專利名稱：車輛座椅占用傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛座椅占用傳感器，所述車輛座椅占用傳感器布置在車輛的座椅中，以檢測座椅的占用，即檢測乘員在座椅中的就座。
背景技術(shù)：
在已知的車輛座椅占用傳感器中，傳感器元件以網(wǎng)格形式布置，從而覆蓋了座椅的整個就座表面，例如在日本專利申請公開No. 2002-12074(JP-A-2002-12074)中描述的那樣。根據(jù)此構(gòu)造，當乘員就座在座椅的就座表面上時，網(wǎng)格形式的傳感器能以平面的方式精確地檢測乘員的載荷。
然而，在前述座椅占用傳感器中，因為使用了許多傳感器元件，所以傳感器元件的布置、用于鏈接傳感器元件的接線構(gòu)造等是復(fù)雜的。因此，座椅占用傳感器的構(gòu)造難于簡化，這導(dǎo)致了高成本的問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種在構(gòu)造上簡化且因此允許成本降低的車輛座椅占用傳感器。
本發(fā)明的第一方面涉及一種車輛座椅占用傳感器。此車輛座椅占用傳感器包括多個傳感器元件，所述多個傳感器元件布置在車輛的座椅中，且所述多個傳感器元件每個在接收到大于或等于預(yù)定值的壓力時激活，且所述多個傳感器元件中的至少兩個傳感器元件布置為使得所述至少兩個傳感器元件的布置從在座椅縱向方向上延伸的座椅中心線、朝向左方向和向右方向中的僅一個方向、以相對于所述中心線在7°至16. 5°的范圍內(nèi)的傾斜角度傾斜。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的車輛座椅占用傳感器中，因為多個傳感器元件的至少兩個傳感器元件布置為使其布置從座椅的縱向中心線朝向左方向和向右方向的僅一個方向以預(yù)定傾斜角度傾斜，所以布置的傳感器元件的數(shù)量小于現(xiàn)有技術(shù)中的傳感器數(shù)量，且比現(xiàn)有技術(shù)更容易布置傳感器元件。因此，根據(jù)第一方面的車輛座椅占用傳感器可實現(xiàn)構(gòu)造的簡化且實現(xiàn)成本降低。此外，因為傾斜角度在7度至16. 5度的范圍內(nèi)，所以車輛座椅占用傳感器可檢測兒童的座椅占用、即兒童在座椅中的就座以及成人的座椅占用。
在本發(fā)明的第一方面的前述構(gòu)造中，多個傳感器元件可僅布置在座椅的半個區(qū)域內(nèi)，所述半個區(qū)域在座椅中央的左側(cè)和右側(cè)上。因此，傳感器元件的數(shù)量比現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)量更少，且比現(xiàn)有技術(shù)更容易布置傳感器元件。因此，可實現(xiàn)構(gòu)造的簡化且實現(xiàn)成本降低。
在前述構(gòu)造中，多個傳感器元件在車輛縱向方向上的布置間距可以在30mm至 50mm的范圍內(nèi)。因此，可防止由于行李件導(dǎo)致的錯誤檢測。
在前述構(gòu)造中，所述傾斜角度可以在7度至15度的范圍內(nèi)。因此，可檢測兒童的座椅占用以及成人的座椅占用。
本發(fā)明的第二方面涉及一種車輛座椅占用傳感器。此車輛座椅占用傳感器包括多個傳感器元件，該多個傳感器元件布置在車輛的座椅內(nèi)且每個在接收到大于或等于預(yù)定值的壓力時激活，且所述多個傳感器元件布置為使得所述多個傳感器元件的布置從在座椅的縱向方向上延伸的座椅中心線朝向左方向和向右方向的僅一個方向以預(yù)定的傾斜角度傾斜，且所述傾斜角度小于或等于16. 5度。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的車輛座椅占用傳感器中，因為多個傳感器元件布置為使其布置從座椅的縱向中心線朝向左和向右的方向中的僅一個方向以預(yù)定傾斜角度傾斜， 所以所布置的傳感器元件的數(shù)量小于現(xiàn)有技術(shù)中的傳感器數(shù)量，且比現(xiàn)有技術(shù)更容易布置傳感器元件。因此，車輛座椅占用傳感器可實現(xiàn)構(gòu)造的簡化且實現(xiàn)成本降低。此外，因為傾斜角度小于或等于16. 5度，所以可檢測兒童的座椅占用、S卩兒童在座椅中的就座以及成人的座椅占用。
