Capteur de siège
introduction
La présente invention concerne un capteur de siège destiné à détecter une occupation d'un siège comme p. ex. un siège d'un véhicule. Un tel capteur trouve son application notamment dans le domaine de la commande du système de protection des passagers des véhicules automobiles. Afin de protéger la vie des passagers lors d'un accident de la circulation, les véhicules modernes sont équipés le plus souvent d'un système de protection comprenant un ou plusieurs airbags qui servent à absorber l'énergie d'un passager libérée lors du choc de l'accident. Il est clair que lorsqu'un siège n'est pas occupé, l'airbag associé ne doit pas être déployé lors de l'accident. Par conséquent, on a commencé à équiper p. ex. le siège passager d'un détecteur d'occupation, grâce auquel les airbags associés à ce siège peuvent être débranchés. De plus, afin de permettre un déploiement adapté à la stature de la personne assise, les airbags sont de préférence commandés par des détecteurs mesurant p.ex. le poids de la personne assise. Les détecteurs utilisés sont souvent des détecteurs plats du type à feuilles comprenant plusieurs zones actives qui sont intégrés dans le siège. Ils comprennent généralement au moins deux feuilles élastiques qui sont disposées à une certaine distance l'une par rapport à l'autre. Ceci est p.ex. réalisé au moyen d'un ou de plusieurs écarteurs qui sont collés entre les deux feuilles de manière à entourer au moins en partie les zones actives du détecteur plat. Dans les zones actives, le détecteur comprend au moins deux structures de contact qui sont disposées sur les feuilles de telle sorte que, lors de la compression des deux feuilles dans la zone active, un contact électrique est réalisé entre les structures de contact. Après l'enlèvement de la pression sur les feuilles, celles- ci reviennent dans leur position écartée sous l'effet de leur élasticité et le contact électrique entre les structures de contact est à nouveau interrompu.
Un problème qu'on rencontre avec des commutateurs de ce type est la variation de sa réponse avec la température. En effet, la réponse du détecteur dépend en grande partie de l'élasticité des feuilles de support. Or, sous l'effet de la chaleur, les feuilles de support, p.ex. des films de Mylar®, ont tendance à se dilater et à devenir plus molles. Dès lors les feuilles s'affaissent dans la zone active et la distance entre les deux feuilles diminue. Sous la seule action d'un revêtement de siège qui est tendu au dessus de la mousse de siège, les structures de contact des feuilles de support peuvent alors entrer en contact et former des contacts parasites indésirés.
Objet de l'invention
L'objet de la présente invention est de proposer un détecteur de siège qui permet d'éviter au maximum ces contacts parasites.
Description générale de l'invention
Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par un détecteur de siège comprenant une pluralité de zones actives distribuées sur la surface dudit détecteur, ledit détecteur comprenant une feuille de support élastique supé- rieure et une feuille de support élastique inférieure, lesdites feuilles de support supérieure et inférieure étant disposées à une distance prédéterminée l'une par rapport à l'autre à l'aide d'au moins un écarteur, ledit écarteur étant disposé entre les deux feuilles de support de manière à entourer au moins partiellement les zones actives du détecteur, et au moins deux structures de contact dispo- sées à l'intérieur de chaque zone active sur les feuϋles de support de telle sorte que, lors de la compression des deux feuilles dans la zone active, un contact électrique est réalisé entre les structures de contact. Conformément à l'invention un élément élastique courbé est associé à chaque zone active, ledit élément courbé recouvrant au moins une partie de la zone active respective. L'élément courbé recouvrant la zone active, au moins en partie, a pour effet d'augmenter un seuil de pression minimum nécessaire à la mise en contact des structures de contact sur les feuilles de support. En effet, lors de la compres-
sion du détecteur, l'élément courbé doit d'abord être déformé avant que les structures de contact ne puissent être mises en contact. L'élément courbé permet donc de définir de manière déterminée un seuil de réponse du détecteur. En dessous de ce seuil de réponse, le détecteur n'enregistre pas de forces actives. En dimensionnant l'élément courbé de manière appropriée, tous les contacts parasites dues aux forces liées à l'intégration du détecteur dans un siège peuvent être évités.
Il convient de noter que les déformations éventuelles d'un élément courbé causées par un réchauffement de l'élément sont considérablement réduites par rapport à une feuille de support plane recouvrant la zone active. Dès lors les effets néfastes de la chaleur sur le détecteur sont considérablement réduits.
