JP2015529171A - シート占有状態識別装置 - Google Patents

Abstract

車両用、特にオートバイ用のシート占有状態識別装置（１０）は、コンデンサ（２６）の少なくとも一つの、座面（２３）内に配置されてワイヤ（２０）として実施されている電極を有している。シート占有状態識別装置（１０）はさらに、前記ワイヤ（２０）に接続されている、電気信号を発生するための波形発生器（１４）と評価ユニット（１６）とを有する電子モジュール（１２）を有しており、そこでは、前記波形発生器（１４）により発生された電気信号が、前記座面（２３）の占有状態により可変となっている。他にも、前記シート占有状態識別装置（１０）の検出結果に依存してアシストユニット（８）を作動させたり停止させたりするアシストシステムが提案される。

Description

本発明は、自動車両用、特にオートバイ用のシート占有状態識別装置に関する。

シート占有状態識別装置は、自動車両分野からは様々なものが広く一般に知られているのに対して、二輪車ではこれまで導入にすら至っていない。シート占有状態識別装置は、自動車両部門においては、例えばシート上に着席している乗員がベルトも着用しているかどうかを監視するために導入されるようになっている。類型的にそのようなシート占有状態識別装置は、座面に対して配置される重量センサを有している。その座面を占有しているのが乗員である場合、重量センサはこの乗員の体重に基づき相応に起動される。この種のシート占有状態識別装置においては、そのようなシート占有状態識別装置を提供するために必要な構成部品をシート内に組み込まなければならず、それにより設計コストが増大する点が短所となっている。そのようなシート占有状態識別装置には、これが当該座面に作用する重量に反応するものであるために、シート上に置かれた重量物にも応答してしまうという、さらにもう一つの短所がある。

したがって本発明の課題は、乗員によるシート占有状態を確実に識別する、代替シート占有状態識別装置を得ることにある。

この課題は、コンデンサの少なくとも一つの、座面内に配置されてワイヤとして実施されている電極、および、このワイヤに接続されている、電気信号を発生するための波形発生器と評価ユニットとを有する電子モジュールを有しており、波形発生器により発生される電気信号が座面の占有状態により可変である、本発明にしたがった自動車両用、特にオートバイ用のシート占有状態識別装置により解決される。

本発明の基本的な考え方は、座面を占有している乗員の容量特性ならびにワイヤの寄生容量を利用することによって、乗員によるシート占有状態を効果的に識別することにある。乗員による座面の占有は、コンデンサの電気回路への接続に相当するが、それにより、波形発生器により生成される電気信号が相応に変化されることになる。したがって座面を占有している乗員は、ワイヤに対するバックプレートとなっており、それによりコンデンサが形成されている。このコンデンサの電極はワイヤであり、またバックプレートは、乗員を介在した自動車両のアース（基準電位）により定義されている。したがってこのバックプレートは、例えば自動車両のフレームが足またはその類と接触することにより、作成することができる。

ワイヤはシートヒータの部材であると好適であるが、その場合はこのワイヤが熱線となっている。それにより、シート占有状態識別装置のために追加ワイヤを手間暇かけて座面の内部に作り込むには及ばないという長所がもたらされる。さらにその上に、シートヒータのワイヤは座面付近に配置されているが、それにより、電極の検出エリアがそれ以上乱されることもない。

他にもさらに、特に電子モジュールも同様にシートヒータの部材となっているが、それにより、シートヒータが備えられている限り、さらに別の電子コンポーネントの組付けは不要となる。それにより材料を節減することができる上に、既存のシートヒータへのシート占有状態識別装置の後付けも可能となる。

熱線は、これに交互に、好適には周期的に交互に、加熱電流が印加されて、コンデンサの電極として機能できるようにするとよい。熱線の機能が入れ替わることにより、一方ではシート占有状態識別装置が、他方ではシートヒータが、並行して効果的に機能することになるために、相応に充分な座面暖房がもたらされるとともに、シートヒータのスイッチがオンである場合にも、シート占有状態識別装置が使用に供されることになる。