在前述構(gòu)造中，所述傾斜角度可小于或等于15度。因此，可精確地檢測兒童的座椅占用以及成人的座椅占用。
本發(fā)明的第三方面涉及車輛座椅占用傳感器。此車輛座椅占用傳感器包括多個傳感器元件，所述多個傳感器元件布置在車輛的座椅內(nèi)且每個在接收到大于或等于預(yù)定值的壓力時激活，且所述多個傳感器元件布置為使得所述多個傳感器元件的布置從在座椅的縱向方向上延伸的座椅中心線朝向左方向和向右方向中的僅一個方向以相對于所述中心線的預(yù)定傾斜角度傾斜，且所述傾斜角度大于或等于7度。
在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的車輛座椅占用傳感器中，因為多個傳感器元件布置為使其布置從座椅的縱向中心線朝向左和向右的方向中的僅一個方向以預(yù)定傾斜角度傾斜， 所以所布置的傳感器元件的數(shù)量小于現(xiàn)有技術(shù)中的傳感器數(shù)量，且比現(xiàn)有技術(shù)更容易布置傳感器元件。因此，車輛座椅占用傳感器可實現(xiàn)構(gòu)造的簡化且實現(xiàn)成本降低。此外，因為傾斜角度大于或等于7度，所以可防止兒童的“胯部漏測”。術(shù)語胯部漏測在此指如下現(xiàn)象，即其中因為人體在左髖和右髖之間的區(qū)域不容易向座椅施加載荷，所以在對應(yīng)于胯部的位置處的載荷不能被傳感器檢測到。
本發(fā)明的第四方面涉及車輛座椅占用傳感器。此車輛座椅占用傳感器包括多個傳感器元件，該多個傳感器元件布置在車輛的座椅內(nèi)且每個在接收到大于或等于預(yù)定值的壓力時激活，且所述多個傳感器元件提供在相對于在座椅的縱向方向上延伸的座椅中心線的 7度至16. 5度的整個角度范圍或部分角度范圍內(nèi)。
在根據(jù)本發(fā)明的第四方面的車輛座椅占用傳感器中，因為多個傳感器元件提供在相對于座椅的縱向中心線的7度至16. 5度的整個范圍或部分范圍內(nèi)，所以所布置的傳感器元件的數(shù)量小于現(xiàn)有技術(shù)中的傳感器數(shù)量，且比現(xiàn)有技術(shù)更容易布置傳感器元件。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)造的簡化且實現(xiàn)成本降低。此外，因為傾斜角度在7度至16. 5度的范圍內(nèi)，所以可檢測兒童的座椅占用以及成人的座椅占用。
根據(jù)本發(fā)明，可提供允許構(gòu)造簡化和成本降低的車輛座椅占用傳感器。


本發(fā)明的特征、優(yōu)點和技術(shù)與工業(yè)意義將參考附圖在下文中描述，其中相同的附圖標號指示相同的元件，且其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛座椅占用傳感器的俯視圖2A是示出了當成人正常就座時和當六歲兒童正常就座時在座墊內(nèi)發(fā)生的就座壓力的分布的曲線圖，且圖2B是示出了當成人靠后坐到座椅內(nèi)時和當六歲兒童靠后坐到座椅內(nèi)時在座墊內(nèi)發(fā)生的就座壓力的分布的曲線圖，且圖2C是示出了當成人單側(cè)就座時和當六歲兒童單側(cè)就座時在座墊內(nèi)發(fā)生的就座壓力的分布的曲線圖3是示出了車輛座椅占用傳感器元件的布置位置的俯視圖4是示出了傳感器安裝角度和檢測概率的曲線圖；和
圖5是示出了安裝傳感器元件的范圍的曲線圖。
具體實施方式
將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛座椅占用傳感器的俯視圖。根據(jù)此實施例的車輛座椅占用傳感器10布置在車輛座椅18的座墊 12內(nèi)。座墊12形成為具有符合乘員臀部形狀的凹陷形狀。
車輛座椅占用傳感器10具有四個壓敏傳感器元件14(即，第一壓敏傳感器元件 14a，第二壓敏傳感器元件14b，第三壓敏傳感器元件Hc和第四壓敏傳感器元件14d)。壓敏傳感器元件14僅布置在座墊12的一個側(cè)部中，且嵌入在座墊12內(nèi)。
