KR101896078B1 - 차량 내부용 정전용량 감지 장치 및 시스템 - Google Patents

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프랭크 알트하우스
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아이이이 인터내셔날 일렉트로닉스 앤드 엔지니어링 에스.에이.
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Abstract

차량 내부에서 사용하기 위한 정전용량 감지 시스템(10) 및 정전용량 감지 장치(12)는, 차량 내부의 부품에 적어도 부분적으로 부착된, 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24), 및 차량 탑승자에 대한 잠재적인 최소 거리와 비교하여, 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)에 근접하게 배치된 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26)와 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24) 간 갈바닉 연결은 방지된다.

Description

차량 내부용 정전용량 감지 장치 및 시스템
본 발명은 차량 내부에 사용되는 정전용량 감지 장치 및 정전용량 시스템, 및 이러한 정전용량 감지 시스템이 설치된 차량용 시트 및 차량용 스티어링 휠에 관한 것이다.
차량용 시트 점유 감지 시스템은 특히 승용차에서, 예를 들어 시트 벨트 리마인더(SBR) 시스템을 위하거나 보조 구속 시스템(ARS)를 위한 활성 제어를 목적으로, 다양한 적용에서 시트 점유 신호를 제공하기 위해, 현재 차량에서 다양하게 사용되고 있다. 시트 점유 감지 시스템은, 예를 들어 정전용량 센싱, 변형 센싱 또는 압력/힘의 센싱에 기반을 둔 것과 같은, 다양하게 변형된 시트 점유 센서를 포함한다. 쉬운 결합 및 요구된 견고성과 같은 요구를 충족하기 위해, 체중-감지형 시트 점유 센서는 일반적으로 차량용 시트의 B-면 상에, 즉 시트 쿠션의 발포체와 시트 팬 또는 차량용 시트의 쿠션-지지 스프링 사이에, 배치된다.
또한, 차량용 시트 점유 감지 시스템은 에어백과 같은 설치된 차량용 탑승자 구속 시스템의 잠재적 활성화를 평가하는 수단으로써 알려져 있다.
또한, 차량의 스티어링 휠에 운전자의 손의 접촉여부를 감지하기 위한 감지 시스템을 이용하는 것이 알려져 있다. 이러한 감지 시스템은, 예를 들어 자동 운전자 보조 시스템(ADAS)에 인풋을 제공할 수 있다.
예를 들어, 특허 출원 US 2002/0038947 A1은 탑승자를 위한 에어백을 가진 차량의 조수석에 탑승자가 착석한 것을 감지하기 위한 탑승자 감지 장치가 개시되었다. 하중 센서는 시트의 하부에 제공되고, 다수의 제1 전기장 센서가 시트의 하부에서 제공되고, 다수의 제2 전기장 센서가 시트의 후면부에 제공된다. 에어백 팽창 허용 제어 유닛은 하중 센서와 제1 및 제2 전기장 센서의 아웃풋 신호에 따라 에어백의 팽창을 허용한다.
특허 출원 US 20100228417 A1는 차량이 자율 주행 모드일 때 차량 운전자가 차량의 스티어링 휠을 잡고 있는지 여부를 판단하기 위한 시스템 및 방법이 개시되었다. 차량은 전동식 파워 스티어링(EPS) 시스템을 포함하고 능동 조향장치(AFS) 시스템을 포함할 수 있으며, 전술한 두 가지 시스템은 높은 진동수와 낮은 진폭 섭동 신호(perturbation signal)가 차량 운전자에 의해 감지되지 않고 차량의 반향이 변동되는 것을 야기하지 않지만, 스티어링 앵글(angle) 센서에 의해 감지될 수 있는 차량의 스티어링 휠에 적용할 수 있는 모터를 포함한다. 방법은 스티어링 앵글 시그널로부터 스티어링 앵글 명령 시그널을 감산하고 도로 방해물을 제거하며, 이후 유발된 섭동 신호가 스티어링 앵글 센서 신호에 존재하는지 여부를 결정한다. 섭동 신호가 존재하는 경우, 시스템은 차량 운전자가 스티어링 휠을 잡고 있지 않는 것을 알 수 있다.
