DE102007056238B4

DE102007056238B4 - Lastsensor

Info

Publication number: DE102007056238B4
Application number: DE102007056238A
Authority: DE
Inventors: Yukihiro Saitoh; Hiroyuki Itoh
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2012-05-31
Anticipated expiration: 2027-11-23
Also published as: US7629546B2; FR2909174B1; FR2909174A1; US20080121511A1; DE102007056238A1

Abstract

Lastsensor mit:
einem ersten Film (21), der als ein Ganzes in einer linearen Form, sich längs einer einzigen geraden Linie erstreckend, gebildet ist;
einem zweiten Film (22), der in der gleichen Form wie der erste Film (21) als ein Ganzes in der linearen Form sich längs einer einzigen geraden Linie erstreckend, gebildet und angeordnet ist, um dem ersten Film (21) gegenüberzuliegen;
Sensorelektroden (23, 24), die zwischen dem ersten Film (21) und dem zweiten Film (22) angeordnet sind, um Sensorzellen (11, 12, 111a bis 111f) zu bilden, wobei die Sensorelektroden (23, 24) normalerweise voneinander räumlich beabstandet sind und bei Aufnehmen einer Last miteinander in Kontakt kommen;
einem leitfähigen Abschnitt (14), welcher mit den Sensorzellen eine gemeinsame Grundstruktur hat und leitfähige Elektroden aufweist, die zwischen dem ersten Film (21) und dem zweiten Film (22) angeordnet und leitend zu den Sensorelektroden (23, 24) sind; und
einem Verbinder...

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Lastsensor und insbesondere auf einen Lastsensor mit Sensorelektroden, die zwischen einem Paar von Filmen, angeordnet sind und die voneinander räumlich beabstandet und einander gegenüberliegend sind, um so bei Aufnehmen einer Last miteinander in Kontakt zu kommen und zueinander leitend zu werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Verschiedene Lastsensoren sind zum Beispiel in der JP 10-39045A und der US 7,162,344 ( JP 2005-153556A ) vorgeschlagen. Gemäß diesen Lastsensoren ist eine Mehrzahl von Sensorzellen wie eine Matrix angeordnet und nimmt einen Bereich, der nicht weniger als eine Hälfte der gesamten Sitzoberfläche eines Sitzes eines Fahrzeugs ausmacht, ein Elektroden sind zwischen ein Paar von Filmen gebracht.
In diesen Lastsensoren nimmt das Paar von Filmen jedoch große Bereiche ein. Daher ist eine Bildung des Paars von Filmen aufwendig. Außerdem sind aus den Filmen ein rechteckiger Abschnitt, auf dem die Sensorzelle angeordnet ist, und ein Abschnitt, der mit dem Verbinder verbunden ist, schmal gebildet. Wenn eine Mehrzahl von Filmen aus einem großen Basisfilmmaterial herausgeschnitten wird, werden daher die Ränder der Verbindungsabschnitte vergeudet. Das heißt, beim Bilden des Films resultiert ein Abfall in der Ausbeute des Basisfilmmaterials in einer Erhöhung des Aufwands.
Die DE 60 2005 001 570 T2 offenbart einen Sitzbelegungssennsor, der aus einer unteren und einer oberen Folie besteht, zwischen welchen eine elektrisch isolierende, mehrere Öffnungen aufweisende Beabstandungsfolie eingelegt ist. Auf die obere Seite der unteren Folie und auf der unteren Seite der oberen Folie sind jeweils elektrisch leitende Schichten aufgedruckt. Eine Mehrzahl von Schaltern, die an solchen Stellen entstehen, wo die elektrisch leitenden Schichten nur durch die Öffnung der Beabstandungsfolie getrennt sind, sind auf einer Sitzfläche des Sitzes verteilt, wobei die Schalter im Ansprechen auf eine Last, die auf die Sitzfläche ausgeübt wird, einen Ein/Aus-Zustand annehmen. Der Sitzbelegungssensor, der durch Stanzen einer Folie ausgebildet ist, weist ein Sensorelement auf, dass sich in drei Abschnitte verzweigt.
Aus der DE 197 22 163 A1 ist eine Insassenerfassungsvorrichtung bekannt, die einen im Sitz angeordneten Drucksensor aufweist. Dieser Drucksensor umfasst ein Paar dünne Schichten und ein zwischen den dünnen Schichten angeordnetes Elektrodenpaar. Das Elektrodenpaar ist zur Bestimmung eines ausgeschalteten Zustands des Drucksensors in einem Abstand zueinander auf den dünnen Schichten angeordnet. Die dünnen Schichten sind entweder gitterförmig angeordnet oder weisen eine Baumstruktur auf. Auf diese Art und Weise ist die gesamte Sitzoberfläche der Sitzpolsterung des Sitzes durch den Druckschalter bedeckt.
Eine Schaltmatte für Kraftfahrzeugsitze ist aus der DE 38 05 887 C1 bekannt. Eine solche Schaltmatte besteht aus zwei durch eine elastisch verformbare, elektrisch isolierende Zwischenlage getrennte Kontaktlagen, die elektrisch leitend sind. Die Zwischenlage ist mit Durchbrüchen versehen, durch welche die Kontaktierung zwischen den beiden Kontaktlagen erfolgt. Die Kontaktlagen sind von jeweils einer Schutzlage bedeckt, welche aus einer Kunststoff-Folie besteht. Kontaktlagen, Zwischenlage und Schutzlagen sind einstückig als T-förmiger Stanzling ausgebildet.
Die DE 195 30 092 A1 offenbart einen Foliendrucksensor, welcher aus zwei zusammenlaminierten Trägerfolien besteht, wobei die erste Trägerfolie mit einem Halbleitermaterial und die zweite Trägerfolie mit zwei benachbarten Leiterbahnen beschichtet ist. Der Foliendrucksensor weist neben den als Leiterbahnschlingen ausgebildeten Kontaktfingern auch solche auf, die als Stichleitungen ausgebildet sind.