実施形態の一例においては、一つのスイッチ、特にＭＯＳＦＥＴスイッチがワイヤに対して配置されている。このスイッチにより、シートヒータのワイヤを通り流れる電流を遮断できるようになっており、それによりワイヤは電極となる。したがってこのワイヤは、熱線としても、また電極としても、交互に機能できるようになっている。このスイッチは、追加構成部品を一切不要としてシートヒータを作動させたり停止させたりするようなスイッチであると好適である。

特に、電子コントローラが備えられている。この電子コントローラにより、ＭＯＳＦＥＴとして実施されたスイッチを相応に切り換えられるようになっており、その結果、ワイヤを通り流れる電流は、この電子スイッチによるオンオフ制御に基づいて遮断されることになる。

電子モジュールは、一つの不変抵抗、特に薄膜抵抗を有していると好適である。この抵抗により、波形発生器によって発生される電気信号の、座面の占有とコンデンサの接続による変化の影響が、比較的強く表れるように、この電気信号が減衰されるという長所がもたらされる。

非常に好ましい実施形態の一例においては、少なくとも二つのワイヤ、二つの電子モジュール、および二つの座面が備えられているが、そこでは一つの座面に対してワイヤおよび電子モジュールが夫々一つずつ配置されている。これにより、二つの座面を、例えばオートバイの場合は運転席とリヤシートの座面を、その占有状態に関して互いから独立して監視可能であるという長所がもたらされる。

本発明はさらに、自動車両、特にオートバイ用の、上記で指摘した種類のシート占有状態識別装置を具備したアシストシステムにも関するが、そこには、シート占有状態識別装置の電気信号から、座面が占有されているかどうかを算定して、占有状態に応じて、アシストユニットを作動させたり停止させたりする電子コントローラが備えられている。すなわちこのシート占有状態識別装置を援用して、自動車両もしくは自動車両のアシストユニットを相応に制御可能であることによって、自動車両をよりよくコントロールできるようになる、または、支援を行うために各種支援システムの制御介入を行うことができるようになっている。

別の好ましい実施形態においては、このアシストユニットがサスペンションアシストユニットとなっている。このサスペンションアシストユニットは、シートの二重占有状態、例えばオートバイの場合は運転席およびリヤシートの座面の占有状態が識別されることにより、サスペンションの設定を相応に行うことができるようになっている。このサスペンションアシストユニットは、ＥＳＡ（電子制御サスペンション）システムであるとよい。

さらにもう一つの実施形態においては、このアシストユニットが、緊急通報ユニット、特にイー・コール（ｅＣａｌｌ）システムとなっている。この緊急通報ユニットは、走行中にそれまで占有されていた座面が最早占有されていないことをシート占有状態識別装置が識別する場合に起動されるとよい。これは、オートバイの場合だと、運転者および／または同乗者が走行中に座面から身を放ってしまったことを意味することになるかもしれない。

特に電子コントローラは計時装置を有しており、それによりアシストユニットを遅延して起動できるようになっている。この遅延により、アシストユニットが直ちに起動されるのではなく、ある程度の時間が経過するまで、様子を見守ることが保証されている。それにより、例えばオートバイの場合は、運転者および／または同乗者が走行中に短時間立ち姿勢をとって、シート占有状態検出装置の検出エリア外に移動する場合に、緊急通報ユニットが起動されてしまうのを回避することができる。

本発明のさらに別の特徴および長所は、以下の説明および以下の図面から明らかにされる。

本発明にしたがったシート占有状態識別装置の第１の実施形態を具備した、本発明にしたがったアシストシステムの概略図である。 本発明にしたがったシート占有状態識別装置の第２の実施形態を具備した、本発明にしたがったアシストシステムの概略図である。

図１には、オートバイ用のアシストシステム２が示されるが、これは電子コントローラ４を有しており、この電子コントローラ４には計時装置６が含まれている。他にもこのアシストシステム２は、アシストユニット８を有している。このアシストユニット８は、サスペンションアシストユニット、特にＥＳＡシステム、および／または、ｅＣａｌｌシステム等の緊急通報ユニットであるとよい。