본 발명은 차량 내부에서 사용하기 위한, 개선된 성능, 높은 신뢰성 및 용이한 설치가 가능하고 근접한 존재 또는 차량 탑승자의 차량 내부의 부품에 대한 부재 또는 차량 내부의 부품으로부터 차량 탑승자의 부재를 감지하는, 정전용량 감지 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 차량 내부에서 사용하기 위한 정전용량 감지 장치(12)에 있어서, 자동차 내부의 부품에 적어도 일부분 부착된, 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24); 시간-변조 아웃풋 신호의 생성 및 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(electrically conductive wire,24)의 각각의 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(electrically conducting wire, 24)에 상기 시간-변조 아웃풋 신호의 적용을 위한 신호 생성 유닛(14); 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)에 적어도 부분적으로 겹치고, 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26)에 가장 가까운 부품 외면의 일 부분에 수직한 방향(28)으로 배치된, 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26);를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26) 및 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24) 사이의 갈바닉 연결은 방지되며,
- 상기 부품 외면의 일 부분과 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24) 사이의 최소 거리; 및
- 상기 부품 외면의 일 부분과 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26) 사이의 최소 거리(d2);
상기 부품의 외면의 부분의 위치에서 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)와 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26) 간 최소 거리(d1)에 대한 상기 두 최소 거리 중 더 작은 것의 비율은 상기 부품에 부착된 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)의 파트의 대부분(major portion)에 대해 적어도 2.0 이상이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 정전용량 감지 장치는 사용된 전기적 전도성 와이어의 라우팅(routing)의 면적 밀도와 직접적으로 연관된다. 이에 따라, 본 발명의 적용에 따른 정전용량 감지 장치의 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어는 차량 탑승자가 차량 내부의 부품으로부터 접근하거나 또는 멀어질 때 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어의 커패시턴스에의 변화를 증폭하고, 이는 정전용량 감지 장치의 높은 감도를 유리하게 할 수 있거나, 동일한 감도를 획득하기 위해 적은 재료 노력을 요구하면서 설치를 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 정전용량 감지 시스템의 차량용 시트는 시트 탑승자의 존재를 쉽고 신뢰성 있게 감지할 수 있다. 특히, 감지된 시트 탑승자를 성인 또는 아동과 같이 특정된 카테고리로 용이하게 구분할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 예로써 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 정전용량 감지 시스템이 설치된 차량용 시트의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 정전용량 감지 장치 및 차량 탑승자의 구성을 도시한 개략도이다.
본 발명의 일 측면에서, 상기 목적은 적어도 부분적으로 차량 내부의 부품에 부착된 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어, 및 시간-변조 아웃풋 신호를 생성하고 시간-변조 아웃풋 신호를 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(electrically conductive wire)의 각각의 전기적 전도성 와이어(electrically conducting wire)에 적용하기 위해 제공된 신호 생성 유닛을 포함하는 정전용량 감지 장치에 의해 달성될 수 있다. 정전용량 감지 장치는 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어와 적어도 부분적으로 겹치기 위해 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어와 가장 근접한 부품의 외면의 일 부분에 수직한 방향으로 배열된 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어를 더 포함한다. 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어와 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어의 갈바닉 연결은 방지된다.
부품의 외면의 일 부분과 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어 사이의 최소 거리와 부품의 외면의 일 부분과 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어 사이의 최소 거리 중 부품의 외면의 부분의 위치에서 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어와 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어 간 최소 거리에 대해 더 작은 비율이 부품에 부착된 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어의 파트의 대부분에 대해 적어도 2.0 이상일 수 있다.
본 발명에서 사용된 "차량(vehicle)"은 특히, 승용차, 트럭 및 버스를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용된 "대부분(major portion)"은 특히 30%보다 큰, 더욱 바람직하게는 50%보다 큰, 그리고 가장 바람직하게는 70%보다 큰 부분으로 이해되어야 한다.
정전용량 감지 장치의 목적은 사용된 전기적 전도성 와이어의 라우팅(routing)의 면적 밀도와 직접적으로 연관된다. 본 발명의 적용에 따른 정전용량 감지 장치의 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어는 차량 탑승자가 차량 내부의 부품으로부터 접근하거나 또는 멀어질 때 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어의 커패시턴스에의 변화를 증폭하고, 이는 정전용량 감지 장치의 높은 감도를 유리하게 할 수 있거나, 동일한 감도를 획득하기 위해 적은 재료 노력을 요구하면서 설치를 용이하게 할 수 있다.
