JPH07508233A - 車両シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 車両ノート 技術の現状 本発明は請求の範囲第１項の前文に記載の車両シートに関するものである。

車両の快適性を向上させるために、車両シート（座席）を加熱可能に構成するこ とが知られている。そのために車両シートは、その座面に組み込まれた加熱コイ ルを備えている。その加熱コイルは場合によってはスイッチを介在させて必要に 応じであるいは自動的に、温度に従って車両のバッテリと接続可能である。加熱 コイルのマイナス極はアース電位に接続されている。プラス極は温度の２位置動 作制御器（オンオフ制御器）と直列に接続されている。幾つかの車両においては プラス極にはさらにオンオフスイッチが設けられている。

特に車両搭乗者用拘束手段、例えば安全ベルトおよび／またはエアバッグ／ステ ムなどに関連して、車両搭乗者の存在を検出する他の手段が知られている。この 種の装置は、例えばエアバッグシステムなど、危険な場合には人の関与なしで起 動可能ないわゆるパッシブな拘束手段を搭載した車両の場合に特に意味がある。

起動は、危険な場合であっても該当する車両シートが車両搭乗者によって実際に 使用されている場合にしか、必要にならない。例えば同乗者用に設けられている エアバッグ／ステムを同乗各席が空いている場合に不必要に起動させてしまうと 、エアバッグユニットの修復に関連して著しいコストがかかってしまう。

車両シートが使用されている場合でも、着座検出手段は、好ましくはそれぞれの 車両搭乗者がシステム的に正しい座位置に座っているかどうかを検出するのに用 いることができる。事故の場合にはこの検出が判断基準として用いられ、エアバ ッグをｔもそも作動させるのかあるいは場合によっては少し後になって初めて作 動させるのかを判断し、それによって誤った座位置による車両搭乗者の怪我の危 険を防止し、あるいは少なくとも減少させるようにしている。しかし既に事故状 況の前の段階において座位置が正しくないことを適当な表示手段、例えば警告ラ ンプあるいは信号発生器を介して表示することも可能である。

ＵＳ　−ＡＩ　−３８６３２０９から座面に配置された荷重に関係するスイッチ を有する車両シートが知られている。車両搭乗者がシートに座るとこのスイッチ はそのスイッチング状態が変化し、例えば回路を閉成させることができる。この スイッチは座席ヒータとは無関係の素子である。

ドアの閉鎖領域において人を検知するために、ＤＥ−０５３０４４７８９から発 振器による容量測定が知られている。人がニアコンデンサの容量電極間に入って 、それによって発振器コンデンサの容量が増加する。発振器周波数は減少する。

ＵＳ　−Ａ　ｌ　−４８８５５６６からはさらに、安全ベルトの装着を調べるこ とが可能な車両の装置が知られている。この装置にはノート電極と１つないし２ つのベルト電極が設けられている。

着座していることは、シート電極とベルト電極間の容量の増加ないしは２つのベ ルト電極間の容量増加によって検出される。

振動回路の振動周波数は、車両搭乗者の着座に関係する。この公知の装置の場合 にも車両シートに配置された電極は座席ヒータの構成要素ではない。

ＤＥ３６３５６４４Ｃ２から対向電極（＝アース）としての車両の車体と共にコ ンデンサを形成するシート電極が知られている。

このコンデンサは同乗者によってその容量が増大する。着座すると発振器はその 周波数が低下する。０．１秒の固定期間の開発振器パルスを計数し、メモリを介 してシリアルにマイクロコンピュータへ出力するカウンタメモリが設けられてい る。評価されるのは絶対的な容量ではな（、その瞬間的な変化である。

本発明の利点 それに対して請求の範囲第１項に記載の特徴を有する車両シートは、多数の利点 を有する。すでに設けられている座席ヒータの少なくとも一部を着座検出手段と して用いることによって、特に簡単で従って安価な車両シートの構造を実現する ことができる。その場合、考え得るすべての装備例、すなわち座席ヒータと着座 検出を実現するか、あるいは着座検出の可能性あるいは座席ヒータの可能性のみ を選択するかは車両メーカーに委ねられる。場合によっては、汎用装備の車両シ ートでとりあえず簡単な装備例においては、後から装備することによってもより 快適な装備を実現することができる。

