熱導電体３およびカバー状の誘電体４を囲んでいる。これにより、静電容量検出要素として作動する外部導電体の形式の第１の導電体１は、第１の導電体１と発熱導電体３との間の距離変化が静電容量に実質的に影響を与えないように、内部導電体の形式の発熱導電体３に対してシールドされる。第２の導電体２によって形成されるシールドは、所謂電位制御シールド（駆動されるシールド）として形成される。

更に、さらなる（任意選択可能に、耐湿度）保護カバー５ｃが、第１の導電体１と第２の導電体２との間に続いている。実際には、必要に応じて、図３に示されている全体で３つの保護カバー５ａ、５ｂ、５ｃの１つまたは複数が設けられる。

要約すると、図３の検出アセンブリーは、ケーブルコアとしての発熱導電体３、外部導電体としての第１の導電体１およびセンターカバーとしての第２の導電体２を有する３軸ケーブルの形式に対応して形成される。検出アセンブリーは、発熱導電体３／ケーブルコアを取り囲んでおり、また、第１の導電体１によって形成される外部カバーによって順に取り囲まれている。

図４は、検出アセンブリー１、３によって発生される信号を評価するための下位の評価ユニット６とともに、検出マット１０３の部分としての、図２あるいは３の断面に示されている形式の検出アセンブリー１、３を示している。

評価ユニット６は、一方では、簡単に、基準電位に関して検出マット１０３の静電容量を検出するために作動する。静電容量は、対応する自動車シート１００が自動車乗員Ｉにより占有されることによって、図１に比べて、検出マット１０３と自動車乗員Ｉとの間の静電容量Ｃ_Ｓ１ならびに自動車乗員Ｉと基準電位との間の静電容量Ｃ_ＩＮを相互接続（例えば、直列に接続）することによって決定される。

図４に示されている具体的な配置では、検出アセンブリーの第１の導電体１（外部導電体）は、交流電流、例えば、約１２０ｋＨｚの規定された周波数の正弦波信号を有する静電容量検出要素として設けられている。この理由により、エネルギー供給装置６５は、評価ユニット６に割り当てられる。そして、規定された位相および振幅を有する（正弦波状の）交流電流は、信号発生装置６１によって発生され、検出マット１０３あるいは検出アセンブリー１、３（より正確には、静電容量検出要素を形成する少なくとも１つの外部導電体１）に供給される。正弦波信号の発生は、評価ユニット６のマイクロプロセッサー６０によって制御可能である。

検出アセンブリー１、３に属する電気接続線に統合され、実施の形態において、信号発生装置６１と検出アセンブリー１、３あるいは検出マット１０３との間に配置されている測定装置６２によって、実際に供給される交流電流が測定され、そして、測定結果が評価ユニット６のマイクロプロセッサー６０に供給される。信号発生装置６１内で発生される交流電流のパラメータ、例えば振幅および位相を、測定装置６２で実際に測定された対応するパラメータ、例えば振幅および位相と比較することによって、検出マット１０３あるいは検出アセンブリー１、３によって生じる前記パラメータの偏差、および周囲（例えば、自動車乗員）との間のその静電容量相互接続が決定される。

この理由により、例えば有効電流部分（すなわち、交流電圧と同相である交流電流の部分あるいは実数分）、特に、位相シフト、および／または無効電流分（交流電流の虚数部分）、および／または電流の実効分あるいは実効値を決定するための基礎として、特に振幅を決定するための基礎として、決定される。

これは、特に、基準電位に関する検出アセンブリーの静電容量に対する振幅偏差から決定され、また、シート内の湿度あるいは湿気によって生じる、漏れ電流に対する位相の偏差から決定される。

このため、シートの占有、例えば“非占有”、“自動車乗員によって直接占有されている”ならびに“チャイルドシート内に存在する幼児によって占有されている”を決定するための関連する測定静電容量あるいは測定値を評価する時、シート占有に関する測定結果の間違った判断を避けるために、シート内の湿度および湿気が追加的に考慮される。

シート占有に関して得られた情報は、自動車システム、特に、乗員安全システム、例えばエアバッグシステムを制御するために、インテーフェース６８を介して制御装置に転送される。

