專利名稱：組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于汽車的座椅加熱器和乘客感應(yīng)器系統(tǒng)，尤其涉及具有用于座椅加熱器和乘客感應(yīng)器的組合部件的設(shè)備。
背景技術(shù)：
各種類型的座椅加熱器已經(jīng)用于汽車中以加熱被占用的座椅并改善乘客的舒適度。車輛座椅加熱器應(yīng)該是牢固的并且是持久耐用的以適應(yīng)彎曲而不存在拉伸以維持包括加熱器的導(dǎo)線軌跡(conductor trace)的完整性。已知的是在彈性基板上提供自動調(diào)節(jié)加熱器，該彈性基板能承受彎曲和溫度的變化并且防潮。例舉的汽車座椅加熱器可以在例如， 美國專利6，884，965和7，202，444中找到。在其中公開的座椅加熱器可以通過聚合物厚膜印制工藝制造，這為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。乘客感應(yīng)器已經(jīng)被結(jié)合入汽車乘客車廂隔間用來確定何時(shí)座椅被占用并且如果座位安全帶沒有對所有乘客系牢時(shí)提醒乘客。在更加先進(jìn)的乘客感應(yīng)器系統(tǒng)中，車輛氣囊可以基于感應(yīng)到的占用被激活或者不被激活。氣囊系統(tǒng)的調(diào)度參數(shù)(Deployment characteristics)可以基于感應(yīng)到的乘客的體積被控制和改變，從而對小孩或較瘦小的成年人以及體積更大的乘客進(jìn)行不同的操作。不同類型的感應(yīng)器系統(tǒng)已經(jīng)被使用。一些乘客感應(yīng)器系統(tǒng)只能區(qū)分體積的不同而不能區(qū)分例如小孩和座位上放置的相似體積的物體。更加先進(jìn)的乘客感應(yīng)器技術(shù)，在此處是指電容器系統(tǒng)，利用電場成像技術(shù)來確定占用并在乘客和可能放置在車輛座椅上的其他物體或東西之間進(jìn)行區(qū)分。彈性的天線被放置在汽車座位中，并且以一塊板與車輛頂部、擋風(fēng)玻璃或其他結(jié)構(gòu)限定的第二塊板間隔開進(jìn)行運(yùn)作，以在形成內(nèi)電場的平行板電容器中建立電荷分離。介于間隔的板之間極化的電介質(zhì) (polarized dielectric)減少了電場并增加了電容量。通過感應(yīng)當(dāng)人或者物處于板之間時(shí)產(chǎn)生的電容量的變化，并且與天線和板之間已知的空氣電容相比，軟件能區(qū)分人和物，并且能評估占據(jù)座位的人的尺寸?？刂破魅缓竽苁褂脧母袘?yīng)器獲得的信息提供用于控制與乘客相互影響的各種系統(tǒng)的操作信號。已知的是以分開的獨(dú)立系統(tǒng)的方式提供座位加熱器和乘客感應(yīng)器。每個(gè)系統(tǒng)的分開的獨(dú)立元件的安裝既困難又耗費(fèi)時(shí)間。還已知的是提供內(nèi)部座位結(jié)構(gòu)，該內(nèi)部座位結(jié)構(gòu)將座椅加熱器的元件與一些類型的乘客感應(yīng)系統(tǒng)相結(jié)合，例如在美國專利7，500, 536中示出的內(nèi)部座位結(jié)構(gòu)，其利用了自動調(diào)節(jié)的加熱器和體積感應(yīng)器。然而，由于座椅加熱器的運(yùn)作而在電容器系統(tǒng)感應(yīng)器執(zhí)行中產(chǎn)生干擾，將更加先進(jìn)的電容器系統(tǒng)乘客感應(yīng)器與座椅加熱器結(jié)合，還未被人們所知。由于干擾問題，即使在座椅中以分開的獨(dú)立元件提供這些系統(tǒng)也是困難的。將自動調(diào)節(jié)加熱器元件和用于乘客感應(yīng)電容器系統(tǒng)的天線結(jié)合在單個(gè)座椅結(jié)構(gòu)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種組合設(shè)備，該設(shè)備具有位于普通基板的相反側(cè)上的自動調(diào)節(jié)加熱器和用于乘客感應(yīng)器系統(tǒng)的天線。在本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)的一個(gè)方面中，本發(fā)明提供組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，具有設(shè)有相反的第一和第二側(cè)的電絕緣基板，施加在該基板第一側(cè)的座椅加熱器組件， 施加在基板第二側(cè)的電容器系統(tǒng)乘客感應(yīng)天線，插入在座椅加熱器組件和天線之間的干擾降低結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明其他結(jié)構(gòu)的另一個(gè)方面中，本發(fā)明提供組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，具有設(shè)有相反的第一和第二側(cè)的電絕緣基板，在所述基板的第一和第二側(cè)中的一側(cè)上的聚合物厚膜印刷座椅加熱器導(dǎo)電層，該座椅加熱器導(dǎo)電層限定多個(gè)導(dǎo)電軌跡；以及在座椅加熱器導(dǎo)電層上的聚合物厚膜印刷座椅加熱器電阻層。