乘員檢測(cè)和分類系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求享有2012年十月2日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)13/633590的權(quán)益，該專利 申請(qǐng)的內(nèi)容在此全部結(jié)合到本公開中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開總體上涉及電容感應(yīng)系統(tǒng)和感應(yīng)方法的領(lǐng)域。更具體地，本公開涉及用于 車輛座椅的電容感應(yīng)系統(tǒng)和感應(yīng)方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 存在對(duì)于在乘員分類系統(tǒng)中針對(duì)乘員與放置在座椅上的物體進(jìn)行準(zhǔn)確區(qū)分的系 統(tǒng)和方法的需求。
【附圖說(shuō)明】
[0005] 本發(fā)明的這些和其它特征、方面、和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)根據(jù)以下描述和所附的示例性實(shí)施 方式而變得明顯，所述實(shí)施方式在下文中被簡(jiǎn)要地描述。
[0006] 圖1是根據(jù)示例性實(shí)施方式的車輛座椅的示意圖。
[0007] 圖2A-2C是根據(jù)示例性實(shí)施方式的電容感應(yīng)系統(tǒng)的示意圖。
[0008] 圖3A和3B是根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方式的電容感應(yīng)系統(tǒng)的示意圖。
[0009] 圖4是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式的乘員檢測(cè)系統(tǒng)的電路圖。
[0010] 圖5是包括座椅加熱器和乘員檢測(cè)系統(tǒng)的車輛座椅的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 附圖詳細(xì)地展示示例性實(shí)施方式。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本申請(qǐng)不限于在具體實(shí)施 方式中闡述或在附圖中展示的細(xì)節(jié)或方法。還應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語(yǔ)僅用于描述目的并且不 應(yīng)被認(rèn)為是限制。
[0012] 用于在乘員分類系統(tǒng)或乘員感應(yīng)系統(tǒng)（例如，用于檢測(cè)車輛座椅的占用的系統(tǒng)） 中使用的電容式或電場(chǎng)式傳感器可以以多種方式實(shí)施。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，AC電流 可以被提供到定位在車輛座椅中的感應(yīng)電極。通向傳感器的電流或電流中的改變可以被測(cè) 量并且用作從感應(yīng)電極到接地線的阻抗的指標(biāo)。座椅加熱器可以在特定車輛座椅配置中被 提供。根據(jù)乘員感應(yīng)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式，電極可以作為電容感應(yīng)電極和座椅加熱器兩者 起作用。
[0013] 在乘員分類系統(tǒng)中，使用來(lái)自傳感器的信息將乘員分類，所述傳感器感測(cè)關(guān)于定 位在車輛座椅上的物體的特征。某些系統(tǒng)感測(cè)座椅上的總重量。在電容式傳感器用于將乘 員分類時(shí)，使用各種技術(shù)感測(cè)座椅罩上方的環(huán)境以識(shí)別乘員的介電和導(dǎo)電特性。導(dǎo)電感應(yīng) 元件放置在座椅中，以及根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，從電極到接地線的阻抗可以用作座椅罩上方 的乘員狀況的指標(biāo)。
[0014] 乘員檢測(cè)和分類系統(tǒng)構(gòu)造成使得座椅表面下方的環(huán)境不影響乘員的分類。在提供 座椅加熱器時(shí)，通常使用電阻式加熱器。電阻式加熱器在性質(zhì)上是定位在車輛座椅中的接 地的線纜或?qū)w。用于乘員分類和檢測(cè)系統(tǒng)的感應(yīng)電極可以放置在座椅加熱器上方。如果 感應(yīng)電極與加熱器之間的定向改變，則電容偏移將會(huì)改變，以及所述改變可以導(dǎo)致對(duì)于系 統(tǒng)將乘員準(zhǔn)確分類的能力造成負(fù)面影響。例如，檢測(cè)系統(tǒng)可以構(gòu)造成包括用于空座椅導(dǎo)電 性的測(cè)量的偏移。如果測(cè)量的空座椅偏移顯著地漂移（例如，由于電極和加熱器的定向方 面的改變），則系統(tǒng)可能無(wú)法將乘員準(zhǔn)確分類。