Dans une exécution préférée de l'invention, ledit élément élastique courbé est disposé entre lesdites feuilles de support et recouvre au moins une partie desdîtes structures de contact. Dans cette position, l'élément courbé peut servir d'écarteur pour assurer une distance constante entre les deux feuilles de support dans la zone active quand aucune force au-dessus du seuil de réponse n'agit sur le détecteur.
Ledit élément élastique courbé est de préférence disposé de manière à ce qu'une surface convexe dudit élément courbé soit dirigé vers ladite feuille supérieure, c'est à dire vers la surface sur laquelle une force exercée par un passager occupant le siège est exercée.
Dans une exécution possible de l'invention ledit élément élastique courbé comprend une structure centrale en dôme et un bord s'étendant radialement à partir de la structure en dôme, et dans lequel ledit bord de l'élément courbé est disposé entre ledit écarteur et ladite feuille supérieure. Le bord de l'élément courbé, qui présente une forme d'un ressort Belleville, peut p.ex. être collé entre la feuille supérieure et l'écarteur. Dans le cas d'un écarteur en bande adhésive double face, le bord de l'élément courbé est ainsi collé sur la face supérieure de l'écarteur. Il est à noter que dans cette exécution, la structure en dôme de l'élément courbé s'étend au-dessus du plan défini par la surface
supérieure de l'écarteur. Il en résulte que la feuille de support supérieure est recourbée vers le haut dans la région des zones actives.
Dans une autre version de l'invention, lequel ledit élément élastique courbé comprend une structure en dôme et un bord s'étendant radialement à partir de la structure en dôme, et dans lequel ledit bord de l'élément courbé est disposé entre ladite feuille inférieure et ledit écarteur. L'élément courbé étant placé plus bas par rapport à la feuille supérieure, celle-ci ne doit pas forcément être courbée vers le haut. La courbure de l'élément courbé peut être choisie par exemple de telle sorte, que la hauteur de l'élément courbé est substantiellement égale à celle de l'écarteur. Dans ce cas, le feuille de support supérieure n'est pas recourbée vers le haut et le détecteur a une surface supérieure substantiellement plane. Cependant la structure en dôme peut aussi bien être dimension- née de manière à s'étendre au-delà du plan défini par la surface supérieure de l'écarteur. Dans une exécution avantageuse, ledit élément courbé est formé en métal. Dans ce cas ledit élément courbé peut avantageusement former une des structures de contact Chaque zone active d'un tel détecteur comprend par exemple deux électrodes disposées à une certaine distance sur la feuille inférieure et reliées à une unité de commande. Lors d'une compression des deux feuilles de support, l'élément courbé en métal est enfoncé et pressé sur les deux électrodes, permettant ainsi un courant électrique de passer entre les deux électrodes. Un tel détecteur fonctionne alors dans un mode appelé « shunt mode ». Dans une autre variante, une seule électrode reliée à l'unité de commande est disposée sur la feuille inférieure et l'élément courbé est lui même également relié à l'unité de commande. L'élément de contact forme donc une électrode opposée à l'électrode disposée sur la feuille inférieure. Dans ce cas le détecteur fonctionne dans un mode appelé « shunt mode ».
Il est à noter qu'un tel détecteur n'est commuté que lorsque le seuil de pression nécessaire à la mise en contact des structures de contact est franchi. Le détecteur permet donc de détecter si le force exercée sur le détecteur dépasse une certaine force minimale, déterminée principalement par la configuration de
l'élément courbé. Le détecteur ainsi formé constitue donc un détecteur de pression simple, capable de discriminer deux situations de forces agissant sur les zones active.
Afin d'améliorer la résolution du détecteur, l'une au moins des structures de contact peut être revêtue d'une couche sensible à la pression conférant aux différentes zones actives une résistante électrique variant avec la pression exercée.
Dans une autre exécution ledit élément courbé comprend une zone de ladite feuille supérieure déformée en forme de dôme. Il est par exemple possible de recourber, par un procédé de thermoformage, la feuille supérieure dans la région des zones actives vers l'extérieur, c'est à dire vers le haut. Dans cette exécution, aucun élément courbé supplémentaire ne doit être intégré dans les zones active. Il est à noter que la face concave des zones courbées de la feuille supérieure est de préférence revêtue d'une couche conductrice formant une des structures de contact. Cette couche conductrice peut être directement reliée à l'unité de commande du détecteur et former ainsi une électrode d'un détecteur fonctionnant en « through mode » Alternativement la couche conductrice forme un shunt pour court-circuiter deux électrodes disposées sur la feuille inférieure d'un détecteur en « shunt mode ». Dans une autre exécution de l'invention, ledit élément élastique courbé est disposé sur une face extérieure de ladite feuille de support supérieure, évitant ainsi qu'une force exercée par un revêtement de siège n'agisse directement sur la surface supérieure du détecteur. La tension du revêtement ne peut donc pas enfoncer la feuille de support supérieure. Ledit élément élastique courbé peut p.ex. comprendre une structure en dôme et un bord s'étendant radiaiement à partir de la structure en dôme, et dans lequel ledit bord de l'élément courbé est collé sur ladite face extérieure.