現在一般的に組み込まれる座席ヒータは常に車体（ボディ）電位に通じている。

座席ヒータと車両搭乗者間の他の電極は、可能な限り早く熱を座席表面に移すた めに、座席ヒータに対してわずかな距離のみを隔てて組み込まれる。座席ヒータ 下方の電極は、わずかな効果しかもたらさない。相対誘電率２を有する０、２５ ｑｍで１　ｍ　ｍの距離の面電極の場合には、約４４００ｐＦの基本容量が得ら れる。シートに搭乗者がプラスされた場合の容量変化は、それぞれ大きさと電型 に従って１０力Ａら６０ｐＦの容量増加をもたらす。従って本出願では、容量増 加力く全く、あるいはごくわずかしか生しない場合の解決法が提供される。

これは、座席ヒータ自体を電極として用いることによって達成される。その場合 、ヒータは測定過程の間ヒータの抵抗線の直接近傍で２極で遮断される。その場 合にこの遮断（ま例え（ｉ５秒毎に５ミリ秒しか行われないので、発熱が遅れる こと（まない。

特に好ましくは、通電によって発熱可能な導体を有する電気的な座席ヒータの場 合には、導体が少なくとも着座を検出するセンサの一部として形成される。その 場合、座席ヒータの導体は特に容量性センサの第１の電極として形成される。特 に好ましい実施例においては、座席ヒータの通電；こよって発熱可能な導体はワ イヤ形状に形成され、一方容量センサの第２の電極は第１の電極と複数箇所で交 差する導体として形成される。その場合に座席ヒータの通電によって発熱可能な 導イ本は特に車両シートの座面に蛇行（曲折）して延びるよう１こ配置すること ができる。

容量センサの電極を示す２つの導体間の交差箇所（′！好ましくはマトリクス状 に配置され、特に本発明の実施例１こお（１て１ま単位面積当りの交差箇所の数 が一定になるよう１こ配置される。

しかし必要な場合には、交差箇所の数を面部分毎に可変に形成して、それによっ て例えば発熱可能な導体の配置における特殊性を考慮したり、あるいはまた特別 な感度特性を得ることも可能になる。すなわち例えば通電により発熱可能で蛇行 して敷設される座席ヒータの導体を異なる蛇行間隔で配置し、それによって例え ば車両シートの外部領域ではその内部領域におけるよりもより大きい加熱電力が 発生するようにすることができる。さらに交差箇所の密度を異ならせることによ って、誘電体として作用する車両搭乗者が電極構造に与える影響度を可変に形成 することができる。

交差箇所の領域において交差する導体が直流的に接触するのを排除するために、 少なくとも交差箇所の領域にある導体は好ましくは絶縁材によって互いに分離さ れる。その絶縁効果の他に、絶縁材によって同時に２つの電極を所定に整合させ ることができ、また電極装置の十分な機械的安定性も可能にする。さらに絶縁材 によって交差領域における２つの導体の距離も一定に保持される。これは、それ ぞれ導体の交差によって形成されるコンデンサ部分の容量値を一定にするのに意 Ｏ未がある。

本発明の特に好ましい実施例においては、絶縁材は例えばガラスあるいは他の絶 縁物質からなる絶縁ビーズの形状を有し、この絶縁ビーズは交差箇所の領域にお いて２つの導体ないしは電極をほぼ点状に包囲する。本発明の他の実施例におい ては、場合によってはメツシュあるいは網状にされた第２の電極には等間隔で配 置された絶縁ビーズが設けられるだけであリ、第２の電極は取り付けの際にほぼ 細片状部分を有する第１の電極の上に配置される。

本発明の他の実施例においては電極は、平坦な絶縁箔の対向する面に配置された 交差する導体あるいは箔状細片から構成される。この配置はかなりフレキシブル で、それは車両シートの座面に関連した使用に非常に有利であるが、しかもその 場合簡単な方法で電極間に一定の距離が確保される。測定は１％精度領域で行わ れる。それによって測定は、安価なマイクロコンピュータに設けられている８ビ ツトカウンタで行うことができる。座席容量は、測定時間を発振器周波数に適合 させることによって定められる。着座がない場合にはカウンタ値は常に１２８＋ 　］である。着座ないし非着座の場合の値は常にカウンタ値１．２８に関連する 。従って着座時のずれは、はぼ常に同数の増分を有する。したがって評価プログ ラムはすべてのシートについて同じである。