적어도 하나의 전기적 전도성 와이어의 커패시턴스의 변화는 당업자에게 적합한것처럼 보이는 어떠한 단순한 전기 회로에 의해 감지될 수 있다.
바람직하게, 시간-변조 아웃풋 신호는 주기적 아웃풋 신호이다. 주기적 신호는 사인파(sinusoidal) 신호 또는 구형파(square-wave) 신호일 수 있다. 일 실시 예에서, 주기적 아웃풋 신호는 1 kHz 내지 1 MHz 의 범위로부터 선택된 기본 주파수를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 전술한 바와 같이 정전용량 감지 장치를 포함하고, 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어의 커패시턴스의 변화를 나타내는 전기량의 변화를 센싱하기 위해 제공되고, 전기량의 센싱된 변화를 나타내는 아웃풋 신호를 생성하기 위해 제공되는, 신호 평가 유닛을 더 포함하는 정전용량 감지 시스템이 제공된다. 이러한 방식으로, 차량 탑승자의 차량 내부의 부품에 대해 감지된 부재 또는 근접한 존재는 시트 벨트 리마인더(SBR) 시스템, 보조 구속 시스템(ARS) 또는 자동 운전자 보조 시스템(ADAS)을 위한 활성 제어의 목적을 위해 인풋으로서 보조 제어 유닛 또는 다른 차량이 쉽게 이용 가능하도록 한다.
신호 생성 유닛 및 신호 평가 유닛은 별개의 유닛으로서 제공될 수 있는 것을 알 수 있다. 그러나 바람직한 실시 예에서, 신호 생성 유닛과 신호 평가 유닛은 예를 들어 응용 주문형 반도체(ASIC)와 같은, 단일 전기 모듈 또는 회로로 결합될 수 있다.
신호 평가 유닛에 의해 제공된 아웃풋은 아날로그 전기 신호, 디지털 전기 신호 또는 디지털 광학 신호일 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어의 커패시턴스의 변화는 차량 섀시(chassis)에 대하여 센싱될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 전술한 정전용량 감지 시스템이 설치된 차량용 시트가 제공된다. 차량용 시트는 시트 베이스 쿠션을 수용하기 위해 구성된 시트 베이스를 포함할 수 있다. 시트 베이스 및 시트 베이스 쿠션은 시트 탑승자의 하부를 지지하기 위해 제공될 수 있다. 차량용 시트는 시트 탑승자의 허리와 등 영역을 지지하기 위해 제공된 백레스트 쿠션을 수용하기 위해 구성된 백레스트를 더 포함할 수 있다. 정전용량 감지 시스템의 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어의 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어는 시트 베이스 쿠션 및 백레스트 쿠션 중 적어도 하나와 부분적으로 부착될 수 있다.
이러한 방식으로, 시트 탑승자의 존재는 쉽고 신뢰성 있게 감지될 수 있다. 적절한 실시 예에서 감지된 시트 탑승자는, 예를 들어 적어도 두 개의 주어진 카테고리인 "성인" 및 "아동"으로 분류될 수 있다.
다른 바람직한 실시 예에서, 만약 차량용 시트가 적어도 하나의 시트 히터 와이어를 갖는 시트 히터 장치를 포함하는 경우, 적어도 하나의 시트 히터 와이어의 적어도 하나의 시트 히터 와이어는 신호 생성 유닛의 시간-변조 아웃풋 신호가 적용되는 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어로 작용할 수 있다. 이로써, 정전용량 감지 장치와 관련된 하드웨어적인 노력은 유리하게 경감될 수 있다. 적어도 하나의 시트 히터 와이어는 시트 베이스 쿠션 또는 백레스트 쿠션에 설치될 수 있다.
정전용량 감지 시스템이 설치된 차량용 시트의 가능한 실시 예에서, 정전용량 감지 시스템은 두 개의 전기적 전도성 와이어와 두 개의 전기적 전도성 레이어를 포함할 수 있다. 각각의 전기적 전도성 와이어는 두 개의 전기적 전도성 레이어 중 하나에 의해 적어도 부분적으로 전기적 전도성 레이어에 가장 가까운 시트 베이스 쿠션의 외면과 백레스트 쿠션의 외면 중 하나의 부분에 수직한 방향으로 겹칠 수 있다. 두 개의 전기적 전도성 와이어는, 바람직하게 표면과 가까운, 차량용 시트의 백레스트 시트 및 시트 베이스 중 하나에 부착될 수 있다. 이러한 방식으로, 여분(?)이 생성되고 두 개의 전기적 전도성 와이어 중 하나의 단일한 고장의 경우에도 시트 탑승자의 존재를 감지하는 신뢰성이 보장될 수 있다.