Eine Vorrichtung zur Sitzbelegungserkennung für ein Kraftfahrzeug ist in der DE 44 06 897 C1 gezeigt, bei welcher der Sitzbelegungssensor als resistiver Foliendrucksensor ausgebildet ist. Der Foliendrucksensor besteht aus einem vorderen Drucksensor und aus einem hinteren Drucksensor, die jeweils eine mäandrierende Doppelleitung aufweisen, wobei jede Doppelleitung aus einer ersten und einer dazu vorwiegend parallel verlaufenden zweiten Leiterbahn gebildet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lastsensor in der Form eines Films zu schaffen, der mit einem reduzierten Aufwand produziert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Lastsensor mit den Merkmalen des anliegenden Anspruches 1 gelöst. Eine weitere Lösung wird durch einen Lastsensor mit den Merkmalen des Anspruches 6 erzielt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5 bzw. 7 bis 9, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle den Wortlaut zu wiederholen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Das Vorhergehende, sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung, werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, deutlicher werden. Es zeigen:
1 eine Draufsicht eines Sitzsensors, der einen Lastsensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst;
2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnitts einer Sensorzelle in dem Sitzsensor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
3 eine Vorderansicht des Sitzsensors, der an einem Sitz befestigt ist, von der Vorderseite eines Fahrzeugs aus gesehen, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
4A und 4B Schaltungsdiagramme des Sitzsensors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
5 eine Draufsicht eines Sitzsensors, der an einem Sitz befestigt ist, von der Oberseite des Fahrzeugs aus gesehen, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 eine schematische Ansicht eines Sitzsensors, der an einer Mehrzahl von Sitzen, die als ein Sitz eines Fahrzeugs zusammen einstückig gebildet sind, befestigt ist, von der Vorderseite des Fahrzeugs aus gesehen, gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7A bis 7D Schaltungsdiagramme des Sitzsensors gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
8 eine schematische Ansicht eines Sitzsensors, der an einer Mehrzahl von Sitzen, die als ein Sitz eines Fahrzeugs zusammen einstückig gebildet sind, befestigt ist, von der Oberseite des Fahrzeugs aus gesehen, gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
9A und 9B perspektivische Ansichten eines Sitzsensors, der an einem Sitz eines Fahrzeugs befestigt ist, gemäß einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Zuerst Bezug nehmend auf 1, ist ein Lastsensor in einem Sitzsensor 1 vorgesehen, der wie in 3 gezeigt an einem Sitz 2 eines Fahrzeugs befestigt sein kann, um zu erfassen, ob ein Insasse auf dem Sitz 2 sitzt. Der Sitzsensor 1 ist aus zwei Sensorzellen 11 und 12, einem Verbinder 13 und einem linearen leitfähigen Abschnitt 14, der die Sensorzellen 11 und 12 mit dem Verbinder 13 elektrisch verbindet, aufgebaut. Die Sensorzellen 11 und 12 arbeiten als Schalter, die bei einem Aufnehmen einer Last, die ein Insasse oder ein Gepäck sein kann, eingeschaltet und leitend gemacht werden. Der Verbinder 13 hat zwei Anschlüsse, die über den leitfähigen Abschnitt 14 mit den Sensorzellen 11 und 12 verbunden sind, und ist mit einer Erfassungs-ECU (engl.: electronic control unit = elektronische Steuereinheit), die an dem Fahrzeug befestigt ist, verbunden. Der leitfähige Abschnitt 14 ist gebildet, um sich von dem Verbinder 13 aus gerade zu erstrecken. Die Sensorzellen 11 und 12 sind an einem Ende des linearen leitfähigen Abschnitts 14 und bei dem mittleren Abschnitt des leitfähigen Abschnitts 14 angeordnet.
Wie in 2 gezeigt, ist der Sitzsensor 1 aus einem ersten Film 21, einem zweiten Film 22, einer ersten Elektrode 23, einer zweiten Elektrode 24 und einem Abstandshalter 25 aufgebaut. In dem Sitzsensor 1 verwenden jedoch die Sensorzellen 11, 12 und der leitfähige Abschnitt 14 die Grundstrukturen gemeinsam, obwohl die Strukturen leicht unterschiedlich sind. Im Folgenden werden daher Unterschiede zwischen den Sensorzellen 11, 12 und dem leitfähigen Abschnitt 14 beschrieben.
Der erste Film 21 ist vergrößert, um eine äußere Form der Sensorzellen 11, 12 und des leitfähigen Abschnitts 14 zu bilden, und ist als ein Ganzes linear gebildet. Der erste Film 21 ist aus einem PEN-Harz hergestellt und ist dünn. Der erste Film 21 ist an dem Vorderende und bei dem mittleren Abschnitt, d. h. bei den Abschnitten der Sensorzellen 11 und 12, von einer nahezu kreisförmigen Form. In dem ersten Film 21 ist der Teil, der dem leitfähigen Abschnitt 14 entspricht, linear gebildet, mit einer Breite, die kleiner als der Durchmesser der kreisförmigen Abschnitte ist. Der Verbinder 13 ist mit dem nahen Ende des ersten Films 21 verbunden. Der zweite Film 22 ist aus dem gleichen Material wie der erste Film 21 hergestellt und hat die gleiche Form wie der erste Film 21. Der zweite Film 22 ist angeordnet, um dem ersten Film 21 gegenüberzuliegen. Das nahe Ende des zweiten Films 22 ist wie das des ersten Films 21 mit dem Verbinder 13 verbunden.
Die erste Elektrode 23 ist, als eine Sensorelektrode und eine leitfähige Elektrode, an einer Oberfläche (inneren Oberfläche) des ersten Films 21 gebildet. Das heißt, die erste Elektrode 23 ist auf der oberen Seite in 2 zwischen dem ersten Film 21 und dem zweiten Film 22 angeordnet. Die erste Elektrode 23 weist eine Silberschicht 23a, die auf der inneren Oberfläche des ersten Films 21 haftet, und eine Kohlenstoffschicht 23b, die die innere Oberfläche der Silberschicht 23a bedeckt, auf. Die erste Elektrode 23 bei den Abschnitten der Sensorzellen 11 und 12 ist auf mindestens den mittleren Abschnitten des ersten Films 21 der kreisförmigen Form gebildet. Die erste Elektrode 23 bei dem leitfähigen Abschnitt 14 ist, abhängig von einer zu bildenden Schaltung, passend verdrahtet.
