專利名稱：用于汽車乘客的分類裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車乘客的分類裝置，尤其涉及一種利用兩電極之間的電容分類座椅中的乘客的用于汽車乘客的分類裝置。
背景技術(shù)：
通常，車輛裝配有用于乘客的各種安全裝置，例如，其中之一是在車輛碰撞中通過在乘員和車輛結(jié)構(gòu)之間膨脹來保護(hù)乘員的氣囊。在車輛碰撞中，氣囊在通過利用從氣體產(chǎn)生器產(chǎn)生的氣體的壓力膨脹的同時(shí)保護(hù)乘員。然而，氣囊被設(shè)計(jì)成在用于保護(hù)普通成年人的壓力下膨脹。因此，當(dāng)座椅中的乘員是具有普通身體的成年人時(shí)沒什么問題，然而，當(dāng)乘員是嬰兒、兒童或小型成年人時(shí)，氣囊的高膨脹壓力可能是威脅座椅中的乘員的一個(gè)因素。通常，盡管具有普通身體的成年人坐在駕駛員座椅中，不僅具有小型身體的成年人，而且嬰兒、兒童或小型成年人可能坐在乘員座椅中。因此，需要通過將乘員座椅中的乘員分成具有普通身體的成年人、嬰兒、兒童和小型成年人使得氣囊的膨脹壓力不同。在法律中規(guī)定使得氣囊的膨脹壓力根據(jù)乘員座椅中具有普通身體的成年人、小于一歲的嬰兒、小于三歲的嬰兒、小于六歲的兒童和全部婦女中5%的小型婦女而不同。因此，車輛裝配有用于將乘員座椅中的乘員分類的乘客分類裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)做出努力以提供一種用于汽車乘客的分類裝置，該裝置能夠在不受干擾檢測乘員的外部條件影響的情況下分類座椅中的乘客。本發(fā)明的目的不限于上述目的，從下面的描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚地理解上面沒陳述的其它目的。本發(fā)明的典型實(shí)施例提供一種用于汽車乘客的分類裝置，包括車體；第一電極， 所述第一電極被設(shè)置在所述車體內(nèi)部的座椅中；第二電極，所述第二電極被設(shè)置在所述座椅中；和開關(guān)，所述開關(guān)允許所述第一電極和所述第二電極具有不同極性或相同極性使得在所述第一電極和所述第二電極之間產(chǎn)生第一電場或在所述第一電極及所述第二電極與所述車體之間產(chǎn)生第二電場。其它典型實(shí)施例的細(xì)節(jié)被包括在詳細(xì)描述和附圖中。根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，由于開關(guān)被設(shè)置成使得設(shè)置在座椅中的第一電極和第二電極具有不同極性或相同極性，通過利用在第一電極和第二電極之間產(chǎn)生的第一電場和在第一及第二電極與車體之間產(chǎn)生的第二電場，能夠在不受干擾檢測乘員的外部條件影響的情況下分類座椅中的對象。本發(fā)明的效果不限于上述效果，本領(lǐng)域技術(shù)人員從權(quán)利要求中將清楚地理解上面沒陳述的其它效果。


圖1是說明根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的用于汽車乘客的分類裝置的原理的視圖；圖2是示出在圖1中示出的第一電極、第二電極和控制單元的視圖；圖3是圖2的方框圖；圖4是示出通過根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的用于汽車乘客的分類裝置的控制器預(yù)先設(shè)定的分類模式和該分類模式的結(jié)果；和圖5是說明控制根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的用于汽車乘客的分類裝置的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式將從下面參考附圖詳細(xì)描述的典型實(shí)施例中，本發(fā)明的優(yōu)勢和特征以及用于實(shí)現(xiàn)這些的方法將是清楚的。然而，本發(fā)明不限于這里描述的典型實(shí)施例，而是將被以各種形式實(shí)施。典型實(shí)施例僅通過示例方式提供，從而本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠完全理解本發(fā)明公開的內(nèi)容和本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明將僅由所附權(quán)利要求的范圍限定。