印刷接地平面層(printed ground plane layer)禾口印刷絕緣層(printed isolation layer)中的至少一個(gè)被施力口在所述基板的第一和第二側(cè)的剩余一側(cè)上；并且聚合物厚膜印刷電容器系統(tǒng)乘客感應(yīng)天線被施加到印刷接地平面層和/或印刷絕緣層。在本發(fā)明的其他形式的其他方面中，本發(fā)明提供用于制造組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線的方法，該方法包括提供具有相反的第一和第二側(cè)的電絕緣基板；在該基板的第一和第二側(cè)中的一側(cè)上印刷座椅加熱器組件；以及在基板的第一和第二側(cè)中的剩余一側(cè)上印刷電容器系統(tǒng)乘客感應(yīng)天線組件。從本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中得到的優(yōu)點(diǎn)是，在本發(fā)明的一種形式中，提供一種包含用于汽車座椅加熱器和電容器系統(tǒng)車輛乘客感應(yīng)器的部件的單個(gè)單元或結(jié)構(gòu)，從而相比具有用于加熱器和乘客感應(yīng)系統(tǒng)的分開的、單個(gè)部件的設(shè)計(jì)，節(jié)省了材料成本并提高了安裝效率。本發(fā)明的一種形式的實(shí)施例中得到的其他好處是，提供一種具有天線的通用的裝置，該天線在與車輛乘客相互作用的系統(tǒng)中具有多種功能。本發(fā)明一種形式的實(shí)施例中獲得的其他好處是，提供用于電容器系統(tǒng)類型的乘客感應(yīng)器的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，其中座椅加熱器的運(yùn)轉(zhuǎn)對乘客感應(yīng)器的性能產(chǎn)生的干擾被有效地降低。本發(fā)明的其他優(yōu)勢是提供一種用于制造能提高效率和可靠性的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線的方法?；谙旅嬖敿?xì)的描述，權(quán)利要求和附圖，其中相同的數(shù)字用于表示相同的特征，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢將對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線的分解示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線的部分切除的透視圖；圖3是在本發(fā)明的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線中的座椅加熱器的透視圖；圖4是在本發(fā)明的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線中的乘客感應(yīng)天線的透視圖；在詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明在其應(yīng)用方面不局限于下列描述或附圖中示出的元件的結(jié)構(gòu)和布置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明可具有其他的實(shí)施例并且能以各種方式被實(shí)踐和實(shí)施。此外，應(yīng)當(dāng)理解，本文中使用的措詞和術(shù)語是用于描述的目的而不應(yīng)視為限制。本文中使用的“包括”，“包含”以及其變型意味著包含此后列舉的各項(xiàng)和其等同物，以及其他項(xiàng)目和其等同物。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)更具體地參考附圖，數(shù)字10表示根據(jù)本發(fā)明的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線。