Die zweite Elektrode 24 ist, als eine Sensorelektrode und eine leitfähige Elektrode, an dem zweiten Film 22 an der inneren Oberfläche der ersten Elektrode 23 gegenüberliegend gebildet. Das heißt, die zweite Elektrode 24 ist zwischen der ersten Elektrode 23 und dem zweiten Film 22 gebildet. Die zweite Elektrode weist eine Silberschicht 24a, die an einer Oberfläche (inneren Oberfläche) des zweiten Films 22 haftet, und eine Kohlenstoffschicht 24b, die die Oberfläche der Silberschicht 24a bedeckt, auf. Ferner ist die Kohlenstoffschicht 24b der zweiten Elektrode 24 weg von der ersten Elektrode 23 angeordnet.
Die zweite Elektrode 24 ist bei den Abschnitten der Sensorzellen 11 und 12 mindestens an dem mittleren Abschnitt des zweiten Films 22 der kreisförmigen Form gebildet. Und zwar sind bei den Abschnitten der Sensorzellen 11 und 12 die erste Elektrode 23 und die zweite Elektrode 24 vergrößert, liegen einander gegenüber und sind voneinander räumlich beabstandet. Ferner ist die zweite Elektrode 24 in dem leitfähigen Abschnitt 14, abhängig von einer zu bildenden Schaltung, passend verdrahtet. Das heißt, die erste Elektrode 23 und die zweite Elektrode 24 in dem leitfähigen Abschnitt 14 verbinden die erste Elektrode 23 und die zweite Elektrode 24 bei den Abschnitten der Sensorzellen 11 und 12 elektrisch mit den beiden Anschlüssen des Verbinders 13.
Der Abstandshalter 25 hat dieselbe äußere Form wie die des ersten Films 21 und des zweiten Films 22. Der mittlere Abschnitt des Abstandshalters 25 ist jedoch in der Richtung der Breite desselben vollständig durchdrungen, wie durch eine gestrichelte Linie in 1 angezeigt ist. Der Abstandshalter 25 ist in den Abschnitten der Sensorzellen 11 und 12 breiter durchdrungen als in dem leitfähigen Abschnitt 14. Der Abstandshalter 25 ist aus PET-Harz hergestellt und dünn.
Der Abstandshalter 25 ist zwischen die erste Elektrode 23 und die zweite Elektrode 24 gebracht. Das heißt, die erste Elektrode 23, die zweite Elektrode 24 und der Abstandshalter 25 definieren einen Raum 26 darin. Hier ist der Abstandshalter 25 in den Abschnitten der Sensorzellen 11 und 12 breiter durchdrungen als in dem leitfähigen Abschnitt 14. Daher hat der Raum 26 in den Sensorzellen 11 und 12 eine Breite (Breite in der Links-und-Rechts-Richtung in 2), die größer als die des Raums 26 in dem leitfähigen Abschnitt 14 ist. Daher erfahren, wenn die Sensorzellen 11 und 12, die einen breiteren Raum 26 haben, eine Drucklast in der Oben-und-Unten-Richtung in 2 aufnehmen, der erste Film 21, der zweite Film 22, die erste Elektrode 23 und die zweite Elektrode 24 eine Durchbiegung, und die erste Elektrode 23 und die zweite Elektrode 24 kommen miteinander in Kontakt und werden leitend gemacht. Das heißt, beim Aufnehmen der Drucklast werden die erste Elektrode 23 und die zweite Elektrode 24 bei den Abschnitten der Sensorzellen 11 und 12, die als ein Schalter arbeiten, zueinander leitend gemacht. Der Raum 26 in dem leitfähigen Abschnitt 14 arbeitet als ein Durchgang zum Auslassen von Luft. Das heißt, der Raum 26 in dem leitfähigen Abschnitt 14 dient zum Auslassen der Innenluft, wenn die Räume 26 in den Sensorzellen 11 und 12 zusammengedrückt werden. So wird es der ersten Elektrode 23 und der zweiten Elektrode 24 ermöglicht, einander in den Sensorzellen 11 und 12 leicht zu kontaktieren, wenn an diese eine Druckkraft angelegt wird.
Der Sitzsensor 1 kann an dem Sitz 2 wie in 3 gezeigt befestigt sein. Hier stellt ein schattierter Abschnitt (einfach schraffierter Abschnitt) in 3 einen Bereich (oberer Teil) dar, wo eine Rückenlehne 2a eine Last aufnimmt, wenn ein Insasse auf dem Sitz 2 sitzt. Insbesondere ist die untere Seite eines dunklen Abschnitts (gekreuzt schraffierter Abschnitt) in dem schattierten Abschnitt ein Abschnitt, der dem Gesäß des Insassen entspricht. Die zwei Links-und-Rechts-Abschnitte auf dem oberen Teil der dunklen Abschnitte sind die Abschnitte, die den Schulterknochen des Insassen entsprechen. Der dunkle Abschnitt stellt einen Bereich dar, wo die Rückenlehne 2a verglichen mit den schattierten Abschnitten, die anderen Abschnitten des Rückens des Insassen entsprechen, eine große Last aufnimmt.
Der Sitzsensor ist lediglich an dem oberen Teil der Rückenlehne 2a des Sitzes 2 befestigt, um sich in einer horizontalen Richtung oder Links-und-Rechts-Richtung in dem Fahrzeug zu erstrecken. Der Sitzsensor 1 ist zwischen einem inneren Polster (nicht gezeigt) der Rückenlehne 2a und einem Oberflächenstoff (nicht gezeigt) angeordnet. Genauer gesagt sind die Sensorzellen 11 und 12 des Sitzsensors 1 bei Positionen oberhalb des mittleren Abschnitts der Rückenlehne 2a in der Oben-und-Unten-Richtung des Fahrzeugs und von dem mittleren Abschnitt nach links und rechts abweichend in der Links-und-Rechts-Richtung des Fahrzeugs angeordnet. Die Sensorzellen 11 und 12 sind auf der gleichen Höhe angeordnet. Und zwar ist der Sitzsensor 1 horizontal angeordnet.
