KR102486368B1 - 용량성 검출 시스템을 위한 센서 진단 - Google Patents

용량성 검출 시스템을 위한 센서 진단 Download PDF

Info

Publication number
KR102486368B1
KR102486368B1 KR1020197014936A KR20197014936A KR102486368B1 KR 102486368 B1 KR102486368 B1 KR 102486368B1 KR 1020197014936 A KR1020197014936 A KR 1020197014936A KR 20197014936 A KR20197014936 A KR 20197014936A KR 102486368 B1 KR102486368 B1 KR 102486368B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrical
heating element
capacitive
voltage
current supply
Prior art date
Application number
KR1020197014936A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190077439A (ko
Inventor
로렌트 라메슈
Original Assignee
아이이이 인터내셔날 일렉트로닉스 앤드 엔지니어링 에스.에이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아이이이 인터내셔날 일렉트로닉스 앤드 엔지니어링 에스.에이. filed Critical 아이이이 인터내셔날 일렉트로닉스 앤드 엔지니어링 에스.에이.
Publication of KR20190077439A publication Critical patent/KR20190077439A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102486368B1 publication Critical patent/KR102486368B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512Passenger detection systems
    • B60R21/0153Passenger detection systems using field detection presence sensors
    • B60R21/01532Passenger detection systems using field detection presence sensors using electric or capacitive field sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/002Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56Heating or ventilating devices
    • B60N2/5678Heating or ventilating devices characterised by electrical systems
    • B60N2/5685Resistance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/037Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for occupant comfort, e.g. for automatic adjustment of appliances according to personal settings, e.g. seats, mirrors, steering wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512Passenger detection systems
    • B60R21/0153Passenger detection systems using field detection presence sensors
    • B60R21/0154Passenger detection systems using field detection presence sensors in combination with seat heating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/20Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition
    • H01H2083/201Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other abnormal electrical condition being an arc fault
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/20Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition
    • H01H2083/203Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition with shunt trip circuits, e.g. NC contact in an undervoltage coil circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

용량성 센서 장치 (50)는 용량성 안테나 전극으로서 기능하도록 구성된 적어도 하나의 전기 가열 부재 (24, 26)에 연결되도록 구성된다. 상기 용량성 센서 장치 (50)는 가열전류공급기 (32)와 전기가열부재 (26) 사이에 연결된 공통 모드 초크 (52), 전기 가열 부재 (26)와 카운터 전극 사이의 복소 전기 임피던스를 결정하도록 구성되는 용량성 감지 회로 (58), 전기 가열 부재 (26)를 통해 흐르는 전류를 나타내는 전압을 제공하는 전기 측정 션트 (62), 및 가열 전류 공급기 (32)에 병렬로 전기적으로 연결되는 원격 제어가능한 직류 소스 (64)를 포함한다. 원격 제어가능한 직류 소스 (64)는 원격 제어 신호를 수신하면, 기설정된 전하량을 갖는 전기 펄스를 상기 적어도 하나의 전기 가열 부재 (24, 26)에 제공하도록 구성된다.

Description

용량성 검출 시스템을 위한 센서 진단
본 발명은 일반적으로 용량성 감지 (capacitive sensing)에 관한 것으로, 예를 들어 착석자의 유무 (시트 점유 검출) 또는 차량 핸들 상의 사람의 손의 유무 (핸즈-오프 또는 핸즈-온 검출)를 검출하는 것이다.
보다 상세하게는, 본 발명은 가열 부재를 안테나 전극으로 사용하는 용량성 센서 장치, 및 상기 용량성 센서 장치를 포함하는 시트, 특히 차량 시트 점유 상태를 검출하기위한 시트 점유 검출 시스템에 관한 것이다.
용량성 센서 및 용량성 센서를 채택하는 용량성 측정 및/또는 검출 시스템은 폭넓은 응용분야에 활용되고, 특히 안테나 전극 근방의 도전체의 존재 및/또는 위치의 검출에 사용된다. 본원에 사용된 바와 같이, "용량성 센서 (capacitive sensor)"라는 용어는 감지되는 것 (사람, 신체의 일부, 애완동물, 사물 등)이 전기장에 미치는 영향에 반응하는 신호를 생성하는 센서를 지칭한다. 용량성 센서는 일반적으로 적어도 하나의 안테나 전극을 포함하며, 상기 안테나 전극에는 발진 전기 신호가 인가되고 센서가 작동하는 동안 안테나 전극에 인접한 공간 영역으로 전기장을 방출한다. 센서는 -방사 안테나 전극과 동일하거나 상이 할 수 있는- 적어도 하나의 감지 전극을 포함하여, 여기서 대상 또는 생체의 전기장에 대한 영향이 검출된다.