在整個(gè)說明書中相同的附圖標(biāo)記表示相同的組件。 下文參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的用于汽車乘客的分類裝置。圖1是說明根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的用于汽車乘客的分類裝置的原理，圖2是示出在圖1中示出的第一電極20、第二電極30和控制單元40的視圖，圖3是圖2的方框圖。參考圖1到圖3，根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的用于汽車乘客的分類裝置包括車體10、 設(shè)置在車體10內(nèi)的座椅1中的第一電極20、設(shè)置在座椅1中的第二電極30和控制單元40。第一電極20和第二電極30被嵌入傳感器墊50中，彼此有預(yù)定距離，且與控制單元40電連接，并且制成模塊。如上所述制成模塊的第一電極20、第二電極30和控制單元 40能夠被容易地安裝在座椅1中?？刂茊卧?0可不必需以這種構(gòu)造被安裝在座椅中。即控制單元40可以是作為車輛的典型控制裝置的ECU(電子控制單元)。車體10、第一電極20、第二電極30和控制單元40與車輛中的電池電連接。S卩，電池的負(fù)極被連接到車體10，使得由車體10、第一電極20、第二電極30和控制單元40組成的電路能夠被實(shí)施。座椅1具有作為安置對象7的臀部之處的座位部3和支撐對象7的后背的靠背5。 第一電極20和第二電極30可以被設(shè)置在座椅1的座位部3或靠背5中。下文中，假定第一電極20和第二電極30被設(shè)置在座椅1的座位部3中且座椅1暗含座位部3。此外，對象 7是安置在座椅1上對象的例子，安置于座椅1上的對象是可變的。即座位1可以是空的、 具有普通身體的成年人可能座在座椅1中、具有小型身體的成年人在其與座椅之間有襯墊或厚織物的狀態(tài)下可能坐在座椅1中，具有嬰兒的CRS (兒童限制系統(tǒng))可能被安裝到座椅 1上，諸如移動(dòng)電話的電子裝置可能被放置在座椅1上，水可能濺到座椅1上。根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的用于汽車乘客的分類裝置是用于根據(jù)座椅1中的乘客的分類控制氣囊膨脹和膨脹壓力的技術(shù)的一部分，下文中，座椅1中的對象被賦予附圖標(biāo)記7，與被描述的座椅1中的乘客和對象7相同。
控制單元40包括開關(guān)42、電流測量裝置44和控制器46。開關(guān)42、電流測量裝置 44和控制器46可與E⑶成為一體。此外，開關(guān)42和電流測量裝置44可以被安裝在座椅1 中的電路板45上，且控制器46可被設(shè)置在E⑶中且與電路板45連接。開關(guān)42是包括在控制單元40中的模擬開關(guān)。開關(guān)42被連接到第一電極20和第二電極30，且將電池的AC功率傳遞到第一電極 20和第二電極30。開關(guān)42被激勵(lì)使得第一電極20和第二電極30具有不同極性或相同極性。當(dāng)開關(guān)42被激勵(lì)使得第一電極20和第二電極30具有不同極性時(shí)，第一電極20 和第二電極30交替地操作為正電極和負(fù)電極。下文中，為了理解描述方便，假定當(dāng)?shù)谝浑姌O20和第二電極30具有不同極性時(shí)，第一電極20是正電極而第二電極30是負(fù)電極。此外，當(dāng)開關(guān)42被激勵(lì)使得第一電極20和第二電極30具有相同極性時(shí)，第一電極20、第二電極30和車體10交替地操作為正電極和負(fù)電極。下文中，為了理解描述方便， 假定當(dāng)?shù)谝浑姌O20和第二電極30具有相同極性時(shí)，第一電極20和第二電極30都是正電極，而車體10是負(fù)電極。當(dāng)?shù)谝浑姌O20是正電極而第二電極30是負(fù)電極時(shí)，在第一電極20和第二電極30 之間產(chǎn)生第一電場E1。此外，當(dāng)?shù)谝浑姌O20和第二電極30都是正電極而車體10是負(fù)電極時(shí)，在第一電極20及第二電極30與車體10之間產(chǎn)生第二電場E2。開關(guān)42在極短時(shí)間內(nèi)被周期性地激勵(lì)，使得能夠交替地產(chǎn)生第一電場El和第二電場E2?？