Die Sensorzellen 11 und 12 des Sitzsensors 1 sind bei den Abschnitten der linken und rechten Schulterknochen des Insassen angeordnet, wenn der Insasse in einer ordnungsgemäßen Körperhaltung auf dem Sitz 2 sitzt, so dass, wenn der Insasse in der ordnungsgemäßen Körperhaltung auf dem Sitz 2 sitzt, die Sensorzellen 11 und 12 beide leitend gemacht werden. Der Verbinder 13 ist angeordnet, um bezüglich der Sensorzellen 11 und 12 auf einer Seite (z. B. der linken Seite) des Fahrzeugs positioniert zu sein.
Als Nächstes können die Sensorzellen 11 und 12 wie in 4A und 4B gezeigt angeordnet sein. Im Fall von 4A ist die Sensorzelle 11 an dem Ende des leitfähigen Abschnitts 14 mit der Sensorzelle 12 bei dem mittleren Abschnitt des leitfähigen Abschnitts 14 parallel geschaltet. Entweder die erste Elektrode 23 oder die zweite Elektrode 24 in der Sensorzelle 11 und entweder die erste Elektrode 23 oder die zweite Elektrode 24 in der Sensorzelle 12 sind mit dem einen Anschluss des Verbinders 13 verbunden. Ferner sind die andere der ersten Elektrode 23 und der zweiten Elektrode 24 in der Sensorzelle 11 und die andere der ersten Elektrode 23 und der zweiten Elektrode 24 in der Sensorzelle 12 mit dem anderen Anschluss des Verbinders 13 verbunden. Das heißt, wenn mindestens eine der Sensorzellen 11 und 12 leitend gemacht wird, werden die zwei Anschlüsse des Verbinders 13 leitend gemacht.
Im Fall von 4B ist die Sensorzelle 11 an dem Ende des leitfähigen Abschnitts 14 mit der Sensorzelle 12 bei dem mittleren Abschnitt des leitfähigen Abschnitts 14 in Reihe geschaltet. Entweder die erste Elektrode 23 oder die zweite Elektrode 24 in der Sensorzelle 11 ist mit entweder der ersten Elektrode 23 oder der zweiten Elektrode 24 in der Sensorzelle 12 direkt in Reihe geschaltet. Ferner sind die andere der ersten Elektrode 23 oder der zweiten Elektrode 24 in der Sensorzelle 11 und die andere der ersten Elektrode 23 oder der zweiten Elektrode 24 in der Sensorzelle 12 jeweils mit den beiden Anschlüssen des Verbinders 13 verbunden. Das heißt, lediglich wenn die Sensorzellen 11 und 12 beide leitend gemacht werden, werden die zwei Anschlüsse des Verbinders 13 leitend gemacht.
Wenn der Insasse in der ordnungsgemäßen Körperhaltung auf dem Sitz sitzt, drücken die Schulterknochen des Insassen die beiden Sensorzellen 11 und 12 des Sitzsensors 1 herunter. In diesem Fall werden daher die Sensorzellen 11 und 12 leitend gemacht, und beide Anschlüsse des Verbinders 13 werden leitend gemacht. Das heißt, die Insassenerfassungs-ECU, die mit dem Verbinder 13 verbunden ist, erfasst, dass beide Anschlüsse des Verbinders 13 leitend sind, und bestimmt so, dass der Insasse auf dem Sitz 2 sitzt.
Wenn der Sitzsensor 1 die Parallelschaltung, die in 4A gezeigt ist, hat, wird, sogar wenn der Insasse nicht in der ordnungsgemäßen Körperhaltung sitzt, mindestens entweder die Sensorzelle 11 oder die Sensorzelle 12 leitend gemacht. In diesem Fall wird daher ebenfalls bestimmt, dass der Insasse auf dem Sitz 2 sitzt.
Hier kann die Insassenerfassungs-ECU ein Warnlicht einschalten oder aufleuchten lassen, wenn der Insasse, der auf dem Sitz 2 sitzt, noch keinen Sitzgurt trägt. Ferner können Insassenerfassungsinformationen, die durch die Insassenerfassungs-ECU erfasst worden sind, zu einer Airbag-ECU, die den Start einer Insassenschutzvorrichtung, wie eines Airbags, steuert, gesendet werden. Wenn bestimmt wird, dass der Insasse auf dem Sitz 2 sitzt, treibt die Airbag-ECU die Insassenschutzvorrichtung, falls das Fahrzeug mit einem äußeren Objekt kollidiert.
Ferner werden, wenn ein Gepäck auf dem Sitz 2 platziert wird, die zwei Anschlüsse des Verbinders 13 des Sitzsensors 1 leitend gemacht. In dem Fall von 4A ist mindestens entweder die Sensorzelle 11 oder die Sensorzelle 12 leitend, und in dem Fall von 4B sind sowohl die Sensorzelle 11 als auch die Sensorzelle 12 leitend.
Wenn das Gepäck, das auf der Sitzoberfläche des Sitzes 2 platziert wird, ein kleiner, leichter Gegenstand, wie eine Handtasche, ist, werden die Sensorzellen 11 und 12 durch das Gepäck nicht heruntergedrückt, es sei denn, das Gepäck lehnt gegen die Rückenlehne 2a. In diesem Fall bestimmt daher die Insassenerfassungs-ECU natürlich, dass kein Insasse auf dem Sitz 2 sitzt.
Wenn das Gepäck kurz ist (geringe Höhe), werden die Sensorzellen 11 und 12, die oberhalb des mittleren Abschnitts der Rückenlehne 2a in der Oben-und-Unten-Richtung des Fahrzeugs positioniert sind, durch das Gepäck nicht heruntergedrückt. In diesem Fall bestimmt daher die Insassenerfassungs-ECU ebenfalls, dass kein Insasse auf dem Sitz 2 sitzt.