這些壓敏傳感器元件14中的每個壓敏傳感器元件在大于或等于預(yù)定值的壓力施加在其上時被激活。壓敏傳感器元件14的示例包括當壓力變得大于或等于閾值時通過使用按鍵開關(guān)、加壓導(dǎo)電橡膠等接通的傳感器。因而，四個壓敏傳感器元件14鏈接到連接器 16，所述連接器16提供在座墊12的后部處且提供在座墊12的中心軸線上。通過連接器 16，壓敏傳感器元件14連接到座椅占用確定ECU(電子控制單元)(未示出)。在此使用的壓敏傳感器元件例如可以是其電阻根據(jù)應(yīng)力改變的傳感器，和其電容根據(jù)應(yīng)力改變的傳感器以及其他類型的傳感器。
四個壓敏傳感器元件14關(guān)于座椅18的縱向中心線Ll非對稱地布置。具體而言， 如在圖1中所示，四個壓敏傳感器14線性地布置。壓敏傳感器14的線性布置僅從中心線 Ll向右傾斜。即，四個壓敏傳感器元件14從座墊12的后中心部分向車輛的前方以向右側(cè)傾斜的方式布置。因而，沿四個壓敏傳感器14的線性布置的直線L2和座墊12的中心線Ll 之間的傾斜角度α優(yōu)選地在7度至16. 5度的范圍內(nèi)，且更優(yōu)選地在7度至15度的范圍內(nèi)。
順便提及的是，對于在此示例中的傾斜方向，直線L2在從用于座椅18上的一個人的就座表面的寬度中心向車輛的外側(cè)且向車輛的前方延伸，且相對于在座椅18的縱向方向上延伸的中心線Ll以7度的角度傾斜。此外，直線L2優(yōu)選地是通過位于距髖部點向后 85mm至IlOmm位置處的線。髖部點在此是表示就座在座椅18內(nèi)的人員的髖關(guān)節(jié)點的位置。 髖部點可通過使用通常的三維假人來測量。
為何將四個壓敏傳感器14僅布置在座墊12的一個側(cè)部內(nèi)的原因。圖2A至圖2C 示出了通過使用壓敏傳感器14進行的關(guān)于成人和兒童的就座壓力的檢查結(jié)果。在圖2A至圖2C中，區(qū)域A指示了成人的就座壓力區(qū)域，且區(qū)域B指示了六歲兒童的就座壓力區(qū)域。此外，點Pl指示了 3DM髖部點(在后文中簡稱為H. P.)，且P2指示了六歲兒童的H. P.，且點 P3指示了成人的H.P.。順便提及的是，髖部點指對應(yīng)于用于根據(jù)JIS(日本工業(yè)標準)的 D4607-1977測量機動車輛駕駛艙的內(nèi)部尺寸的三維假人的軀干和大腿的旋轉(zhuǎn)中心的點。
圖2A示出了當成人正常就座時和當六歲兒童正常就座時發(fā)生的就座壓力分布。 如在圖2A中示出，在其中假人、六歲兒童或成人正常就座的情況中，點P1、點P2和點P3分別大體上線性地位于車輛的縱向方向上，且六歲兒童的就座壓力區(qū)域B處在成人的就座壓力區(qū)域A內(nèi)。
圖2B示出了當成人靠后坐時和當六歲兒童靠后坐時發(fā)生的就座壓力分布。如在圖2B中示出，在靠后坐的情況中，假人的點Pl和六歲兒童的點P2大體上線性地位于車輛的縱向方向上，且六歲兒童的就座壓力區(qū)域B處在成人的就座壓力區(qū)域A內(nèi)。
圖2C是示出了當成人單側(cè)就座即偏向側(cè)面就座時和當六歲兒童單側(cè)就座時發(fā)生的就座壓力分布。如在圖2C中示出，在單側(cè)就座的情況中，假人的點P1、六歲兒童的點P2 和成人的點P3大體上線性地位于車輛的橫向方向上。
從前述關(guān)于乘員的就座壓力的情況的檢查結(jié)果中可見，成人的就座壓力區(qū)域A比六歲兒童的就座壓力區(qū)域B更向外，這是因為成人的髖部大于六歲兒童的髖部。因此，只要可檢測到六歲兒童的座椅占用，即六歲兒童就座在座椅內(nèi)，則也可檢測到成人的座椅占用。 考慮到此因素，通過六歲兒童的檢測區(qū)域確定檢測區(qū)域。
圖3是示出了車輛座椅占用傳感器元件的布置位置的俯視圖。在圖3中，位于前方的第一和第二單元Sl和S2對應(yīng)于六歲兒童的向前就座，且位于后方的第三和第四單元 S3和S4對應(yīng)于六歲兒童的向后就座。第一壓敏傳感器元件14a、第二壓敏傳感器元件14b、 第三壓敏傳感器元件14c和第四壓敏傳感器元件14d布置在第一至第四單元Sl至S4中的至少兩個單元相互重疊的位置處。