Il est à noter qu'un détecteur de siège peut comprendre des zones actives configurées selon différentes exécutions décrites ci-dessus. Ainsi une partie des zones actives peut p.ex. fonctionner en « through mode » tandis que les autres zones actives fonctionnent en « shunt mode ». De même, le détecteur
peut comprendre des éléments courbés d'au moins deux types différents ayant des caractéristiques mécaniques différentes. Il est ainsi possible d'avoir un détecteur de siège dont une partie des zones actives présente un premier seuil de fonctionnement, tandis que les autres zones actives présentent un deuxième seuil de fonctionnement qui est différent du premier seuil. On peut ainsi augmenter le nombre des niveaux de forces détectables. Les zones actives peuvent par exemple former des groupes de plusieurs zones actives à chaque fois, dans lequel les éléments courbés associés aux différentes zones actives présentent des caractéristiques mécaniques différentes.
Description de l'invention à l'aide des figures
D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée de quelques modes de réalisation avantageux présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés. Celles ci montrent:
Fig.1 : une coupe à travers une zone active d'une première exécution d'un détecteur selon la présente invention;
Fig.2: une coupe à travers une zone active d'une deuxième exécution d'un détecteur selon la présente invention; Fig.3: une coupe à travers une zone active d'une troisième exécution d'un détecteur selon la présente invention; Fig.4: une coupe à travers une zone active d'une quatrième exécution d'un détecteur selon la présente invention.
La fig. 1 montre schématiquement une coupe à travers une zone active d'exécution possible d'un détecteur de siège selon la présente invention. Le détecteur comprend une feuille de support inférieure 10 et une feuille de support supérieure 12, qui sont arrangées à une certaine distance à l'aide d'un écarteur 14. L'écarteur 14 comprend par exemple une bande adhésive double face qui présente une découpure 16 dans la région de la zone active 18 de telle manière que l'écarteur 14 entoure la zone active au moins partiellement.
Un élément courbé 20, p.ex. un ressort Belleville, est disposé avec son bord radial 22 entre l'écarteur 14 et la feuille supérieure 12 de telle manière que l'élément courbé recouvre la zone active 18. L'élément courbé 20 est orienté de telle manière que sa surface convexe est orientée vers la feuille de support supérieure 12, recourbant ainsi la feuille supérieure vers le haut. La force de rappel de l'élément courbé s'oppose ainsi à une déformation de la feuille supérieure sous l'action d'une force exercée par exemple par un revêtement de siège. En effet une force agissant sur la surface supérieure du détecteur doit dépasser la force de rappel de la courbure de l'élément courbé afin de pouvoir enfoncer feuille de support supérieure.
L'élément courbé 20 comprend de préférence un dôme métallique qui peut former une électrode coopérant avec une deuxième électrode 24 disposée sur la feuille inférieure 10. Un tel détecteur fonctionne donc en mode « shunt mode ». Dans une exécution alternative (non représentée) le dôme métallique forme un shunt pour court-circuiter deux électrodes adjacentes de la feuille de support inférieure.
La fig. 2 montre une autre exécution d'une zone active d'un détecteur de siège. Dans cette exécution, le bord radial de l'élément courbé 20 est disposé entre l'écarteur 14 et la feuille inférieure. Une troisième exécution est représentée dans la fig. 3. Dans cette version, l'élément courbé 20 est formé par une partie de la feuille de support supérieure 12. La feuille de support supérieure est recourbée vers l'extérieur, c'est à dire vers le haut, par exemple par un procédé de thermoformage. Comme le feuille de support est formé d'une matière isolante, la face concave des zones cour- bées de la feuille supérieure est de préférence revêtue d'une couche conductrice 26 formant une des structures de contact du détecteur.
Dans une autre exécution de l'invention représentée à la fig. 4, ledit élément élastique courbé 20 est disposé sur une face extérieure de ladite feuille de support supérieure 12, évitant ainsi qu'une force exercée par un revêtement de siège n'agisse directement sur la surface supérieure du détecteur. Ledit
élément élastique courbé 20 peut p.ex. être fixé avec son bord radial 28 sur ladite face extérieure au moyen d'un adhésif 30.