図面 本発明の実施例を図面に示し、以下で詳細に説明する。第１図は電子制御装置の 接続および遮断用の２接点リレー（トランジスタ）を直接シートに設けた電気的 な座席ヒータを示す。

リレーが開放している場合には座席ヒータは測定電極として用いられる。第２図 は電極装置の第１の実施例を示す。第２ａ図は電極装置の他の実施例を示す。第 ３図は容量センサを形成する電極を有する回路のブロック回路図である。第４図 は電極装置の他の実施例を示す。第５図は加熱可能な車両シートの座面の横断面 図であり、第６図はフローチャー１・図、そして第７図はブロック回路図である 。

実施例の説明 第１図は、着座時リレー３を介して電圧が印加される電気的な抵抗・座席ヒータ ・電極を示す。接続および遮断は抵抗線に直列に接続された２位置動作温度制御 器（オンオフ温度制御器）２によって行われる。抵抗電極は電極タップ５を介し て電子評価装置４に接続されている。電子評価装置４はマイクロコンピュータお よびリレー３の他に発振器７、メインプロセッサ制御装置６とマイクロコンピュ ータ・センサ装置４間のデータ交換線９から構成されている。マイクロコンピュ ータ・センサはヒーティング時着座を検出するために短期間リレーを遮断して、 発振器周波数を測定する。測定によって着座が明らかになったときにのみ再度の 接続が行なわれる。

第７図は座席容量を学習するためのブロック回路図であり、第６図はそのフロー チャート図である。学習は非着座時にのみ行われ、中央制御装置４によって開始 される。レジスタＭＥには基本時間値がロードされ（１４）、これにより座席容 量が最小である場合カウンタは値〈１２８にカウントされる。測定開始と共にカ ウンタには値Ｏがロードされ、カウンタが始動される（１５）。パルスがカウン タに入力され、測定時間がめられる（１６）。続いてカウンタが停止される（１ ７）。カウンタ値が値＝＜１２８であるかが調べられる（１８）。値く１２８で ある場合には、２０へ進んで、測定時間レジスタＭＥが１だけ増分される。測定 値＝　１２８　＋　１である場合には、レジスタＭＥの値がＥＥＰＲＯＭに格納 される（１９）。

サブプログラムの測定時間においてレジスタの内容ＭＥがアキュムレータに格納 される（２１）。２２ではアキュムレータが連続的にデクリメントされる。次の Ｎ０ＰＳにより測定時間が増大される（２３）。アキュムレータがＯである場合 には、測定時間が終了する（２４）。アキュムレータ値くＯである場合には２２ へ進む。制御装置６はバラノブな拘束手段を起動させる機能を有し、それぞれ車 両搭乗者が保護すべきシートに着座しているときにのみ、事故時拘束手段の起動 が行われるようにする。それによって運転者と同乗者用のエアバッグンステムを 搭載した車両においては、事故発生時、同乗者が着座していない場合には同乗者 用に設けられているエアバッグを起動させないようにすることが可能になる。こ れにより不必要に操作されたエアバッグンステムを補修する高額の費用が節約さ れる。

電気的な座席ヒータの導体３を着座検出手段のセンサの電極として二重に利用す ることによって、特に簡単かつ安価で、しかも多面的に使用可能な車両ソート構 造が得られる。車両シートのメーカーは例えば本発明による提案に従ってそれぞ れの車両ノートを構成することができる。その場合に車両メーカーがその車両に おいてそれぞれ電気的な座席ヒータと同時に着座検出装置を設けるか、あるいは 快適性の少ない構成において電気的な座席ヒータのみあるいは着座検出装置のみ を組み込むか、ということはそれぞれ車両メーカーの判断に任される。基本装備 において、まずは、それぞれ電気的な座席ヒータあるいは着座検出装置を組み込 むようにすることも可能である。