[0015] 根據(jù)各種示例性實(shí)施方式，用于汽車乘員分類的感應(yīng)系統(tǒng)可以使用座椅中的各種 導(dǎo)體作為感應(yīng)電極。例如，感應(yīng)系統(tǒng)可以包括定位在"屏蔽件"導(dǎo)體上方的"傳感器"導(dǎo)體 或組件。屏蔽件導(dǎo)體構(gòu)造成降低感應(yīng)系統(tǒng)對(duì)于屏蔽件下方的物體（例如，座椅底板、座椅加 熱器等）的敏感度或者降低來(lái)自所述物體的干擾。由于屏蔽電極的提供，因此乘員感應(yīng)系 統(tǒng)可以在屏蔽件防止系統(tǒng)感應(yīng)處于感應(yīng)電極下方的物體時(shí)被維持在用于感應(yīng)座椅上方的 物體的同一感應(yīng)配置中。電容感應(yīng)式乘員分類系統(tǒng)可以使用來(lái)自感應(yīng)電極的測(cè)量來(lái)將車輛 座椅的乘員分類并且確定是否提醒乘員扣好他們的安全帶。
[0016] 根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方式，感應(yīng)系統(tǒng)可以使用厚泡沫塊的相反兩側(cè)上的多個(gè)電 極。測(cè)量可以在電極屬于各種配置的情況下進(jìn)行。根據(jù)又一個(gè)示例性實(shí)施方式，感應(yīng)系統(tǒng) 可以將重量感應(yīng)概念與電容感應(yīng)概念結(jié)合或整合到單一系統(tǒng)中。整合的系統(tǒng)可以將重量/ 壓力信息和電容信息一起使用以識(shí)別乘員狀況并且產(chǎn)生優(yōu)選的分類。
[0017] 根據(jù)各種示例性實(shí)施方式，感應(yīng)系統(tǒng)可以使用電子方法以便進(jìn)行電容式測(cè)量（例 如，使用高頻電流式測(cè)量或其它方法）。傳感器組件材料可以包括用于電極的任何類型的導(dǎo) 電材料（例如，銅、導(dǎo)電油墨、導(dǎo)電纖維等）和用于傳感器與屏蔽件之間的間隔件的任何可 壓縮材料（例如，無(wú)紡毛氈、毛紡材料、泡沫材料、用于允許針對(duì)強(qiáng)制通風(fēng)氣候控制座椅而 言的空氣流動(dòng)的材料、或?qū)?huì)在小于Ipsi的壓力下被顯著壓縮的任何其它材料）。
[0018] 總體上參照附圖，描述了一種乘員分類系統(tǒng)，其使用傳感器（例如，電容式車輛傳 感器）以檢測(cè)座椅占用并且檢測(cè)座椅上的重量。乘員分類系統(tǒng)通?？梢园▊鞲衅骱推?蔽件。為了進(jìn)行乘員感應(yīng)，傳感器可以在屏蔽件上方定向以降低定位在屏蔽件下方的物體 (例如，座椅加熱器）對(duì)于傳感器測(cè)量的影響。分類系統(tǒng)可以包括重量或力感應(yīng)能力。在感 應(yīng)重量時(shí)，傳感器和屏蔽件可以與在屏蔽件下方定向的傳感器切換定向（例如，經(jīng)由電子 開關(guān)）以降低放置在座椅的頂部上的物體（例如，電子設(shè)備）對(duì)于傳感器測(cè)量的影響。乘 員感應(yīng)式和重量或力感應(yīng)式測(cè)量可以被一起使用以確定座椅上的物體是否是人并且可以 降低將物體虛假地檢測(cè)為人的可能性。
[0019] 參照?qǐng)D1，根據(jù)示例性實(shí)施方式，車輛10被示出為具有在車輛10的座椅14中的乘 員12。座椅14可以包括乘員分類和檢測(cè)系統(tǒng)16。如圖1中所示，乘員分類系統(tǒng)16通?？?以定位在座椅14中車輛10的乘員12所坐的區(qū)域下方，或可以定位在座椅14或車輛10的 其它區(qū)域中。
[0020] 乘員分類系統(tǒng)16可以通常包括用于感應(yīng)座椅14的占用并且將所述占用分類的傳 感器、屏蔽件、電子器件。例如，傳感器可以用于提供對(duì)于物體的測(cè)量，所述測(cè)量與由于物體 的導(dǎo)電性和重量?jī)烧叨趥鞲衅魃闲纬傻挠绊懴鄬?duì)應(yīng)。來(lái)自傳感器的測(cè)量可以被評(píng)估以確 定物體或乘員在座椅14中的存在。乘員分類系統(tǒng)16可以包括或構(gòu)造成與座椅加熱系統(tǒng)和 /或用于車輛10的座椅14的其它系統(tǒng)配合地操作。
[0021] 乘員分類系統(tǒng)16包括電容或電場(chǎng)式傳感器，所述電容或電場(chǎng)式傳感器包括感應(yīng) 電極。電容式傳感器通常可以能夠感應(yīng)諸如物體的接近、位置、或重量等的特性。來(lái)自感應(yīng) 電極的各種測(cè)量可以用于檢測(cè)物體在座椅中的存在。例如，所述系統(tǒng)可以測(cè)量電容方面的 改變（例如，導(dǎo)電物體之間的電特性方面的改變）。在乘員12坐在座椅14上時(shí)，所述系統(tǒng) 可以檢測(cè)電容改變以通過(guò)乘員分類系統(tǒng)16來(lái)確定乘員12的存在。
[0022] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，如圖2A中所示，基于電容的乘員分類系統(tǒng)200包括上部電極 202和下部平面電極204。在圖2A的實(shí)施方式中，上部平面電極202是感應(yīng)電極202,以及 下部平面電極204是屏蔽電極。在通?；蛞话愕臏y(cè)量模式或配置期間，系統(tǒng)200檢測(cè)來(lái)自 感應(yīng)電極（最靠近乘員206的上部電極202)的信號(hào)方面的改變以確定乘員是否存在。屏 蔽電極（下部電極204)定位在車輛座椅中的感應(yīng)電極下方。感應(yīng)電極和屏蔽電極可以改 變到不同配置以測(cè)量座椅的表面上的力。
[0023] 參照?qǐng)D2B，在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，感應(yīng)電極和屏蔽電極的規(guī)則或功能在乘員 分類和檢測(cè)系統(tǒng)在力或重量測(cè)