Hier ist es, wenn das Gepäck lang ist, wahrscheinlich, dass die Sensorzellen 11 und 12 heruntergedrückt werden. Für gewöhnlich ist jedoch langes Gepäck in einem Kofferraum des Fahrzeugs platziert oder auf einem Bodenabschnitt in einem Insassenraum platziert. Daher wird nur kurzes Gepäck auf dem Sitz 2 platziert.
Dementsprechend wird eine fehlerhafte Erfassung aufgrund des Gepäcks auf ein ausreichendes Maß reduziert. In dem Fall der Schaltungskonfiguration, in welcher die Sensorzellen 11 und 12, wie in 4B gezeigt, in Reihe geschaltet sind, werden beide leitend gemacht. Dies senkt die Wahrscheinlichkeit weiter, dass die zwei Sensorzellen 11 und 12 durch das Gepäck leitend gemacht werden. Und zwar wird eine fehlerhafte Erfassung aufgrund des Gepäcks zuverlässiger reduziert.
Der erste Film 21 und der zweite Film 22 nehmen beide eine lineare Form an. Wenn die ersten Filme 21 und die zweiten Filme 22 in mehrerer Zahl aus einem großen Basisfilm herausgeschnitten werden sollen, können der erste Film 21 und der zweite Film 22 parallel angeordnet herausgeschnitten werden. Daher wird nur ein sehr kleiner Anteil des Basisfilmmaterials vergeudet. Und zwar wird die Ausbeute des Basisfilms verglichen zu dem Stand der Technik verbessert, und Filme 21 und 22 erhöhter Zahl können verglichen zu dem Stand der Technik aus einem Stück des Basisfilms gebildet werden. Daher kann der Aufwand gesenkt werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist, wie in 5 gezeigt ist, der Sitzsensor an einem unteren Teil (Sitzoberfläche 2b) des Sitzes 2 (von der oberen Seite des Fahrzeugs aus gesehen) befestigt. Die Entfernung zwischen der Sensorzelle 12 und dem Verbinder 13 ist länger als in dem Sitzsensor 1 des ersten Ausführungsbeispiels.
Hier stellt der schattierte Abschnitt (schraffierter Abschnitt) in 5 einen Bereich dar, wo die Sitzoberfläche 2b eine große Last aufnimmt, wenn ein Insasse auf dem Sitz 2 sitzt. Insbesondere ist der dunkle Abschnitt (gekreuzt schraffiert) in dem schattierten Abschnitt ein Abschnitt, der dem Gesäß des Insassen entspricht, und stellt einen Bereich dar, wo die Sitzoberfläche 2b eine größere Last als der schattierte Abschnitt, der den Oberschenkelabschnitten des Insassen entspricht, aufnimmt.
Der Sitzsensor 1 ist lediglich auf dem hinteren Teil der Sitzoberfläche 2b des Sitzes 2 befestigt. Der Sitzsensor 1 ist zwischen dem Polster der Sitzoberfläche 2b und dem Oberflächenstoff angeordnet. Die Sensorzellen 11 und 12 des Sitzsensors 1 sind bei dem mittleren Abschnitt der Sitzoberfläche 2b in der Links-und-Rechts-Richtung des Fahrzeugs auf der hinteren Seite des Fahrzeugs angeordnet. Der Sitzsensor 1 ist ferner so angeordnet, dass er in einer geneigten Richtung in der Rück-und-Vor-Richtung des Fahrzeugs und in der Links-und-Rechts-Richtung des Fahrzeugs liegt. Das heißt, die Sensorzelle 11 und die Sensorzelle 12 sind bei Positionen, die in der Rück-und-Vor-Richtung des Fahrzeugs und in der Links-und-Rechts-Richtung des Fahrzeugs abweichend sind, das heißt, diagonal in dem hinteren Teil der Sitzoberfläche 2b angeordnet.
In diesem Fall sind die Sensorzellen 11 und 12 des Sitzsensors 1 bei dem Gesäß des Insassen angeordnet, wenn er in einer ordnungsgemäßen Körperhaltung auf dem Sitz 2 sitzt. Daher werden, wenn der Insasse in der ordnungsgemäßen Körperhaltung auf dem Sitz 2 sitzt, die Sensorzellen 11 und 12 alle leitend gemacht. Der Verbinder 13 ist angeordnet, um bezüglich der Sensorzellen 11 und 12 auf einer geneigten hinteren Seite des Fahrzeugs positioniert zu sein.
In diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in 4B gezeigt ist, die Sensorzelle 11 an dem Ende des leitfähigen Abschnitts 14 mit der Sensorzelle 12 bei dem mittleren Abschnitt des leitfähigen Abschnitts 14 in Reihe geschaltet. Entweder die erste Elektrode 23 oder die zweite Elektrode 24 in der Sensorzelle 11 ist mit lediglich einer der ersten Elektrode 23 oder der zweiten Elektrode 24 in der Sensorzelle 12 direkt in Reihe geschaltet. Ferner sind die andere der ersten Elektrode 23 oder der zweiten Elektrode 24 in der Sensorzelle 11 und die andere der ersten Elektrode 23 oder der zweiten Elektrode 24 in der Sensorzelle 12 mit den beiden Anschlüssen des Verbinders 13 direkt verbunden.
Wenn der Insasse in der ordnungsgemäßen Körperhaltung auf dem Sitz 2 sitzt, drücken die Oberschenkelabschnitte des Insassen die beiden Sensorzellen 11 und 12 des Sitzsensors 1 herunter. In diesem Fall werden daher die Sensorzellen 11 und 12 leitend gemacht, und die beiden Anschlüsse des Verbinders 13 werden leitend gemacht. Das heißt, die Insassenerfassungs-ECU, die mit dem Verbinder 13 verbunden ist, erfasst, dass beide Anschlüsse des Verbinders 13 leitend sind, und bestimmt, dass der Insasse auf dem Sitz 2 sitzt.
Wenn ein Gepäck auf dem Sitz 2 platziert wird, werden die beiden Anschlüsse des Verbinders 13 des Sitzsensors 1 in einem Zustand, in dem die Sensorzellen 11 und 12, die in Reihe geschaltet sind, beide leitend gemacht werden, leitend gemacht.