所述四個壓敏傳感器元件14僅布置在座椅18的中心的左側(cè)或右側(cè)(在此實施例中在所述中心的右側(cè))中的座椅18的大體上半個部分中。具體而言，所述四個壓敏傳感器元件14僅布置在座墊12的中心線Ll的右側(cè)，且以相對于中心線Ll的預(yù)定傾斜角度α傾斜。壓敏傳感器元件14僅布置在傾斜的區(qū)域中，而沒有布置在其它區(qū)域中。
為防止由于行李件導(dǎo)致的座椅占用的錯誤檢測，在座椅的縱向方向上的壓敏傳感器元件14之間的間距設(shè)定為30mm至50mm。為防止兒童的“胯部漏測”，四個壓敏傳感器元件14傾斜地布置。座椅18的中心線Ll和沿四個壓敏傳感器元件14的線性布置的直線L2 之間的傾斜角度α設(shè)定在7度至16. 5度的范圍內(nèi)。
為檢測人員的座椅占用，包括六歲兒童的座椅占用，優(yōu)選地使得中心線Ll和沿四個壓敏傳感器元件14的線性布置的直線L2之間的傾斜角度α設(shè)定在7度至16. 5度的范圍內(nèi)。另一方面，為精確地檢測座椅被成人和被兒童的占用，傾斜角度α優(yōu)選地在7度至 15度的范圍內(nèi)。
此外，在所考慮的座椅是駕駛員座椅的情況中，壓敏傳感器元件14的布置位置在方向上不具有任何優(yōu)選，即至于壓敏傳感器元件14是否優(yōu)選地在車輛座椅內(nèi)布置在相對于車輛的內(nèi)側(cè)還是外側(cè)不具有任何優(yōu)選。然而，在后座椅的情況中，乘員經(jīng)常就座同時在前座椅排的中心的方向上或風(fēng)擋玻璃的中心的方向上看，且因此經(jīng)常就座在中心側(cè)上，即靠近車輛的中心。因此，在所考慮的座椅是后座椅的情況中，優(yōu)選的是壓敏傳感器元件14布置為靠近車輛的中心。
在下文中，將參考圖4和圖5描述將傾斜角度α設(shè)定為7度至16. 5度的原因。圖 4是示出了傳感器安裝角度和檢測概率的曲線圖。在圖4中，水平軸代表傳感器安裝角度， 且豎直軸代表檢測概率。如在圖4中示出，因為六歲兒童的就座位置可能偏向側(cè)面，所以如果傳感器布置傾斜很大，則檢測概率降低?？紤]到此因素，參考圖4中示出的曲線圖，傾斜角度α的上限值設(shè)定為16. 5度。
圖5示出了作為關(guān)于六歲兒童的就座壓力所進行的檢查的結(jié)果的布置傳感器的區(qū)域。如在圖5中示出，因為載荷不作用在對應(yīng)于六歲兒童的胯部的部分內(nèi)，所以可能發(fā)生 “胯部漏測”。為防止六歲兒童的胯部漏測，傾斜角度α的下限值設(shè)定為7度。
在如上所述構(gòu)造的車輛座椅占用傳感器1中，四個壓敏傳感器元件14布置在直線段上，所述直線段從中心線Ll開始且僅在向右的方向上以相對于中心線Ll的傾斜角度α 延伸，使得所布置的壓敏傳感器元件14的數(shù)量小于現(xiàn)有技術(shù)中的布置數(shù)量，且將壓敏傳感器元件14線性地布置是充分的。因此，在實施例中，容易布置壓敏傳感器元件14。因此，可實現(xiàn)構(gòu)造的簡化，且可實現(xiàn)成本降低。此外，因為傾斜角度在7度至16. 5度的范圍內(nèi)，所以可檢測兒童的座椅占用和成人的座椅占用。此外，可通過避免在7度至16. 5度的角度范圍外提供傳感器而實現(xiàn)簡化。
前述實施例圖示了根據(jù)本發(fā)明的車輛座椅占用傳感器的示例。根據(jù)本發(fā)明的車輛座椅占用傳感器不限制于結(jié)合前述實施例的以上所述的傳感器。根據(jù)本發(fā)明的車輛座椅占用傳感器也可以是在不偏離附帶的專利權(quán)利要求中所述的主旨情況下從實施例的車輛座椅占用傳感器中的任一個修改的車輛座椅占用傳感器，或應(yīng)用于與以上所述不同的構(gòu)造的車輛座椅占用傳感器。例如，雖然在前述實施例中，四個壓敏傳感器14線性地布置，但此布置不是限制性的，即此布置不需要是完好的線性的。此外，雖然在前述實施例中，四個壓敏傳感器元件14布置成僅在相對于中心線Ll向右的方向上傾斜，但壓敏傳感器元件14也可布置成僅在相對于中心線Ll向左的方向上傾斜，或也可布置成在相對于中心線Ll的向左和向右的兩個方向上傾斜。