刂破?6利用當(dāng)座椅1中的對象7被暴露到第一電場El時(shí)由于第一電場El的分布輸出的值和當(dāng)座椅1中的對象7被暴露到第二電場E2時(shí)由于第二電場E2的分布輸出的值分類座椅1中的對象7。由于第一電場El的分布輸入的值和由于第二電場E2而輸出的值可以是通過電流測量裝置44測量的電流I或通過控制器46從電流I計(jì)算的電容C。在典型實(shí)施例中，控制器46從電流I計(jì)算電容C且基于電容C計(jì)算座椅1中的對象7。電流測量裝置44測量當(dāng)座椅1中的對象7被暴露到第一電場El時(shí)由于第一電場 El的分布的電流I和座椅1中的對象7被暴露到第二電場E2時(shí)由于第二電場E2的分布的電流I。控制器46通過從由于通過電流測量裝置44測量的第一電場El的分布的電流I 計(jì)算電容C、從由于第二電場E2的分布的電流I計(jì)算電容C和將電容C與控制器46中的預(yù)定臨界值進(jìn)行比較來分類座椅1中的對象7。通常，根據(jù)庫侖定律，電場的強(qiáng)度與兩電極之間距離的平方成反比，使得兩電極越靠近，電場的強(qiáng)度越大。因此，由于在根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的用于汽車乘客的分類裝置中，第一電極20和第二電極30都被設(shè)置在座椅1中，第一電極20和第二電極30之間的距離小，使得第一電場El的強(qiáng)度大，因此，當(dāng)使用電場El檢測座椅1中的對象7時(shí)，測量靈敏感度可被提高。此外，兩電極之間的距離越大，電場更多地在所有方向上傳播。因此，電場在所有方向上傳播且使用僅有些電場檢測座椅1中的對象7，當(dāng)?shù)谝浑姌O20和第二電極30之間的距離大時(shí)，使得檢測靈敏度可降低。因此，座椅1設(shè)有絕緣器以當(dāng)?shù)谝浑姌O20和第二電極30之間的距離大時(shí)防止電場在所有方向上傳播，然而，在根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的用于汽車乘客的分類裝置中，當(dāng)使用第一電場El檢測座椅1中的對象7時(shí)能夠取消絕緣器，因?yàn)榈谝浑姌O20和第二電極30被在座椅1中彼此靠近地設(shè)置。此外，由于在第一電極20和第二電極30之間產(chǎn)生的第一電場El被限制在座椅1 中，當(dāng)使用第一電場El檢測座椅1中的對象7時(shí)，能夠最小化第一電場El與來自電子裝置和傳播的電磁波的干涉，使得檢測靈敏度被提高。然而，當(dāng)使用僅第一電場El檢測座椅1中的對象7時(shí)，應(yīng)該看出當(dāng)水被濺到座椅 1上或電源適配器關(guān)閉的電子裝置處于座椅1上時(shí)，即使座椅1是空的，座椅1中的對象7 被錯(cuò)認(rèn)為是成年人。此外，應(yīng)該看出當(dāng)具有小型身體的成年人在其與座椅之間有襯墊或厚織物的狀態(tài)下坐在座椅1時(shí)，座椅1中的對象7不被識別為具有小型身體的成年人。開關(guān)42被設(shè)置成防止座椅1中的對象7的錯(cuò)誤識別，且被激勵(lì)使得第一電極20 和第二電極30具有不同極性，且在第一電極20和第二電極30之間產(chǎn)生第一電場E1，或第一電極20和第二電極30具有相同極性且在第一電極20及第二電極30與車體10之間產(chǎn)生第二電場E2以用于檢測座椅1中的對象7。因此，即使水被濺到座椅1上，電源適配器關(guān)閉的電子裝置被放置在座椅1或具有小型身體的成年人在其與座椅之間有襯墊或厚織物的狀態(tài)下坐在座椅1上時(shí)，能夠清楚地分類座椅1中的對象7。電流I取決于在兩電極之間產(chǎn)生的電場的分布。即，電流I取決于第一電極20和第二電極30之間產(chǎn)生的第一電場El的分布，也取決于第一電極20及第二電極30與車體 10之間產(chǎn)生的第二電場E2的分布。因此，電流I取決于座椅1中的對象7的介電常數(shù)。通常，空氣的介電常數(shù)約為1，水的介電常數(shù)約為80，濕氣(氣體)的介電常數(shù)是 1，冰的介電常數(shù)是100，塑料的介電常數(shù)為2到3，這些具有不同值。因此，從下面(公式1)能夠看出，第一電極20和第二電極30之間的電容C取決于第一電極20和第二電極30之間的對象的介電常數(shù)。[公式1]
權(quán)利要求