Wenn das Gepäck, wie eine Handtasche, auf der Sitzoberfläche 2b des Sitzes 2 platziert wird, wird keine der Sensorzellen 11 und 12 leitend gemacht, wenn das Gepäck leichter als der Insasse ist. Daher wird keiner der zwei Anschlüsse des Verbinders 13 leitend gemacht. Und zwar bestimmt die Insassenerfassungs-ECU, dass kein Insasse auf dem Sitz 2 sitzt.
Ferner kann häufig, wenn zum Beispiel das Gepäck in einer Art und Weise auf der Sitzoberfläche 2b platziert wird, dass es gegen die Rückenlehne 2a lehnt, auf einen punktähnlichen schmalen Bereich auf der Sitzoberfläche 2b abhängig von der Form und der Größe des Gepäcks eine große Last ausgeübt werden. Ferner kann das Gepäck häufig in der parallelen oder der vertikalen Richtung eine große Last auf die Rückenlehne 2a ausüben. In solch einem Fall kann eine der Sensorzellen 11 oder 12 leitend gemacht werden. Obwohl eine der beiden Sensorzellen 11 oder 12 leitend gemacht wird, werden jedoch die zwei Anschlüsse des Verbinders 13 nicht leitend gemacht, solange nicht die andere Zelle 11 oder 12, die damit in Reihe geschaltet ist, ebenfalls leitend gemacht wird. In diesem Fall bestimmt daher die Insassenerfassungs-ECU ebenfalls, dass kein Insasse auf dem Sitz 2 sitzt.
Wie im Vorhergehenden beschrieben, sind die Sensorzellen 11 und 12 hinsichtlich der Rück-und-Vor-Richtung des Fahrzeugs in der diagonalen Richtung angeordnet und in Reihe geschaltet. Daher ist es wenig wahrscheinlich, dass in dieser Richtung durch das Gepäck eine große Last ausgeübt wird. Dies macht es möglich, eine fehlerhafte Erfassung zuverlässig zu reduzieren.
In den vorhergehenden ersten und zweiten Ausführungsbeispielen sind zwei Sensorzellen 11 und 12 verwendet. Es kann jedoch bei reduziertem Aufwand durch Bilden der Filme in einer linearen Form eine einzelne Sensorzelle 11 oder 12 verwendet sein. Wenn sie jedoch als ein Sitzsensor verwendet und in der Sitzoberfläche 2b des Sitzes 2 angeordnet sind, wird es notwendig, zwei oder mehr Sensorzellen zu verwenden, um eine fehlerhafte Erfassung zu reduzieren. Auf der anderen Seite kann, sogar wenn dieselbe als der Sitzsensor verwendet ist, eine einzelne Sensorzelle ausreichen, wenn sie in der Rückenlehne 2a des Sitzes 2 angeordnet ist.
Ferner kann, wie in 9A und 9B gezeigt, der Sitzsensor 1, der zwei Sensorzellen 11 und 12 hat, sowohl auf der Rückenlehne 2a als auch auf der Sitzoberfläche 2b jedes Sitzes angeordnet sein. Jeder Sitzsensor 1 ist angeordnet, um sich auf der Rückenlehne 2a und der Sitzfläche 2b in der diagonalen Richtung zu erstrecken. Die Sensorzellen 11 und 12 sind lediglich bei Positionen, bei denen eine größere Druckkraft angelegt ist, wenn ein Insasse auf dem Sitz sitzt, angeordnet. Solche Positionen können der untere Teil der Rückenlehne 2a und der hintere Teil der Sitzoberfläche 2b sein.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
In einem dritten Ausführungsbeispiel ist, wie in 6 gezeigt ist, ein Sitzsensor 1 an einer Mehrzahl von Sitzen 102, 103 und 104 eines Fahrzeugs befestigt, um zu erfassen, ob Insassen auf den Sitzen 102, 103 und 104 sitzen. Die Sitze 102, 103, und 104 können in einen einzelnen Sitz für mehrere Insassen integriert sein.
Der Sitzsensor 1 ist aus sechs Sensorzellen 111a bis 111f, einem Verbinder 13 und einem leitfähigen Abschnitt 112 aufgebaut. Das heißt, der Sitzsensor 1 ist als Ganzes linear gebildet, wobei die Sensorzellen 111a bis 111f so angeordnet sind, dass sie nahezu eine gleiche Entfernung beibehalten, und der Verbinder 13 an ihre Anschlüsse gekoppelt ist. Der detaillierte Aufbau ist der gleiche wie der des Sitzsensors 1 des ersten Ausführungsbeispiels.
Der Sitzsensor 1 ist auf Rückenlehnen 102a, 103a und 104a, die zusammen mit der Mehrzahl von Sitzen 102, 103 und 104 des Fahrzeugs einstückig gebildet sind, in der Links-und-Rechts-Richtung parallel angeordnet. Der Sitzsensor 1 ist auf den Rückenlehnen 102a, 103a und 104a bei Positionen oberhalb der mittleren Abschnitte in der Oben-und-Unten-Richtung des Fahrzeugs und hin zu der rechten Seite und der linken Seite abweichend von den mittleren Abschnitten in der Links-und-Rechts-Richtung des Fahrzeugs angebracht. Die zwei Sensorzellen 111a und 111b auf der Endseite sind in der Rückenlehne 102a des Sitzes 102 auf der rechten Seite des Fahrzeugs (linke Seite in der Abbildung) befestigt, die zwei Sensorzellen 111c und 111d in der Mitte sind an der Rückenlehne 103a des Sitzes 103 in der Mitte des Fahrzeugs befestigt, und die zwei Sensorzellen 111e und 111f auf der Seite des Verbinders 13 sind an der Rückenlehne 104a des Sitzes 104 auf der linken Seite des Fahrzeugs befestigt.