組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線10包括基板12，該基板具有座椅加熱器組件14 和乘客感應(yīng)器天線組件16，所述座椅加熱器組件施加在基板的第一側(cè)上，所述乘客感應(yīng)器天線組件16施加在基板的相反的、第二側(cè)上，天線用在電容乘客感應(yīng)器系統(tǒng)中。每一個(gè)座椅加熱器組件14和天線組件16可以通過聚合物厚膜絲網(wǎng)印刷或者其他適當(dāng)?shù)氖┘庸に嚕?例如層壓工藝施加在基板12上。基板12是絕緣材料的聚合物片，例如，舉例來說，例如商標(biāo)為Mylar⑧的聚酯纖維。基板12是牢固的，還是彈性的并具有相反表面20，22，加熱器組件14和乘客感應(yīng)器系統(tǒng)天線組件16被施加在該相反的表面上?；?2被提供為具有合適的尺寸和形狀以被安裝并為加熱器組件14提供支撐以便對汽車座椅的所需區(qū)域進(jìn)行加熱。在其優(yōu)選的實(shí)施例中，加熱器組件14是自動調(diào)節(jié)的加熱器，當(dāng)其溫度增加時(shí)，提供較少的熱并消耗較少的電流，并在低溫時(shí)提供更多的熱并消耗較多的電流。加熱器組件14包括絲網(wǎng)印制銀或類似物的導(dǎo)電層30，該導(dǎo)電層形成多個(gè)傳導(dǎo)總線32，傳導(dǎo)軌跡 34 (conductive trace)以及用來將操作電流提供給加熱器的電連接終端36，38。材質(zhì)為碳或類似物的電阻層40被施加在導(dǎo)電層30上以在加熱器組件14的表面提供連續(xù)的熱分布。 電阻層40可以包括正溫度系數(shù)材料，以便當(dāng)溫度增加時(shí)，提供增加的電阻，從而提供一種自動調(diào)節(jié)加熱器?？蛇x擇地，也可以使用被連接到電控制器的固定電阻的電阻層來調(diào)節(jié)熱度(heat level)。電阻層40可以包括單段電阻材料或可以包括施加到導(dǎo)電層30的所選區(qū)域的多個(gè)分離的段。適當(dāng)?shù)募訜崞鹘M件14的制造方式和結(jié)構(gòu)，包括其導(dǎo)電層30和電阻層40的結(jié)構(gòu)， 對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是眾所周知的，并且可以采用超出附圖中舉例目的示出的具體實(shí)施例的各種形式，形狀和結(jié)構(gòu)。例如，可以產(chǎn)生各種圖形和空隙以在加熱的所需區(qū)域中符合座椅，以及在最終結(jié)構(gòu)中提供充分的柔韌性和彈性。組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線10的加熱器側(cè)可以包括在加熱器組件14之上的粘合劑層42和粘附到粘合劑層42的織物層44。粘合劑層42可以是加熱器組件14和織物層44之間的接觸點(diǎn)或壓敏粘合劑或其他適當(dāng)?shù)恼澈蟿??？椢飳?4可以，例如是用于覆蓋和保護(hù)座椅加熱器組件14的低延展性的聚酯纖維或其他適當(dāng)?shù)目椢?。在示出的例舉的實(shí)施例中，乘客感應(yīng)天線組件16包括施加到基板12上的與座椅加熱器組件14相反側(cè)上的多個(gè)層。鄰近基板12的第一層是施加到基板12的接地平面導(dǎo)體層50，并且可以包括聚合物厚膜絲網(wǎng)印刷層，銀固體層，金屬薄片或者其他適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電接地層。可選擇地，商標(biāo)為Mylar 的金屬化薄片，或者金屬片可以用作接地平面導(dǎo)體層50，接地平面導(dǎo)體層通過金屬化粘結(jié)或者其他適當(dāng)?shù)膶訅禾幚泶娼z網(wǎng)印刷施加到基板12上。電絕緣層52被施加到接地平面導(dǎo)電層50上。絕緣層52是可通過前面提到的聚合物厚膜絲網(wǎng)印刷技術(shù)施加的印刷的絕緣體(printed dielectric)。也可以使用通過其他工藝，例如層壓，施加的其他材料。絕緣體隔離層52提供接地平面層50和導(dǎo)電的天線層60 之間的電絕緣。絕緣體隔離層52防止接地平面層50和天線層60之間短路。因此，絕緣體隔離層52應(yīng)當(dāng)具有適當(dāng)?shù)暮穸葋硖峁┏浞值膹?qiáng)度和彈性而不存在破裂。天線層60是電容器系統(tǒng)乘客感應(yīng)器的一部分，并且包括施加到絕緣體隔離層52 的導(dǎo)電層。例如，天線層60可以由印刷在期望的結(jié)構(gòu)上的銀構(gòu)成，并且可以包括連接到天線主體或板66的電路接頭62，64。板66的尺寸和形狀可以根據(jù)本發(fā)明的一種應(yīng)用和使用到其他應(yīng)用或使用而進(jìn)行改變。