例如，壓敏傳感器元件14可布置在座墊12中的如下區(qū)域中，即所述區(qū)域在連接了位于對應(yīng)于成人的髖骨的區(qū)域內(nèi)的點和對應(yīng)于成人的髖骨在座墊12中的后端的中心的位置的直線的內(nèi)側(cè)上。在此情況中，所布置的壓敏傳感器元件14的數(shù)量小于現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)量，且與現(xiàn)有技術(shù)相比更容易布置壓敏傳感器元件14。因此，可實現(xiàn)構(gòu)造的簡化，且可實現(xiàn)成本降低。此外，前述傳感器布置使得可檢測兒童的座椅占用以及成人的座椅占用。
權(quán)利要求
1.一種車輛座椅占用傳感器，其特征在于包括多個傳感器元件，所述多個傳感器元件布置在車輛的座椅中且每個傳感器元件在接收到大于或等于預(yù)定值的壓力時激活，其中所述多個傳感器元件中的至少兩個傳感器元件布置為使得所述至少兩個傳感器元件的布置從在座椅縱向方向上延伸的所述座椅的中心線朝向左方向和向右方向中的僅一個方向以相對于所述中心線在7°至16.5°的范圍內(nèi)的傾斜角度傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛座椅占用傳感器，其中所述多個傳感器元件僅布置在所述座椅的中心的左側(cè)和右側(cè)上的所述座椅的半個區(qū)域中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛座椅占用傳感器，其中所述多個傳感器元件在車輛縱向方向上的布置間距在30mm至50mm的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的車輛座椅占用傳感器，其中所述傾斜角度在 V至15°的范圍內(nèi)。
5.一種車輛座椅占用傳感器，其特征在于包括多個傳感器元件，所述多個傳感器元件布置在車輛的座椅中且每個傳感器元件在接收到大于或等于預(yù)定值的壓力時激活，其中所述多個傳感器元件布置為使得所述多個傳感器元件的布置從在座椅縱向方向上延伸的所述座椅的中心線朝向左方向和向右方向中的僅一個方向以預(yù)定傾斜角度傾斜；且所述預(yù)定傾斜角度小于或等于16. 5°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛座椅占用傳感器，其中所述傾斜角度小于或等于15°。
7.—種車輛座椅占用傳感器，其特征在于包括多個傳感器元件，所述多個傳感器元件布置在車輛的座椅中且每個傳感器元件在接收到大于或等于預(yù)定值的壓力時激活，其中所述多個傳感器元件布置為使得所述多個傳感器元件的布置從在座椅縱向方向上延伸的所述座椅的中心線朝向左方向和向右方向中的僅一個方向以相對于所述中心線的預(yù)定傾斜角度傾斜；且所述預(yù)定傾斜角度大于或等于7°。
8.—種車輛座椅占用傳感器，其特征在于，所述車輛座椅占用傳感器包括多個傳感器元件，所述多個傳感器元件布置在車輛的座椅中且每個傳感器元件在接收到大于或等于預(yù)定值的壓力時激活，其中所述多個傳感器元件僅設(shè)置在相對于在座椅縱向方向上延伸的所述座椅的中心線的 V至16. 5°的整個角度范圍或部分角度范圍中。
全文摘要
設(shè)置在車輛座椅(18)中的車輛座椅占用傳感器(10)包括多個傳感器元件(14)，所述多個傳感器元件(14)每個在接收到預(yù)定值或更高的壓力時激活。所述傳感器元件中的至少兩個傳感器元件(14a，14b)沿線(L1)布置，所述線(L1)從在座椅的縱向方向上延伸的座椅的中心線、朝向左方向和向右方向中的僅一個方向、以7°至16.5°的范圍內(nèi)的傾斜角度傾斜。
文檔編號G01G19/414GK102498018SQ201080041121
公開日2012年6月13日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者大竹亙, 宅間攝, 川端英樹, 梁井慶一, 湯淺均, 近藤弘巳, 高橋浩幸 申請人:豐田自動車株式會社, 愛信精機株式會社