Die Sensorzellen 111a und 111b des Sitzsensors 1 sind bei den Abschnitten der linken und rechten Schulterknochen des Insassen angeordnet, wenn der Insasse in einer ordnungsgemäßen Körperhaltung auf dem Sitz 102 auf der rechten Seite des Fahrzeugs sitzt. Die Sensorzellen 111c und 111d des Sitzsensors 1 sind bei den Abschnitten der linken und rechten Schulterknochen des Insassen angeordnet, wenn der Insasse in der ordnungsgemäßen Körperhaltung auf dem Sitz 103 in der Mitte des Fahrzeugs sitzt. Ferner sind die Sensorzellen 111e und 111f des Sitzsensors 1 bei den Abschnitten der linken und rechten Schulterknochen des Insassen angeordnet, wenn der Insasse in einer ordnungsgemäßen Körperhaltung auf dem Sitz 104 auf der linken Seite des Fahrzeugs sitzt. Wenn die Insassen in einer ordnungsgemäßen Körperhaltung auf den Sitzen 102 bis 104 sitzen, werden die Sensorzellen 111a bis 111f, die auf den Sitzen angeordnet sind, alle leitend gemacht.
Die Sitzsensoren 1 können in eine beliebige der Schaltungskonfigurationen, die in 7A bis 7D gezeigt sind, geschaltet sein. In dem Fall von 7A sind die Sensorzellen 111a bis 111f alle parallel geschaltet. Ferner sind elektrische Widerstände R1, R2 und R3 mit verschiedenen Widerständen in den leitfähigen Abschnitten 112 angeordnet, welche mit den Sensorzellen 111a und 111b, 111c und 111d, 111e und 111f in den Sitzen in Reihe geschaltet sind. In diesem Fall hat der Verbinder 13 zwei äußere Anschlüsse.
Daher wird, wenn zum Beispiel der Insasse auf dem Sitz 102 auf der rechten Seite des Fahrzeugs sitzt, die Sensorzelle 111a oder 111b leitend gemacht, und die beiden Anschlüsse des Verbinders 13 werden leitend gemacht. Das Gleiche gilt auch, wenn der Insasse auf dem Sitz 103 oder 104 in der Mitte oder auf der linken Seite des Fahrzeugs sitzt. Da jedoch die elektrischen Widerstände R1, R2 und R3 unterschiedliche Widerstände haben, unterscheidet sich der gesamte elektrische Widerstand über den Anschlüssen des Verbinders 13, abhängig davon, auf welchem Sitz 102, 103 oder 104 der Insasse sitzt. Wenn über die Anschlüsse des Verbinders 13 eine Spannung angelegt ist, ist es daher, abhängig von einem elektrischen Strom, der in dem Sitzsensor 1 fließt, möglich, zu bestimmen, auf welchem Sitz 102, 103 oder 104 der Insasse sitzt.
Im Fall von 7B sind die Sensorzellen 111a bis 111f in 7A für jeden der Sitze in Reihe geschaltet. In diesem Fall wird, zum Beispiel Bezug nehmend auf den Sitz 102 auf der rechten Seite des Fahrzeugs, lediglich dann bestimmt, dass der Insasse auf dem Sitz 102 sitzt, wenn die Sensorzellen 111a bis 111b leitend gemacht werden. Das Gleiche gilt für die anderen Sitze 103 und 104.
Im Fall von 7C sind die Sensorzellen 111a und 111b, 111c und 111d, 111e und 111f, die in den Sitzen 102 bis 104 angeordnet sind, unabhängig und nicht elektrisch verbunden, und der Verbinder 13 hat sechs äußere Anschlüsse. Die Sensorzellen 111a bis 111f in den jeweiligen Sitzen 102 bis 104 sind parallel geschaltet. In dem Fall von 7D sind die Sensorzellen 111a bis 111f in den jeweiligen Sitzen 102 bis 104 jeweils in Reihe geschaltet. In den Fällen von 7C und 7D entspricht die Schaltungskonfiguration in jedem Sitz 102 bis 104 jeweils der Schaltungskonfiguration von 4A und 4B.
Gleich welche der vorhergehenden Schaltungskonfigurationen eingesetzt ist, ist es möglich, durch Verwenden eines Sitzsensors l zu erfassen, auf welchem der Mehrzahl von Sitzen 102 bis 104 der Insasse sitzt.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
In einem vierten Ausführungsbeispiel ist, wie in 8 gezeigt ist, der Sitzsensor 1 in den Sitzoberflächen 102b, 103b und 104b der Sitze 102 bis 104 angeordnet.
Der Sitzsensor 1 ist in den Sitzoberflächen 102b, 103b und 104b, die mit den Sitzen 102, 103 und 104 einstückig gebildet sind, in der Links-und-Rechts-Richtung des Fahrzeugs parallel angeordnet. Der Sitzsensor 1 ist in den Sitzoberflächen 102b, 103b, 104b auf der hinteren Seite von den Mitten in der Rück-und-Vor-Richtung des Fahrzeugs angeordnet. Die zwei Sensorzellen 111a und 111b auf der Endseite sind in der Sitzoberfläche 102b des Sitzes 102 auf der rechten Seite des Fahrzeugs befestigt, die zwei Sensorzellen 111c und 111d in der Mitte sind in der Sitzoberfläche 103b des Sitzes 103 in der Mitte des Fahrzeugs befestigt, und die zwei Sensorzellen 111e und 111f auf der Seite des Verbinders 13 sind in der Sitzoberfläche 104b des Sitzes 104 auf der linken Seite des Fahrzeugs befestigt.
Die Sensorzellen 111a bis 111b des Sitzsensors 1 sind bei den Abschnitten des Gesäßes des Insassen angeordnet, wenn der Insasse in einer ordnungsgemäßen Körperhaltung auf dem Sitz 102 auf der rechten Seite des Fahrzeugs sitzt. Die Sensorzellen 111c bis 111d des Sitzsensors 1 sind bei den Abschnitten des Gesäßes des Insassen angeordnet, wenn der Insasse in der ordnungsgemäßen Körperhaltung auf dem Sitz 103 in der Mitte des Fahrzeugs sitzt. Ferner sind die Sensorzellen 111e bis 111f des Sitzsensors 1 bei den Abschnitten des Gesäßes des Insassen angeordnet, wenn der Insasse in der ordnungsgemäßen Körperhaltung auf dem Sitz 104 auf der linken Seite des Fahrzeugs sitzt. Wenn die Insassen in der ordnungsgemäßen Körperhaltung auf den Sitzen 102 bis 104 sitzen, werden daher die Sensorzellen 111a bis 111f, die auf den Sitzen angeordnet sind, alle leitend gemacht. Das vierte Ausführungsbeispiel kann alle der Schaltungskonfigurationen, die in dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, einsetzen. Es ist daher möglich, durch Verwenden eines Sitzsensors 1 zu erfassen, auf welchem der Mehrzahl von Sitzen 102 bis 104 der Insasse sitzt.