정전용량 감지 시스템이 설치된 차량용 시트의 또 다른 바람직한 실시 예에서, 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어의 각각의 전기적 전도성 와이어는 사행 패턴(meandering pattern)을 형성할 수 있다. 사행 패턴은 시트 베이스 쿠션 또는 백레스트 쿠션의 표면의 대부분을 덮을 수 있다. 이러한 방식으로, 시트 탑승자가 표준 방식이 아닌 라운지한(lounged) 방식으로 시트를 점유하는 경우에도 시트 탑승자는 감지될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 기재된 정전용량 감지 시스템이 설치된 차량용 스티어링 휠이 제공된다. 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어는 적어도 부분적으로 스티어링 휠의 원주의 일 부분에서 스티어링 휠에 부착될 수 있다. 이러한 방식으로, 차량 운전자의 손의 존재가 용이하고 신뢰성있게 검출되고 신호 평가 유닛의 아웃풋 신호는 자동 운전자 보조 시스템(ADAS)를 위한 활성 제어를 지원하는데 사용될 수 있다.
적어도 하나의 전기적 전도성 레이어가 스티어링 휠의 외면의 일 부분을 덮도록 배치되어 와이어와 전도성 레이어 간 높은 커플링이 형성되면, 차량 운전자의 손의 존재가 신뢰성 있게 감지되는 것에 유리하고, 비-표준 위치를 포함한 다수의 개인이 위치를 유지할 때 감지할 수 있다.
정전용량 감지 시스템이 설치된 차량용 스티어링 휠의 바람직한 실시 예에서, 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어의 면적 밀도는 직선 방향으로 주행중인 경우 차량 운전자에 의해 사용된 정규 대기 위치에 대응하는 스티어링 휠의 일 회전축에 대한 방위 위치(azimuthal position)의 영역에서 더욱 높을 수 있다. 이러한 방식으로, 차량 운전자의 손의 존재를 감지하기 위한 민감도는 향상될 수 있고, 특히 고속도로에서의 고속 주행의 임계 상황에서 향상될 수 있다.
차량용 스티어링 휠이 적어도 하나의 히터 와이어의 적어도 하나의 히터 와이어를 포함하는 히터 장치를 포함하는 경우 신호 생성 유닛의 시간-변조 아웃풋 신호가 적용된 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어로 작용하여, 하드웨어와 설치 노력을 유리하게 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 정전용량 감지 시스템(10)이 설치된 차량용 시트(30)의 개략도이다. 차량용 시트(30)는 시트 베이스 쿠션(34)을 수용하기 위해 구성된 시트 베이스(32)를 포함할 수 있다. 시트 베이스(32) 및 시트 베이스 쿠션(34)은 시트 탑승자(50)의 하부를 지지하기 위해 제공될 수 있다. 차량용 시트(30)는 시트 탑승자(50)의 등과 허리 영역을 지지하기 위해 제공되는 백레스트 쿠션을 수용하기 위한 백레스트를 포함할 수 있다. 백레스트는 명확성을 위해 도 1에 도시되지 않았지만, 도 1의 우측에 나타난 시트 베이스(32)의 리어 에지(36)에 배치될 수 있다.