アシストユニット８は、電子コントローラ４により作動されるが、この作動は、コントローラ４にリンクされているシート占有状態識別装置１０から受信した信号に依存して行われるようになっている。

シート占有状態識別装置１０は電子モジュール１２を有しているが、これは、波形発生器１４、評価ユニット１６、ならびに、薄膜抵抗として実施されている不変抵抗１８から成っている。この電子モジュール１２は、シートヒータ２２の部材である。

他にも波形発生器１４は、シートヒータ２２の部材であるワイヤ２０に接続されている。したがってこのワイヤ２０は熱線であって、相応の電流がワイヤ２０を通り流れる場合には、座面２３を加熱することができる。

このワイヤ２０に対して一つのスイッチ２４が配置されているが、これは、急速な切換え時間を保証するために、ＭＯＳＦＥＴスイッチとして実施されていると好適である。そこではこのスイッチ２４により、シートヒータ２２が作動されているときにワイヤ２０を通り流れる電流を遮断できるようになっている。したがってこのスイッチ２４は、シートヒータ２２を作動させたり、停止させたりするようなスイッチであると好適である。

ワイヤ２０を通り流れる電流が遮断されることにより、ワイヤ２０は一種の電極となるが、そこではこの電極が、座面２３が占有されている限り、コンデンサ２６の部材となっている。したがってこのコンデンサ２６は、スイッチ２４により切り離されたワイヤ２０と、座面２３上にいる、バックプレート３０を形成している乗員２８との間に形成されることになる。その際に乗員２８は、自動車両のアースである基準電位に接続されている。この乗員２８により抵抗３２が形成されるが、しかしながらその影響は、シート占有状態識別装置１０の作動方式には一切及ばないようになっている。

電子コントローラ４は、何よりも特にワイヤ２０に対して配置されているスイッチ２４を制御するように設えられている。電子コントローラ４は、さらにその上に、電子モジュール１２の評価ユニット１６に接続されて、これからシート占有状態識別装置１０の電気信号の評価結果を受け取るようになっている。電子コントローラ４に帰属している計時装置６は、そこでは何よりも特に信号が入力されてから経過した時間を検出して、電子コントローラ４によるアシストユニット８の作動を相応に遅延させるようになっている。

波形発生器１４により発生された電気信号は、抵抗１８を通り減衰されるが、その結果、接続可能なコンデンサ２６による変化は、比較的激しいものとなる。評価ユニット１６の内部には、コンデンサ２６が電流回路に接続されており、または接続されておらず、かつ乗員２８が座面２３上にいない場合には、この閾値を上回る、または下回るとされる、閾値が保存されている。

波形発生器１４により発生される電気信号は、例えば、低周波で発生される、コンデンサ２６が接続されることによって、コンデンサ２６が周波数に依存した抵抗として機能するために、相応に低減されるようになっている、交流であるとよい。あるいはその代わりにこの電気信号は、コンデンサ２６が接続されることによって、位相が相互にずれるようになっている、交流電圧信号もしくは交流電流信号であってもかまわない。コンデンサの影響を相応に受けるようになっている、それ以外の電気信号もまた、利用されるようにして、波形発生器１４により発生されるようにしてもよい。

シート占有状態識別装置１０の作動方式は、そこでは次のようになっている。
シートヒータ２２が停止状態にあるときには、スイッチ２４が図１に示される切られた状態にあり、それによりワイヤ２０は電極として機能する。

波形発生器１４が発生する電気信号は、座面２３が乗員２８により占有されており、それに伴いコンデンサ２６が電流回路に接続されることによって、相応に変化する。その際にこのコンデンサ２６は、上記で既に言及したように、電極として機能するワイヤ２０と、車両のアースに接続された乗員２８の形態をとるバックプレート３０とにより形成されている。

コンデンサ２６によって変化された電気信号は、評価ユニット１６により相応に検出され、その結果電子コントローラ４は、座面２３が乗員２８により占有されているという信号を受け取ることになる。電子コントローラ４は、アシストユニット８の動作制御を実行する。