Claims

Lastsensor mit: einem ersten Film (21), der als ein Ganzes in einer linearen Form, sich längs einer einzigen geraden Linie erstreckend, gebildet ist; einem zweiten Film (22), der in der gleichen Form wie der erste Film (21) als ein Ganzes in der linearen Form sich längs einer einzigen geraden Linie erstreckend, gebildet und angeordnet ist, um dem ersten Film (21) gegenüberzuliegen; Sensorelektroden (23, 24), die zwischen dem ersten Film (21) und dem zweiten Film (22) angeordnet sind, um Sensorzellen (11, 12, 111a bis 111f) zu bilden, wobei die Sensorelektroden (23, 24) normalerweise voneinander räumlich beabstandet sind und bei Aufnehmen einer Last miteinander in Kontakt kommen; einem leitfähigen Abschnitt (14), welcher mit den Sensorzellen eine gemeinsame Grundstruktur hat und leitfähige Elektroden aufweist, die zwischen dem ersten Film (21) und dem zweiten Film (22) angeordnet und leitend zu den Sensorelektroden (23, 24) sind; und einem Verbinder (13), der an die Enden des ersten Films (21) und des zweiten Films (22) gekoppelt ist, um über die leitfähigen Elektroden (14) zu den Sensorelektroden (23, 24) leitend zu sein; wobei die Sensorzellen (11, 12, 111a bis 111f) an einer Mehrzahl von Positionen angeordnet sind, die in einer Richtung einer geraden Linie der linearen Form räumlich beabstandet sind; und der Verbinder (13) auf der geraden Linie, die die Mehrzahl von Sensorzellen (11, 12, 111a bis 111f) verbindet, positioniert ist.
Lastsensor nach Anspruch 1, bei dem die Mehrzahl von Sensorzellen (11, 12, 111a bis 111f) in Reihe geschaltet sind, und auf eine Art und Weise in einer Sitzoberfläche (2b) eines Sitzes (2) eines Fahrzeugs angeordnet sind, dass sie sich in einer diagonalen Richtung der Sitzoberfläche (2b) erstrecken, um einen Insassen auf dem Sitz (2) zu erfassen.
Lastsensor nach Anspruch 1, bei dem die Mehrzahl von Sensorzellen (11, 12, 111a bis 111f) parallel oder in Reihe geschaltet sind und in einer Rückenlehne (2a, 102a, 103a, 104a) eines Sitzes (2, 102, 103, 104) eines Fahrzeugs angeordnet sind, um einen Insassen auf dem Sitz (2, 102, 103, 104) zu erfassen.
Lastsensor nach Anspruch 1 bei dem die Mehrzahl von Sensorzellen (111a bis 111f) in Sitzoberflächen (102b, 103b, 104b) einer Mehrzahl von Sitzen (102 bis 104), die als ein Sitz eines Fahrzeugs zusammen einstückig gebildet sind, angeordnet sind und einen Insassen auf dem Sitz (102 bis 104) erfassen.
Lastsensor nach Anspruch 1 oder 3, bei dem die Mehrzahl von Sensorzellen (111a bis 111f) in den Rückenlehnen (102a, 103a, 104a) einer Mehrzahl von Sitzen (102 bis 104), die als ein Sitz eines Fahrzeugs zusammen einstückig gebildet sind, angeordnet sind und einen Insassen auf dem Sitz erfassen.
Lastsensor mit: einer ersten Elektrode (23); einer zweiten Elektrode (24), die in einer gleichen linearen Form wie die erste Elektrode (23) gebildet und angeordnet ist, um der ersten Elektrode (23) parallel gegenüberzuliegen; einem Abstandshalter (25), der zwischen der ersten Elektrode (23) und der zweiten Elektrode (24) vorgesehen ist, um dazwischen einen Raum zu bilden, wobei die erste Elektrode (23) und die zweite Elektrode (24) an einer Mehrzahl von Positionen, an welchen der Abstandshalter (25) Ausnehmungen besitzt, vergrößert sind, um eine Mehrzahl von Sensorzellen (11, 12, 111a bis 111f) zu bilden, in welchen die erste Elektrode (23) und die zweite Elektrode (24) einander, ansprechend auf eine Druckkraft, die an sie angelegt ist, kontaktieren, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (23) und die zweite Elektrode (24) in einer sich längs einer einzigen geraden Linie erstreckenden linearen Form gebildet sind, so dass die Mehrzahl von Sensorzellen (11, 12, 111a bis 111f) in Richtung der geraden Linie der linearen Form voneinander räumlich beabstandet sind, und die Sensorzellen (11, 12, 111a bis 111f) lediglich bei einem vorbestimmten Teil eines Sitzes (2, 102 bis 104), der mehr Druckkraft eines Insassen als andere Teile des Sitzes aufnimmt, positioniert sind.
Lastsensor nach Anspruch 6, bei dem der vorbestimmte Teil des Sitzes (2, 102 bis 104) mindestens einer von einem unteren Teil einer Rückenlehne (2a, 102a, 103a, 104a), einem oberen Teil der Rückenlehne (2a, 102a, 103a, 104a) und einem hinteren Teil einer Sitzoberfläche (2b, 102b, 103b, 104b) des Sitzes ist.
Lastsensor nach Anspruch 6, bei dem die erste Elektrode (23) und die zweite Elektrode (24) in einer diagonalen Richtung in dem vorbestimmten Teil des Sitzes (2, 102 bis 104) angeordnet sind.
Lastsensor nach Anspruch 6, bei dem die erste Elektrode (23) und die zweite Elektrode (24) in einer Links-und-Rechts-Richtung des Sitzes (2, 102 bis 104) angeordnet sind.