차량용 시트(30)는, 예를 들어 Constantan®wire로부터 만들어지고, 외부 전기 절연물(52)을 갖는 하나 이상의 시트 히터 와이어(46)를 포함하는 시트 히터 장치를 포함할 수 있다. 시트 히터 와이어 또는 와이어(46)는 시트의 다양한 위치를 통해 확장되도록 차량용 시트(30)에 배치될 수 있다. 각 히터 와이어(46)의 일 부분은 시트 탑승자의 허벅지를 지지하기 위해 제공된 두 시트 베이스 쿠션 측면 부재 중 하나에 각각 부착될 수 있다. 히터 와이어(46)의 다른 부분은 시트 베이스 쿠션 전면 부재(40)에 부착되고, 히터 와이어의 2개 이상의 부분은 시트 베이스 쿠션(34)의 A 표면(44)에 근접한 시트 베이스 쿠션 중앙 부재(42)의 두 부분에 부착될 수 있다. 히터 와이어의 상이한 부분의 상이한 히터 와이어는 서로에 대하여 독립적일 수 있거나 또는 히터 루프를 형성하기 위해 상호 연결될 수 있음을 알 수 있다. 하기의 설명되는 바와 같이, 히터 와이어 또는 히터 와이어(46)는 정전용량 감지 시스템(10)의 신호 생성 유닛(14)의 시간-변조 아웃풋 신호가 적용되는 전기적 전도성 와이어(24)로 작용할 수 있다.
정전용량 감지 시스템(10)은 시트 베이스 쿠션 중앙 부재(42)에 부착된 히터 와이어(46)로 형성된 전기적 전도성 와이어(24)를 포함할 수 있다. 전도성 와이어(24)는 시트 베이스 쿠션 중앙 부재(42)의 A 표면(44)에 평행하게 배치된 사행 패턴을 형성할 수 있다. 정전용량 감지 시스템(10)은 두 개의 전기적 전도성 레이어(26)를 더 포함할 수 있다. 각각의 전기적 전도성 레이어(26)는 전기적 전도성 레이어(26)에 가장 근접한 시트 베이스 쿠션 중앙 부재(42)의 표면의 일 부분에 수직한 방향(28)으로 두 개의 시트 베이스 쿠션 중앙 부재(42)에 부착된 두 개의 히터 와이어(24, 46)에 의해 형성된 사행 패턴과 겹치도록 배치될 수 있다. 전도성 레이어(26)는 적어도 사람/손이 근접할 것으로 예상되는 면적에 사행 패턴과 겹치도록 배치될 수 있다. 두 개의 분리된 전기적 전도성 레이어(26) 대신에, 단일 전기적 전도성 레이어가 시트 베이스 쿠션 중앙 부재(42)의 양 부분에 겹치도록 배치될 수 있음을 이해할 수 있다.
전기적 전도성 레이어(26)와 전기적 전도성 와이어(24) 사이에 위치할 수 있는, 전기적 전도성 와이어(24)/히터 와이어(46)의 외부 전기 절연물(52) 및 선택적 전기적 절연 레이어에 의해 전기적 전도성 레이어(26)와 전기적 전도성 와이어(24)의 갈바닉 연결이 방지될 수 있다. 전기적 전도성 와이어(24)/히터 와이어(46)에 의해 형성된 사행 패턴은 시트 베이스 쿠션 중앙 부재(42)의 표면의 대부분을 덮을 수 있다.
또한, 정전용량 감지 시스템(10)은 차량용 시트(30)로부터 이격되어 설치되는 신호 생성 유닛(14) 및 신호 평가 유닛(18)을 포함할 수 있다. 신호 생성 유닛(14)은 시트 베이스 쿠션 중앙 부재(42)에 부착된 히트 와이어(들)에 의해 형성된 전기적 전도성 와이어(들, 24)에 그것의 아웃풋 포트(들, 16)이 전기적으로 연결될 수 있다. 신호 생헝 유닛(14)은 사인파 아웃풋 신호를 생성하고 이러한 아웃풋 신호를 전기적 전도성 와이어(electrically conducting wire, 24) 또는 전기적 전도성 와이어(24)에 인가하기 위해 제공될 수 있다.
전기적 전도성 와이어(24)는 신호 생성 유닛(14)을 통해 신호 평가 유닛(18)의 인풋 포트(20)로 연결될 수 있다. 신호 평가 유닛(18)은 전기적 전도성 와이어(24)의 커패시턴스의 변화를 나타내는 전기량의 변화를 센싱하기 위해 제공되고, 아웃풋 포트(22)에서 전기량의 센싱된 변화를 나타내는 아웃풋 신호를 생성하기 위해 제공될 수 있다.
신호 생성 유닛(14) 및 신호 평가 유닛(18)은, 예를 들어 응용 주문형 반도체(AISC)과 같은, 단일 전기 모듈 또는 회로에 결합되는 것이 바람직함을 알 수 있다.