다른 정전용량 감지 작동 모드는 예를 들어 IEEE Computer Graphics and Applications18(3): 54-60, 1998의 제이 알 스미스 (J.R. Smith)저 제목 "Electric Field Sensing for Graphical Interfaces" 인 기술 문서에서 설명된다. 상기 논문은 비-접촉 3차원 위치 측정을 수행하는데 사용되는 전기장 감지의 개념을 설명하고, 보다 상세하게 컴퓨터에 3차원 위치 입력을 제공하기위한 목적으로 사람의 손의 위치를 감지하는데 사용된다. 용량성 감지의 일반적인 개념 내에서,상기 저자는 다양한 가능한 전류 경로들에 해당하는 "로딩 모드 (loading mode)", "션트 (shunt) 모드" 및 "전송 모드"로 저자가 지칭하는 특징적 매커니즘들을 구별한다. "로딩 모드"에서, 발진 전압 신호가 송신 전극에 가해지면, 접지로 발진 전기장이 형성된다. 감지되는 대상은 송신 전극과 접지 사이의 커패시턴스를 변경한다. 대안적으로 "커플링 모드"라고 지칭되는 "션트 모드"에서, 발진 전압 신호가 송신 전극에 가해져, 수신 전극에 전기장이 형성되고, 수신 전극에 유도된 변위 전류가 측정된다. 측정된 변위 전류는 감지되는 신체에 따라 달라진다. "송신 모드"에서, 송신 전극은 사용자의 신체와 접촉하게 되며, 이 때 직접 전기 연결이나 용량성 결합을 통해, 수신기에 대한 송신기가 된다.
용량성 결합 세기는 예를 들어, 교류 전압 신호를 안테나 전극에 인가하고 그 안테나 전극으로부터 접지 (로딩 모드) 또는 제 2 안테나 전극 (결합 모드)으로 흐르는 전류를 측정함으로써 결정될 수 있다. 상기 전류는 감지 전극에 연결되고 감지 전극으로 흐르는 전류를 전류에 비례하는 전압으로 변환하는 트랜스임피던스 증폭기에 의해 측정될 수 있다.
안테나 전극으로서 가열 부재를 사용하는 용량성 센서는 특허 문헌에 공지되어 있다. 이러한 용량성 센서의 복소 임피던스를 결정하기 위한 용량성 측정 회로는 공통 모드 초크를 포함 할 수 있다. 공통 모드 초크는 공통의 페라이트 코어 상에 감긴, 통상적으로 동일한 권수를 갖는, 적어도 2 개의 와이어 권선을 포함한다. 상기 적어도 두 개의 와이어 권선은 반대 전류 방향으로 공통 모드 초크 권선을 통해 흐르는 차동 모드 전류에 대한 간단한 와이어로 작동한다. 공통 모드 초크 권선을 통해 동일한 전류 방향으로 흐르는 공통 모드 전류에 대항하여, 상기 적어도 2 개의 와이어 권선은 큰 임피던스를 갖는 인덕터로서 동작한다. 이러한 이유로 공통 모드 초크 (CMC)는 종종 가열 전류 공급기로부터 가열 부재를 AC-디커플링에 제공하기 위해 채택된다.