さてここで乗員２８が走行中に座面２３から離れたとすると、電流回路の中には、波形発生器１４により発生された電気信号を変化させるコンデンサ２６が最早存在しないことになる。それにより、波形発生器１４により発生された電気信号は、評価ユニット１６に保存されている閾値を上回るかまたは下回って、評価ユニット１６は、乗員２８が座面２３から離れたことを識別する。

乗員２８が走行中に座面から身を放つ上記のケースでは、電子コントローラ４が、評価ユニット１６から受信した信号に基づいて、アシストユニット４、例えば緊急通報ユニットを作動させるようになっている。しかしながら、例えば乗員２８が走行中に立ち姿勢をとる場合に、乗員２８が座面２３から短時間身を放つ、すなわち電極の検出エリア外に移動することはあり得るために、この場合はアシストユニット８の作動が計時装置６により遅延されるようになっている。それにより、緊急通報ユニットが不要に起動されないことを保証している。

シート占有状態識別装置１０は、シートヒータ２２のスイッチがオンであるときにも同様に作動可能である。シートヒータ２２が一般に作動されているときには、スイッチ２４は閉じているために、ワイヤ２０には電流が印加され、それによりワイヤ２０は熱を持ち、座面２３を加熱する。しかしながらスイッチ２４が閉じている場合は、ワイヤ２０がコンデンサ２６の電極として機能するのは不可能である。

このため、シートヒータ２２が作動されているときには、スイッチ２４が短時間、電流を遮断するその開放位置に移行するように、電子コントローラ４はスイッチ２４を制御する。スイッチ２４が開いている時間中は、ワイヤ２０が上記の方法に類似してコンデンサ２６用の電極として機能する。したがってこの時間中に、乗員２８による座面２３の占有状態を、上記で既に説明したように検出することができる。

スイッチ２４は、評価ユニット１６が波形発生器１４の電気信号を検出して演算処理するために要する時間にわたり、その電流を遮断する位置にあると好適である。

評価ユニット１６が電気信号を検知して演算処理した後には、スイッチ２４が、電子コントローラ４により制御されて、その電流を通す位置に戻されることにより、再び電流がワイヤ２０を通り流れて、その結果ワイヤ２０および座面２３の加熱がもたらされるために、ワイヤ２０は熱線として機能することになる。

その際にスイッチ２４のオンオフは、周期的に、シートヒータ２３の十分な暖房機能を保証する時間間隔で行われると好適である。それにより、シートヒータ２２が作動されているにもかかわらず、シート占有状態の識別が可能となるが、これは、同じ構成部品により達成されることになる。

図２には、アシストシステム２の第２の実施形態が示されるが、そこではシート占有状態識別装置１０が二つの座面２３および１２３に対して割り当てられていることから、これは図１から知られているシート占有状態識別装置１０の拡張例であると看做すことができる。例えば第１の座面２３はオートバイの運転席の座面であり、第２の座面１２３はリヤシートの座面である。図１から知られる構成部品については、同じ符号が使用されるが、構造が等しく、かつ機能が等しい、リヤシートの座面１２３に帰属する構成部品については、符号に百の位の数１が付加されている。

示されているこの図２においては、運転者２８だけが運転席の座面２３上に位置しているのに対して、リヤシートの座面１２３は占有されていない。

両方の座面２３、１２３に対して、同一に構成されている、いずれも一つの波形発生器１４、１１４、一つの評価ユニット１６、１１６、ならびに一つの抵抗１８、１１８を有している電子モジュール１２および１１２が一つずつ配置されている。

ワイヤ１２０は、図１において説明した実施例に類似して設えられて、一方ではコンデンサの電極として、他方では熱線として機能可能であるが、それによりこのワイヤ１２０も同様に、同乗者の座面１２３に帰属しているシートヒータ１２２の部材となっている。このワイヤ１２０を通り流れる電流は、スイッチ１２４を利用して遮断することができるために、ワイヤ１２０は、図１の実施形態に類似して、シートヒータ１２２が作動されているにもかかわらず、シート占有状態識別装置１０の第２のコンデンサのための電極としても機能できるようになっている。第２のコンデンサは、リヤシートの座面１２３が同乗者により占有されている場合にもたらされることになる。