それぞれ付加的な装備は、第２図に概略図示する制御装置に接続することによっ て、後から搭載することによっても実現できる。車両シート１の構造を変更する ような作用は不要である。容量センサを形成する導体３と７を空間的に密接して 配置することによって、機械的に頑丈でノイズの影響を受けにくいセンサ構造が 得られる。これは、特に、車両シートに配置された第１の電極の他に例えば対向 電極として車両ボディーを利用する従来技術から知られた容量センサに比較した 場合に言えることである。この公知の電極構造の場合には、環境条件の変化によ って、かつ／または車両搭乗者の座位置の変化によって、本発明により提案され た電極配置に比較してノイズの影響がずっと強く表れる。

第２図には直列スイッチ１３とシート温度を制御するオンオフ制御器２とを有す る座席ヒータ１の配置が示されている。交差ワイヤ１０と空いている電極線１１ とを有する並列に配置された固定の電極５を介し座席ヒータに対する並びに車体 に対する漂遊容量により発振器７の発振周波数が定められる。中央制御装置６は 導線１２によって発振器７と接続され、継続的に発振器周波数を測定する。電極 ５．１０．１１による付加的な負荷は１ｏｐＦより小さい範囲にある。座席ヒー タの接続並びに遮断によって発振器カウンタにく＝１（ディジット）の測定変化 がもたらされる。

好ましい第１の実施例においては、第１の電極として用いられる導体３はワイヤ 状に形成され、かつ第２図に示すように、車両シート１の座面２に蛇行して配置 されている。容量センサの第２の電極７も、第１の導体３と複数箇所で交差する ワイヤ状の導体の形で形成されている。交差箇所においては電極３．７は好まし くは絶縁材によって、直流的な接続が発生しないように、互いに絶縁されている 。好ましくは絶縁材によって電で、電極３．７の交差によって形成されるコンデ ンサの容量は一定になる。

特に第５図から明らかなように、絶縁材は、例えばガラスなどの絶縁物質からな る絶縁ビーズ１０として形成することができ、この絶縁ビーズは互いにわずかな 距離を隔てて配置された電極３．７の交差領域を包囲する。その場合に得られる 電極３．７のメツシュ化ないしはネット化によって、機械的に負荷をかけること ができ、比較的フレキシブルな構成が得られ、これを特に簡単な方法で例えば車 両ンー）−１の下側織物２ｂと上側織物２ａからなる座面２に一体化させること ができる（第５図）。第２図から明らかなように、電極３．７間の交差箇所はマ トリクス状に配置されており、そして、少なくとも本発明の実施例においては座 面の単位面積当り同一の交差箇所が得られるように座面に分布される。

第４図を用いて説明する本発明の他の実施例においては、必要に応じて交差箇所 の密度が面部分毎に異なるようにされる。

これは、例えば、電気的な座席ヒータの構成部分として設けられる導体３を本実 施例においても同様に蛇行させ異なる蛇行間隔で敷設させることによって得られ る。この種の配置は例えば、車両シート１の座面２の異なる領域に異なる加熱電 力を供給したい場合に効果的である。例えば座面の端縁領域により大きい加熱エ ネルギを供給することが考えられる。

しかし電極３．７間の交差箇所の密度をこのように変化させることによって、必 要に応じてセンサ装置を局所的に種々に調節することも可能になる。それにより 車両シートが使用されているかあるいはいないかを検出することの他に、場合に よってはさらに車両搭乗者が実際に取った座位置を逆推することができる。これ は、理想的な座位置の場合にだけパッシブな拘束手段によって最適な保護効果が 保証され、それとずれた座位置においては場合によっては車両搭乗者に大きな危 険が予想される応用例の場合に、特に好ましい。場合によっては適当な警告装置 によって車両搭乗者に正しい時期に座位置が好ましくないことを指摘することが できる。本発明の他の実施例においては、場合によっては多数の電極を設け、こ れを必要に応じて多数の制御装置８と接続し、いずれにしても異なる評価回路に 関連させることにより装置をさらに改良することができる。

他の実施例においては加熱回路に関連する導体は箔状に形成される。一方策２の 電極を形成する導体はワイヤ状に形成され、所定の間隔で絶縁ビーズ形状の絶縁 材によって包囲される。この絶縁ビーズにより直流的な分離が保証され第１の電 極上に載置させることが可能になる。