図５は、外部導電体の形式の静電容量検出要素１により構成され、断面において内部導電体としての発熱導電体３（任意選択可能に、基準電位要素として作動する）を取り囲んでおり、内部導電体としての発熱導電体３と外部導電体としての静電容量検出要素１との間に誘電体が延びている静電容量検出アセンブリーを示している。図５に示されている配置は、特に外部導電体としての第１の導電体１ならびに発熱導電体３および誘電体４が、図５の平面に直角に延びている

本配置は、現時点では層により構成されているシステムであるという相違点を有しているが、図２の配置の原理構成に関しては対応している。本配置は、−平導電体の形式に対応し、−以下に詳細に説明されているように、互いにくっつけられている（例えば、積層される）複数層により構成されている。

図５には、外部の第１の導電体１、内部の発熱導電体３ならびにそれらの間に配置されている誘電体４が、さらなる誘電体４’によって外側を囲まれており、誘電体４’に対して、再度電気導電要素１’が近傍に存在する配置が示されている。基本的には、電気導電要素１、１’、…が適切な絶縁層によって互いに分離された状態で、ｎ回外側に配置されている。

互いに重なって配置されている（互いに積層されている）層の間のインターフェースは、図５に破線で例示的に示されている。各層は、図５の検出アセンブリーを形成している。

最後に、図６は、静電容量検出アセンブリー３０２が配置されているステアリングホイールリムの領域内における、ステアングホイール２００を通る断面を示している。

図６では、ステアリングホイール２００は、リムの領域内に、カバー２０２、例えばステアリングホイール発泡体によって囲まれ、また、ステアリングホイールリムの外表面を規定するカバー２０４、例えば皮によって囲まれているスケルトン（骨組）２０１を有している。静電容量検出アセンブリー３は、カバー２０２を越えて、しかしながら外表面（カバー２０４によって規定されている）の下に配置されている。検出アセンブリーは、図２あるいは３あるいは５に示されている形式の多くの配置１、３、すなわち、各場合において、外部導電体として設計された容量性の要素と内部導電体としての発熱導電体／基準電位要素により構成されている。

Claims (29)