両方の評価ユニット１６、１１６は、アシストシステム２の部材であり、アシストユニット８の作動、停止ないしは調整を相応に行うようになっている、同じ一つの電子コントローラ４に接続されている。

このアシストユニット８は、例えばサスペンションアシストユニット、特に、座面２３およびリヤシートの座面１２３の占有状態に応じてオートバイのサスペンションの設定を行うようになっているＥＳＡシステムであるが、それにより、乗員一名２８または乗員二名による占有状態に合わせて、サスペンションの設定が行われることになる。

２ アシストシステム
４ 電子コントローラ
６ 計時装置
８ アシストユニット
１０ シート占有状態識別装置
１２ 電子モジュール
１４ 波形発生器
１６ 評価ユニット
１８ 不変抵抗
２０ ワイヤ
２２ シートヒータ
２３ 座面
２４ スイッチ
２６ コンデンサ
２８ 乗員
３０ バックプレート
３２ 抵抗
１１２ 電子モジュール
１１４ 波形発生器
１１６ 評価ユニット
１１８ 不変抵抗
１２０ ワイヤ
１２２ シートヒータ
１２３ 座面
１２４ スイッチ

Claims (12)

1. 自動車両用、特にオートバイ用のシート占有状態識別装置（１０）であって、
   コンデンサ（２６）の少なくとも一つの、座面（２３）内に配置されてワイヤ（２０）として実現されている電極と、
   前記ワイヤ（２３）に接続されていて、電気信号を発生するための波形発生器（１４）と評価ユニット（１６）とを有する電子モジュール（１２）と
   を具備しており、
   前記波形発生器（１４）により発生される前記電気信号が、前記座面（２３）の占有状態により可変である、シート占有状態識別装置（１０）。
2. 前記ワイヤ（２０）がシートヒータ（２２）の一部であり、かつ前記ワイヤ（２０）が熱線であることを特徴とする、請求項１に記載のシート占有状態識別装置（１０）。
3. 前記電子モジュール（１２）が前記シートヒータ（２２）の一部であることを特徴とする、請求項２に記載のシート占有状態識別装置（１０）。
4. 前記ワイヤ（２０）に交互に、好適には周期的に交互に加熱電流が印加されて、前記ワイヤ（２０）が前記コンデンサ（２６）の電極として機能することを特徴とする、請求項２または３に記載のシート占有状態識別装置（１０）。
5. 前記ワイヤ（２０）に対して、スイッチ、特にＭＯＳＦＥＴスイッチが配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシート占有状態識別装置（１０）。
6. 電子コントローラ（４）が備えられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシート占有状態識別装置（１０）。
7. 前記電子モジュール（１２）が、不変抵抗（１８）、特に薄膜抵抗を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシート占有状態識別装置（１０）。
8. 少なくとも二つのワイヤ（２０，１２０）、二つの電子モジュール（１２，１１２）、および二つの座面（２３，１２３）が備えられていること、その際に各座面のシート占有状態を独立して算定するために、夫々の座面（１２，１２３）に対して、ワイヤ（２０，１２０）および電子モジュール（１２，１１２）が夫々配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシート占有状態識別装置（１０）。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のシート占有状態識別装置（１０）を具備した自動車両用アシストシステム（２）において、前記シート占有状態識別装置（１０）の電気信号から、座面（２３）が占有されているかどうかを算定する電子コントローラ（４）が備えられていること、その際に前記電子コントローラ（４）が、前記座面（２３）の占有状態に依存して、アシストユニット（８）を作動させるか停止させることを特徴とする、アシストシステム（２）。
10. 前記アシストユニット（８）がサスペンションアシストユニットであることを特徴とする、請求項９に記載のアシストシステム（２）。
11. 前記アシストユニット（８）が、緊急通報ユニット、特にｅＣａｌｌシステムであることを特徴とする、請求項９または１０に記載のアシストシステム（２）。
12. 前記電子コントローラ（４）に計時装置（６）が含まれ、それにより前記アシストユニット（８）が、前記シート占有状態識別装置（１０）から受け取った信号に依存して、遅延して作動可能であることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一項に記載のアシストシステム（２）。

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