이는 예시로서, 시트 가열 부재 (12)를 안테나 전극으로 사용하는, 차량 시트용 용량성 탑승자 검출 시스템을 개시하는 미국 특허 문헌번호 제US 2011/0148648 A1호에 설명되어 있다. 도1은 선행 기술의 개략도를 도시한다. 전압원 (2)은 히터, 예를 들어 시트 히터 제어부를 위한 전원 공급기를 나타낸다. 전자 제어 모듈 (ECM, 1)은 용량성 측정 회로로 구성된다. 이는 공통 모드 초크 (5), AC 전압원 (9) 및 커패시터 (6, 7 및 8)를 포함한다. 커패시터 (8)는 AC 전압원 (9)에 의해 생성된 AC 전압을 노드 (11)에 결합시킨다. 가열 부재 (12)는 접지쪽으로 복소 임피던스 (13)를 갖는다. 복소 임피던스 (13)는 차량 시트 점유 상태에 의존하는 저항 성분뿐만 아니라 용량성 성분을 포함한다. 따라서, 복소 임피던스 (13)는 이후 "미상의 임피던스" 또는 "결정될 임피던스"라고도 한다. 커패시터 (8)는 미상의 임피던스 (13)와 함께 분압기 (voltage divider)를 형성한다. 노드 (11)와 회로 접지 (10) 사이의 복소 전압 (Umeas)은 미상의 복소 임피던스 (13)를 계산하는데 사용될 수 있다. 공통 모드 초크 (5)는 이의 큰 임피던스로 인해 노드 (11)상의 AC 전압을 AC 접지로부터 분리시킨다.가열 부재 (12)는 동시에 전압원 (2)에 의해 공급된 DC 전류에 의해 횡단 될 수 있고 용량성 측정 회로에 의해 AC 전압으로 구동될 수있다. 커패시터 (6, 7)는 시트 가열기의 DC 소스공급기에 연결된 공통 모드 초크 (5)의 측면에 정의된 AC 접지가 존재하도록 보장한다. 접지 (3)는 기준 접지이다. 공통 모드 초크 (5)의 연결부들 5.1 내지 5.4로 번호가 매겨진다:연결부 (5.1)는 제 1 권선을 전압원 (2)의 고전위측에 연결하고; 연결부 (5.2)는 제 1 권선을 가열 부재 (12)의 고전위측에 연결하고; 연결부 (5.3)는 제 2 권선을 가열 부재 (12)의 저 전위측에 연결하고 연결부 (5.4)는 제 2 권선을 전압원 (2)의 저 전위측에 연결한다. 저항 (4)은 전압원 (2)의 저 전위측과 공통 모드 초크 (5)의 제 4 접속부 (5.4) 사이의 배선의 배선 저항을 나타낸다.
본 발명은 전기 가열 부재를 용량성 안테나 전극으로 사용하고 전기 가열 부재와 가열 전류 공급기를 상호 연결하기 위해 구비되는 공통 모드 초크 (common mode choke)를 포함하는 용량성 센서 장치에 관한 것이다.
전기 가열 부재는 특히 시트, 예를 들어 차량 시트의 일부 또는 차량 핸들의 일부를 형성할 수 있다.
전기 가열 부재를 용량성 안테나 전극으로 사용하는 용량성 센서 장치에서, 전기 가열 부재에 있을 수 있는 잠재적 방해요소를 확인하는 것이 필수적이다. 전기 가열 부재가 방해 받는 경우, 더 이상 용량성 안테나 전극으로서 이의 기능을 정확히 수행할 수 없을 것이다.
예를 들어 등받이 가열기인, 하나 이상의 추가 가열기 (들)이 가열기 ECU에 병렬로 연결되는 경우, 평행한 등받이 가열기가 시트 가열기 단절을 감추기 때문에 가열기들 내로 DC 전류를 주입하고 가열기들에 걸친 전압 강하를 측정하는 간단한 솔루션은가능하지 않다. 또한, 전기 가열 부재의 기능 테스트를 수행하기위한 다른 종래의 방법들은 적용될 수 없다. 예를 들어, 공통 모드 초크를 통해 통상의 높은 측정 주파의 전류를 전기 가열 부재를 통해 주입하는 것은 필요한 가딩으로 인해 실현 가능하지 않다. 가열 전류 공급기를 제어하기위한 또 다른 종래의 방법은 가열 전류 공급기 (또는 가열 전류 공급기를 제어하기 위해 구비되는 제어부)이 저전압 또는 오류 모드에있을 수 있기 때문에 실행 가능한 옵션이 아니거나,제어부와의 통신이 항상 가능하지는 않을 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 용량성 안테나 전극으로서 기능하는 전기 가열 부재의 진단을 자동으로 수행할 수 있는 용량성 센서 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 적어도 하나의 전기 가열 부재에 연결되고 상기 적어도 하나의 전기 가열 부재에 전력을 공급하는 가열 전류 공급기에 연결되도록 구성된 용량성 센서 장치에 의해 목적이 달성된다. 적어도 하나의 전기 가열 부재는 용량성 안테나 전극으로서 기능하도록 구성된다.
본원에서 사용된 "구성되는"이라는 문구는 구체적으로 프로그래밍되고, 레이 아웃되고, 구비되거나 배치되는 것으로 특히 이해될 것이다.