정전용량 감지 장치(12) 및 시트 탑승자(50)의 구성이 도 2에 나타난다. 이러한 구성은 본 발명에 따른 정전용량 감지 시스템(10)이 설치된 차량용 스티어링 휠에 적용되고, 차량 탑승자가 차량의 운전자로써 스티어링 휠을 유지할 때도 적용될 수 있으며, 이에 따라 중복된 설명은 기재하지 않는다.
정확하게 축적에 비례하지 않지만, 도 2에서, 구형파 아웃풋 신호가 적용된 전기적 전도성 와이어(24)가 하단부에 도시되어 있으며, 시트 쿠션 중앙 부재(42)의 A 표면(44)에 가깝게 배치되어 있다(도 2에는 나타나지 않음). 전기적 전도성 와이어(24)위에서, 전기적 전도성 레이어(26)는 최소 거리(d1)에 위치될 수 있다. 원칙적으로, 전기적 전도성 와이어(24) 및 전기적 전도성 레이어(26)의 순서는 역전될 수 있으며, 전기적 전도성 와이어(24)가 전기적 전도성 레이어(26)위에 위치할 수 있다. 전기적 전도성 레이어(26)위에, 차량용 내부 부품의 트림 레이어(46)가 도시되어 있는데, 이는 도 1에 나타난 차량용 시트(30)의 경우에 시트 베이스 쿠션(34)의 커버 레이어 일수 있고 또는 백레스트 쿠션일 수 있으며, 차량용 스티어링 휠의 경우에 스티어링 휠의 트림 레이어일 수 있다. 시트 탑승자(50)가 취할 수 이는 정전용량 감지 장치(20)에 가장 가까운 위치는 시트 베이스 쿠션(34)의 커버 레이어와 접촉하거나, 또는 스티어링 휠 트림 레이어와 접촉할 수 있다.
차량 내부 부품의 외부 표면의 일 부분과 전기적 전도성 와이어(24) 사이의 최소 거리는 d1 + d2 로 제공될 수 있다. 전기적 전도성 레이어(26)와 부품의 외부 표면의 부분 사이의 최소 거리는 d2로 제공될 수 있다. 이러한 두 최소거리 중 더 작은 최소 거리는 실시 예에서 d2로 제공될 수 있다.
따라서, 부품의 외부 표면 부분의 위치에 전기적 전도성 레이어(26)와 전기적 전도성 와이어(24) 사이의 최소 거리 d1 에 대한 최소 거리 중 더 작은 것 의 비율은 d2/d1으로 제공될 수 있고, 즉, 시트 베이스 쿠션 중앙 부재(42)같은 부품에 부착된 전기적 전도성 와이어(24)의 파트의 대부분에 대해 2.0 이상일 수 있다(도 2의 실시 예에서 약 2.6으로 나타남).
본 발명은 도면 및 전술한 설명에서 상세히 도시되고 설명되었지만, 그러한 예시 및 설명은 예시적이거나 설명적인 것으로 간주되어야 하며 제한적이지는 않다. 본 발명은 개시된 실시 예들에 한정되지 않는다.