さらに最後の実施例では、平坦に形成された絶縁箔を有し、その絶縁箔の両側に ほぼ細片状に形成されかつ互いに交差する電極が配置される電極装置が設けられ る。その電極装置の実施形態は特に簡単に形成することができ、それにもかかわ らず機械的に極めて安定である。従ってこの実施形態は特に、車両の寿命冊で見 て大きな機械的応力を受ける車両シートの座面に対する構成に適している。

ＦＩＧ、　２ａ ＦＩＧ、ム 国際調査報告　。ｒＴ／ｎｔ　Ｑ７／。。２６゜ｏｔｒＭｒ　Ｑｌ／ｎ１２ＡＩ フロントページの続き （７２）発明者　ハウブナ−・ゲオルクドイツ連邦共和国　ヴエー　８４３１　 ベルク・ルートヴイッヒシュトラーセ　１ （７２）発明者　マイアー・ヴエルナードイツ連邦共和国　ヴエー　８５４０　 イーゲルス　ドルフ・リングシュトラーセ　３３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電気的な座席ヒータと着座検出手段とを備えた車両シートにおいて、 少なくとも座席ヒータの部分が着座検出手段として用いられることを特徴とする 車両シート。 ２）電気的な座席ヒータが通電によって発熱可能な導体（３）を有し、この導体 が少なくとも車両シート（１）の着座を検出するセンサ（３、７）の部分として 形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両シート。 ３）導体（３）が容量センサの複数電極（３、７）の第１の電極であることを特 徴とする請求の範囲第１項、第２項に記載の車両シート。 ４）導体（３）がワイヤ状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項 から第３項までのいずれか１項に記載の車両シート。 ５）導体（３）が車両シート（１）の座面（２）に蛇行して延びるように配置さ れることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の 車両シート。 ６）容量センサ（３、７）の第２の電極（７）が、第１の電極（３）と複数箇所 で交差する導体（７）として形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項 から第５項までのいずれか１項に記載の車両シート。 ７）電極（３、７）の交差箇所の領域が、両者間に直流的な接続が発生しないよ うに、絶縁材によって互いに分離されていることを特徴とする請求の範囲第１項 から第６項までのいずれか１項に記載の車両シート。 ８）絶縁材として、例えばガラスなど絶縁性物質からなる絶縁ビーズ（１０）が 設けられており、絶縁ビーズが電極（３、７）をその交差箇所の領域において包 囲することを特徴とする請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項に記載 の車両シート。 ９）電極（３、７）の交差箇所がマトリクスに配置されていることを特徴とする 請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１項に記載の車両シート。 １０）車両シートの座面（２）の単位面積当りの交差箇所の数が一定であること を特徴とする請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１項に記載の車両シー ト。 １１）車両シートの座面（２）の単位面積当りの電極（３、７）の交差箇所の数 が可変であることを特徴とする請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１項 に記載の車両シート。 １２）電極が交差する箔状細片として平坦な絶縁箔の両側に非常に薄く配置され ていることを特徴とする請求の範囲第１項から第１１項までのいずれか１項に記 載の車両シート。 １３）電極（３、７）のそれぞれの交差箇所によって形成されるコンデンサの容 量値がほぼ１ピコファラドより小さいことを特徴とする請求の範囲第１項から第 １２項までのいずれか１項に記載の車両シート。 １４）座席ヒータの遮断が、抵抗加熱線の直接近傍で２極で行われることを特徴 とする請求の範囲第１項から第１３項までのいずれか１項に記載の車両シート。 １５）座席ヒータ電極容量の測定が、所定の時間間隔で２極リレーを遮断するこ とによって行われることを特徴とする請求の範囲第１項から第１４項までのいず れか１項に記載の車両シート。 １６）着座時にのみ座席ヒータの接続が行なわれることを特徴とする請求の範囲 第１項から第１６項までのいずれか１項に記載の車両シート。 １７）シートの電極装置の容量値が学習プログラムによって求められることを特 徴とする請求の範囲第１項から第１６項までのいずれか１項に記載の車両シート 。