1. 静電容量検出要素と、電気発熱要素を有する自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
   前記静電容量検出要素は、少なくとも一つの第１の電気導電要素により構成されているとともに、評価ユニットに接続され、当該評価ユニットは、周囲に対する前記静電容量検出要素の静電結合に依存する少なくとも一つの測定値を検出および評価し、
   前記電気発熱要素は、少なくとも１つの電気的に作動する発熱導電体により構成されているとともに、前記第１の電気導電要素と離れて配置されており、
   前記第１の電気導電要素（１）は、内部導電体としての発熱導電体（３）を囲んでいる、外部導電要素として構成されていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
2. 請求項１に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
   前記第１の導電要素（１）は、前記第１の導電要素（１）および前記発熱導電体（３）と交差している、検出アセンブリーの断面において、前記発熱導電体（３）を完全に囲んでいることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
3. 請求項２に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
   前記第１の導電要素（１）は、前記第１の導電要素（１）および前記発熱導電体（３）と交差している、検出アセンブリーの断面において、閉じた曲線として前記発熱導電体（３）を囲んでいることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
4. 請求項1〜３のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
   検出アセンブリーの断面において延びており、前記第１の導電要素（１）および前記発熱導電体（３）と交差している任意の線（ｇ）を、断面における前記線（ｇ）の空間方位に関係なく、断面において平行移動させることによって、前記発熱導電体（３）を挿入することなく前記第1の導電要素（１）の曲線セカント(ｓ)を形成する位置に運ぶことができるように、前記発熱導電体（３）および前記第１の導電要素（１）が互いに離されて配置されていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
5. 請求項1〜４のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
   前記第１の導電要素（１）は、外部導電要素として長手方向に延びるカバーを形成し、当該カバー内で、前記発熱導電体（３）が内部導電体として延びていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
6. 請求項1〜５のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
   前記第１の導電要素（１）は、ケーブルネットワークあるいは電気導電フィルムによって形成されていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
7. 請求項1〜６のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
   外部導電要素としての前記第１の導電要素（１）と内部導電体としての前記発熱導電体（３）は、同軸ケーブル設計を形成することを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
8. 請求項1〜７のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
   外部導電要素としての前記第１の導電要素（１）と内部導電体としての前記発熱導電体（３）は、シールドされたケーブル設計を形成することを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
9. 請求項1〜８のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
   第２の導電要素（２）が、外部導電体としての前記第１の導電要素（１）と内部導電体としての前記発熱導電体（３）の間に追加的に続いていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
10. 請求項９に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    前記第２の導電要素（２）は、前記第１の導電要素（１）と前記発熱導電体（３）を互いにシールドしていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
11. 請求項９または１０に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    前記第２の導電要素（２）は、電位制御シールドとして設けられていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
12. 請求項７〜１１のいずれか１項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    前記第１および第２の導電要素（１，２）ならびに前記発熱導電体（３）は、ｎ軸ケーブル設計を形成することを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
13. 請求項1〜１２のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    前記発熱導電体（３）は、誘電体（４）によって少なくとも部分的に囲まれていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
14. 請求項1３に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    前記誘電体（４）は、圧力下で圧縮されていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
15. 請求項1４に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    前記誘電体（４）の圧縮性は、位置依存および／または方向依存であることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
16. 請求項1５に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    前記誘電体（４）の異なる領域（４１、４２、４３、４４）は、異なる材料で構成されていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
17. 請求項1４〜１６のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    前記誘電体（４）は、前記誘電体（４）が、予め定められた閾値以上の圧力の影響下でのみ実質的に圧縮されるように、材料で構成されているとともに設計されていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
18. 請求項1〜１３のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    前記誘電体（４）は、検出アセンブリー（１、３）の通常の動作中に生じる圧力では実質的に変形しないことを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
19. 請求項1〜１８のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    検出アセンブリーは、少なくとも前記発熱導電体（３）を囲んでいる、少なくとも１つの耐水保護カバー（５ａ、５ｂ、５ｃ）により構成されていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
20. 請求項1３〜１９のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    前記保護カバー（５ａ、５ｂ、５ｃ）は、前記誘電体（４）を囲んでいることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
21. 請求項1〜２０のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    電位誘導要素としての前記発熱導電体（３）は、基準電位を規定することを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
22. 請求項1〜２１のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    前記第１の導電要素（１）は、交流電流が供給され、
    前記交流電流のパラメータを決定するための測定装置（６２）が、前記交流電流への検出アセンブリー（１、３）の影響を決定するために設けられていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
23. 請求項1〜２２のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    検出アセンブリー（１、３）は、検出マット（１０３）の一部であることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
24. 請求項２３に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    前記検出マット（１０３）は、少なくとも１つの自動車構成要素（１０１）を加熱するための発熱マットとして作用することを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
25. 請求項1〜２４のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    検出アセンブリー（１、３）は、さらに、温度検出器を形成することを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
26. 請求項1〜２５のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    検出アセンブリーは、自動車乗員が特別なシートに存在することを認識するために、自動車の部分への組み付け用に設計および構成されていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
27. 請求項1〜２６のいずれか1項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーであって、
    検出アセンブリーは、自動車シート（１００）および／またはステアリングホイール（２００）および／または安全ベルトシステムへの組み付け用に設計および構成されていることを特徴とする自動車用静電容量検出アセンブリー。
28. シートフレームと、
    前記シートフレームに設けられた少なくとも１つのシートクッション（１０２）と、
    請求項１〜２７のいずれか１項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーを備える自動車シートであり、
    前記自動車用静電容量検出アセンブリーは、シートの占有を認識するとともに、前記シートクッションを加熱するように作用することを特徴とする自動車シート。
29. ステアリングホイールボディと、
    前記ステアリングホイールボディに設けられ、請求項1〜２７の少なくとも１項に記載の自動車用静電容量検出アセンブリーを備える自動車ステアリングホイールであって、
    前記自動車用静電容量検出アセンブリーは、自動車運転手（Ｉ）がステアリングホイール上に手を置いていることを認識するとともに、ステアリングホイールを加熱するように作用することを特徴とする自動車ステアリングホイール。

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