개선된 실시 예들에 대한 다른 변형들은 도면, 개시 및 첨부된 청구 범위의 연구로부터 청구된 발명을 실시함에 있어서 당업자에 의해 이해되고 영향을 받을 수 있다. 청구 범위에서 "포함한다(comprising)"라는 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, 지정되지 않은 조항 "하나(a)" 또는 "하나(an)"는 복수를 배제하지 않는다. 특정한 측정 값이 서로 다른 종속항에서 인용된다는 단순한 사실만으로 이러한 측정값의 조합을 활용할 수 없다는 것을 의미하지 않는다. 청구범위 내의 임의의 참조 부호는 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
10: 정전용량 감지 시스템
12: 정전용량 감지 장치
14: 신호 생성 유닛
16: 아웃풋 포트
18: 신호 평가 유닛
20: 인풋 포트
22: 아웃풋 포트
24: 전기적 전도성 와이어
26: 전기적 전도성 레이어
28: 방향
30: 차량용 시트
32: 시트 베이스
34: 시트 베이스 쿠션
36: 리어 에지(rear edge)
38: 시트 베이스 쿠션 측면 부재
40: 시트 베이스 쿠션 전면 부재
42: 시트 베이스 쿠션 중앙 부재
44: A 표면
46: 시트 히트 와이어
48: 트림 레이어
50: 시트 탑승자
52: 전기 절연물
d1: 최소 거리
d2: 최소 거리

Claims (9)

  1. 자동차 내부의 부품에 적어도 일부분 부착된, 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24);
    시간-변조 아웃풋 신호의 생성 및 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(electrically conductive wire,24)의 각각의 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(electrically conducting wire, 24)에 상기 시간-변조 아웃풋 신호의 적용을 위한 신호 생성 유닛(14);
    상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)에 적어도 부분적으로 겹치고, 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26)에 가장 가까운 부품 외면의 일 부분에 수직한 방향(28)으로 배치된, 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26);를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26) 및 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24) 사이의 갈바닉 연결은 방지되며,
    - 상기 부품 외면의 일 부분과 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24) 사이의 최소 거리; 및
    - 상기 부품 외면의 일 부분과 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26) 사이의 최소 거리(d2);
    상기 부품의 외면의 부분의 위치에서 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)와 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26) 간 최소 거리(d1)에 대한 상기 두 최소 거리 중 더 작은 것의 비율은 상기 부품에 부착된 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)의 파트에 대해 적어도 2.0 이상인, 차량 내부에서 사용하기 위한 정전용량 감지 장치(12).
  2. 제 1 항의 정전용량 감지 장치(12)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)의 커패시턴스에서 변화를 나타내는 전기량의 변화를 센싱하기 위해 제공되며, 전기량의 상기 센싱된 변화를 나타내는 아웃풋 신호를 생성하기 위해 제공되는 신호 평가 유닛(18)을 더 포함하는, 정전용량 감지 시스템(10).
  3. 제 2 항의 정전용량 감지 시스템(10)이 설치된 차량용 시트(30)에 있어서,
    시트 탑승자(50)의 하부를 지지하기 위해 시트 베이스 쿠션(34)과 제공되고, 상기 시트 베이스 쿠션(34)을 수용하기 위해 구성된 시트 베이스(32);및
    시트 탑승자(50)의 허리 및 등 영역을 지지하기 위해 제공되는 백레스트 쿠션을 수용하기 위해 구성된 백레스트(backrest);를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)의 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)는 적어도 부분적으로 상기 시트 베이스 쿠션(34)과 상기 백레스트 쿠션 중 적어도 하나에 부착된, 차량용 시트(30).
  4. 제 3 항에 있어서,
    적어도 하나의 시트 히트 와이어(46)를 포함하는 시트 히터 장치를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 시트 히터 와이어(46)의 적어도 하나의 시트 히터 와이어(46)는 신호 생성 유닛(14)의 신호의 시간-변조 아웃풋 신호가 적용되는 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)로 작용하는, 차량용 시트(30).
  5. 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24) 중 각각의 전기적 전도성 와이어(24)는 사행 패턴(meandering pattern)을 형성하고, 상기 사행 패턴은 상기 시트 베이스 쿠션(34) 또는 상기 백레스트 쿠션의 표면을 덮는, 차량용 시트(30).
  6. 제 2 항의 정전용량 감지 시스템(10)이 설치된 차량용 스티어링 휠에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)는 적어도 부분적으로 상기 스티어링 휠의 원주의 일 부분에서 상기 스티어링 휠에 부착된, 차량용 스티어링 휠.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기적 전도성 레이어(26)는 상기 스티어링 휠의 표면의 일 부분을 덮기위해 배치된, 차량용 스티어링 휠.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)의 면적 밀도(areal density)는 직선 방향으로 주행중인 경우 차량용 운전자에 의해 사용된 정규 대기 위치에 대응하는 상기 스티어링 휠의 일 회전축에 대한 방위 위치(azimuthal position)의 영역에서 더욱 높은, 차량용 스티어링 휠.
  9. 제 6 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량용 스티어링 휠은 적어도 하나의 히터 와이어를 포함하는 히터 장치를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 히터 와이어의 적어도 하나의 히터 와이어는 상기 신호 생성 유닛(14)의 시간-변조 아웃풋 신호가 적용되는 상기 적어도 하나의 전기적 전도성 와이어(24)로 작용하는, 차량용 스티어링 휠.

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