接地平面導(dǎo)電層50和絕緣體隔離層52可以具有與天線層60相似的尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)?？蛇x擇地，接地平面導(dǎo)電層50和絕緣體隔離層52可以具有比天線60更大的尺寸并且可以被施加到基板12的第二表面22的基本上全部面積。在座椅加熱器組件14和乘客感應(yīng)天線60之間可具有其他類型的屏障和/或絕緣層以最小化座椅加熱器運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的對天線功能的潛在的干擾。例如，基板12的厚度和構(gòu)成可以被選擇以降低對其與插入到基板和天線之間的分離的接地平面層和絕緣體隔離層的配合的潛在干擾或者降低其與插入到基板和天線之間的分離的接地平面層和絕緣體隔離層的位置的潛在干擾。組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線10的天線組件側(cè)可以進(jìn)一步包括粘結(jié)劑層 70，通過該粘結(jié)劑層，組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線10可以被粘結(jié)到將在組合式加熱器和乘客感應(yīng)天線10中使用的泡沫墊或其他座椅結(jié)構(gòu)。組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線10兩側(cè)中的任意一側(cè)或兩側(cè)上可提供其他的外部密封和/或保護(hù)層。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，此處描述的加熱器，天線和其他導(dǎo)電層可以包括由導(dǎo)電金屬例如銅，銀，金，鋁，碳或石墨材料制成的電導(dǎo)體。進(jìn)一步已知的是，用作電導(dǎo)體的導(dǎo)電材料可以由聚合物模型中非常小片狀的材料制成。如果這個(gè)材料被過分拉緊或者經(jīng)受重復(fù)拉伸，該導(dǎo)電層可能開裂，從而導(dǎo)致不良的電弧。為了幫助減輕潛在的開裂，上面描述的各種層(包括基板1 中和各處可以具有縫隙。在必要時(shí)，縫隙可以包括孔，矩形孔或不規(guī)則的孔以提供所需位置處的所需彎曲度。開口可以以相同的尺寸，形狀和結(jié)構(gòu)在多個(gè)層中進(jìn)行延伸；或者開口可以在一層與另一層之間在尺寸，形狀和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改變。前述變化和修改都在本發(fā)明范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解的是，在此處公開和限定的本發(fā)明涵蓋從文中和/或圖中提到或顯然的兩個(gè)或更多的獨(dú)立特征的所有可選擇的組合。所有這些不同組合構(gòu)成本發(fā)明各種可選擇的方面。文中描述的具體實(shí)施例說明了為實(shí)施本發(fā)明的最好的方式，并且能使本領(lǐng)域中其他技術(shù)人員可以利用本發(fā)明。權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)理解為包括由現(xiàn)有技術(shù)所以允許的可選擇的實(shí)施例的程度。下面的權(quán)利要求書中提出本發(fā)明的各種特征。
權(quán)利要求
1.一種組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，包括具有相反的第一和第二側(cè)的電絕緣基板；施加到所述基板的所述第一側(cè)的座椅加熱組件；施加到所述基板的所述第二側(cè)的電容器系統(tǒng)乘客感應(yīng)天線；以及插入在所述座椅加熱器組件和所述天線之間的干擾降低結(jié)構(gòu)。
2.權(quán)利要求1的所述組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，包括插入在所述座椅加熱器組件和所述天線之間的接地平面層。
3.權(quán)利要求2的所述組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，所述接地平面層包括由導(dǎo)電材料制成的絲網(wǎng)印刷層。
4.權(quán)利要求2的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，所述接地平面層包括層壓到所述基板的金屬薄片。
5.權(quán)利要求1的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，包括插在所述座椅加熱器組件和所述天線之間的電絕緣層。
6.權(quán)利要求5的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，所述電絕緣層包括印刷絕緣層。