1.一種用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，該裝置包括車體；第一電極，所述第一電極被設(shè)置在所述車體內(nèi)部的座椅中；第二電極，所述第二電極被設(shè)置在所述座椅中；和開關(guān)，所述開關(guān)允許所述第一電極和所述第二電極具有不同極性或相同極性，使得在所述第一電極和所述第二電極之間產(chǎn)生第一電場或在所述第一電極及所述第二電極與所述車體之間產(chǎn)生第二電場。
2.如權(quán)利要求1所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括控制單元，所述控制單元包括所述開關(guān)，以根據(jù)由于所述第一電場的分布輸出的值和由于所述第二電場的分布輸出的值分類所述座椅中的對象，所述分布通過所述對象在所述座椅中的暴露產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求2所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，所述控制單元還包括控制器，通過將由于所述第一電場的分布輸出的值和由于所述第二電場的分布輸出的值與預(yù)定臨界值比較，所述控制器分類所述座椅中的所述對象。
4.如權(quán)利要求3所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，在所述控制器中，當(dāng)所述座椅是空時(shí)由于所述第一電場的分布輸出的值被存儲為第一臨界值和當(dāng)所述座椅是空時(shí)由于所述第二電場的分布輸出的值被存儲為第二臨界值。
5.如權(quán)利要求4所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，在所述控制器中，通過從由于所述第一電場的分布輸出的值減去所述第一臨界值獲得的值被存儲為第一測量值， 通過從由于所述第二電場的分布輸出的值減去所述第二臨界值獲得的值被存儲為第二測量值。
6.如權(quán)利要求5所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，在所述控制器中預(yù)先設(shè)定用于分類所述座椅中的所述對象的多個(gè)分類模式，和通過將所述第一測量值與所述預(yù)定臨界值比較，將所述第二測量值與所述預(yù)定臨界值比較，并且選擇所述分類模式之一，所述控制器分類所述座椅中的所述對象。
7.如權(quán)利要求6所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，所述分類模式包括成年人模式、空模式、CRS模式、電子裝置開模式、電子裝置關(guān)模式、襯墊或厚織物模式和水模式。
8.如權(quán)利要求7所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，當(dāng)通過選擇所述成年人模式和所述襯墊或厚織物模式之一分類所述座椅中的所述對象時(shí)，所述控制器最后確定所述座椅中所述對象為成年人，當(dāng)通過選擇所述空模式、所述CPS模式、所述電子裝置開模式和所述電子裝置關(guān)模式之一分類所述座椅中的所述對象時(shí)，最后確定所述座椅中的所述對象為空空間，當(dāng)通過選擇所述水模式分類所述座椅中的所述對象時(shí)，最后確定所述座椅中的所述對象為水。
全文摘要
提供一種用于汽車乘客的分類裝置，該裝置能夠在不受干擾檢測乘客的外部條件影響的情況下分類座椅中的對象。根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的用于汽車乘客的分類裝置，包括車體；第一電極，該第一電極被設(shè)置在所述車體內(nèi)部的座椅中；第二電極，該第二電極被設(shè)置在所述座椅中；和開關(guān)，該開關(guān)允許第一電極和第二電極具有不同極性或相同極性使得在第一電極和第二電極之間產(chǎn)生第一電場或在第一電極及第二電極與車體之間產(chǎn)生第二電場。
文檔編號B60R21/015GK102463953SQ20111004149
公開日2012年5月23日 申請日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者權(quán)榮俊, 李崇鉉, 李星勛 申請人:現(xiàn)代摩比斯株式會社