7.權(quán)利要求1的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，包括插在所述加熱器組件和所述天線之間的接地平面層和電絕緣層。
8.權(quán)利要求7的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，所述接地平面層包括施加在所述基板上的印刷導(dǎo)體；并且所述絕緣層包括施加到所述接地平面層的印刷絕緣體。
9.權(quán)利要求1的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，所述座椅加熱器組件包括施加到所述基板的印刷導(dǎo)電層和印刷電阻層。
10.權(quán)利要求1的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，所述座椅加熱器組件和所述天線包括施加在所述基板的相反兩側(cè)上的聚合物厚膜印刷層。
11.權(quán)利要求10的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，包括所述基板和所述天線之間的聚合物厚膜印刷接地平面層。
12.權(quán)利要求10的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，包括所述基板和所述天線之間的聚合物厚膜印刷絕緣層。
13.權(quán)利要求12的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，包括在所述基板和所述聚合物厚膜印刷絕緣層之間的聚合物厚膜印刷接地平面層。
14.一種組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，包括 具有相反的第一和第二側(cè)的電絕緣基板；在所述基板的所述第一和第二側(cè)之一上的聚合物厚膜印刷座椅加熱器導(dǎo)電層，所述座椅加熱器導(dǎo)電層限定多個(gè)導(dǎo)電軌跡；在所述座椅加熱器導(dǎo)電層上的聚合物厚膜印刷座椅加熱器電阻層；施加到所述基板的所述第一和第二側(cè)的剩余一側(cè)上的印刷接地平面層和印刷絕緣層中的至少一個(gè)；以及施加到所述印刷接地平面層和印刷絕緣層中的至少一個(gè)的聚合物厚膜印刷電容器系統(tǒng)乘客感應(yīng)天線。
15.權(quán)利要求14的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，包括施加到所述基板的所述第一和第二側(cè)的所述剩余一側(cè)的聚合物厚膜印刷接地平面層。
16.權(quán)利要求14的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，所述天線施加到所述印刷的絕緣層。
17.權(quán)利要求14的組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，包括施加到所述基板的所述第一和第二側(cè)的所述剩余一側(cè)的聚合物厚膜層印刷接地平面層；施加到所述接地平面層的聚合物厚膜印刷絕緣層；以及施加到所述印刷絕緣層的所述天線。
18.一種用于制造組合式座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線的方法，所述方法包括如下步驟提供具有相反的第一和第二側(cè)的電絕緣基板；在所述基板的第一和第二側(cè)中的一側(cè)上印刷座椅加熱器組件；在所述基板的第一和第二側(cè)中的剩余一側(cè)上印刷電容器系統(tǒng)乘客感應(yīng)天線。
19.權(quán)利要求18的所述方法，所述印刷電容器系統(tǒng)乘客感應(yīng)天線組建的步驟包括印刷天線和印刷接地平面導(dǎo)體層和隔離絕緣層中的至少一個(gè)。
20.權(quán)利要求19的所述方法，包括在第一和第二側(cè)的剩余一側(cè)上印刷接地平面導(dǎo)體層；在接地平面層上印刷絕緣層以及在絕緣層上印刷天線。
全文摘要
提供一種具有彈性基板的組合式汽車座椅加熱器和乘客感應(yīng)天線，所述彈性基板設(shè)有施加在所述基板一側(cè)上的座椅加熱器和施加在所述基板的另一側(cè)上的乘客感應(yīng)天線。提供結(jié)構(gòu)以最小化座椅加熱器的運(yùn)轉(zhuǎn)對天線性能的干擾。
文檔編號G01G19/08GK102232179SQ200980148873
公開日2011年11月2日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者愛德華·F.·伯爾加耶夫斯基, 邁克爾·M.·庫邦 申請人:伊利諾斯工具制品有限公司