용량성 센서 장치는 공통 모드 초크, 용량성 감지 회로, 전기 측정 션트 및 원격 제어가능한 직류 소스를 포함한다.
공통 모드 초크는 제 1 및 제 2 유도 결합형 권선을 갖는다. 제 1 권선은 가열 전류 공급기의 제 1 단자와 전기 가열 부재의 제 1 단자 사이에 연결되도록 구성된다.제 2권선은 전기 가열 부재의 제 2 단자와 가열 전류 공급기의 제 2 단자 사이에 연결되도록 구성된다.
용량성 감지 회로는 측정 노드를 통해 적어도 하나의 전기 가열 부재에 주기적 측정 신호를 주입하고, 주입된 측정 신호에 대응하여,상기 적어도 하나의 전기 가열 부재와 카운터 전극 사이의 복소 전기 임피던스를 결정하도록 측정 노드에서 사용 가능한 전기량을 측정하도록 구성된다.
전기 측정 션트는 적어도 하나의 전기 가열 부재를 통해 흐르는 전류를 나타내는 전압을 제공하기 위해 적어도 하나의 전기 가열 부재에 전기적으로 직렬로 연결된다.
원격 제어가능한 직류 소스는 가열 전류 공급기에 병렬로 전기적으로 연결 가능하다.원격 제어가능한 직류 소스는 원격 제어 신호를 수신하면, 적어도 하나의 전기 가열 부재에 기설정된 전하량을 갖는 전기 펄스를 제공하도록 구성된다.
차동 모드 (differential mode)전류로서, 전기 펄스는 영향을받지 않는 방식으로 공통 모드 초크에 의해 수행된다. 전기 측정 션트는 전류 모니터의 역할을 한다.용량성 감지 장치는 동작의 거의 모든 시점에서, 전기 측정 션트에서의 전압 또는 전압으로부터 유래된 전기량과 적어도 하나의 기설정된 기준을 비교함으로써, 전기 펄스에 대응하여 전기 측정 션트에 의해 제공된 전압에 기반하여 적어도 하나의 전기 가열 부재의 기능적 무결성을 평가할 수 있게 한다.
본 발명은 시트, 특히 차량 시트의 적어도 하나의 전기 가열 부재에 이점을 가지고 적용가능하지만, 차량핸들의 전기 가열 부재와 같은 타 목적들에서도 본 발명을 적용할 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "차량"은 특히 승용차, 트럭 및 버스를 포함하는 것으로 이해되어야한다. 또한, 본원에서 "제 1", "제 2"등의 용어는 구별을 목적으로 본 발명에 사용된 것으로서 어떤 방식으로든 순서 또는 우선 순위를 나타내거나 예상하기 위한 것이 아님을 명시한다.
주기적 측정 신호는 특히 교류 측정 신호일 수 있다.
바람직하게는, 용량성 감지 회로는 적어도 하나의 전기 가열 부재와 접지 전위에 의해 형성되는 카운터 전극 사이의 복소 전기 임피던스를 결정하도록 구성된다: 즉, 용량성 안테나 전극으로서 기능하는 적어도 하나의 전기 가열 부재는 로딩 모드에서 작동된다. 이러한 종류의 용량성 감지 회로는 당업계에 공지되어 있으므로 본원에서 보다 상세히 설명 되지 않는다.
본 발명에 따르면, 원격 제어가능한 직류 소스는 두 개의 상이한 커패시터의 전하 상태 사이의 전이 동안 기설정된 전하량을 제공하도록 구성된 커패시터를 포함한다. 특히, 상기 제공된 기설정된 전하량은 커패시터의 커패시턴스와 커패시터의 두 가지 상이한 전하 상태의 전압 차이를 곱한 것이다.이러한 방식으로, 적은 수의 부품을 필요로하는 직류 소스가 제공 될 수 있으며, 따라서 특히 비용-효율적이다. 충전된 커패시터는 전력 공급기로부터상당한 피크 전류를 끌어 들이지 않으면서 높은 전류 펄스를 유리하게 생성 할 수있다.
용량성 센서 장치의 일부 실시예에서, 원격 제어가능한 직류 소스는 기설정된 펄스 지속기간 동안 기설정된 전하량을 균일하게 제공하도록 구성된 전류 공급기를 더 포함한다. 특히, 제공된 소정의 전하는 전류의 크기와 펄스 지속기간을 곱한 것이다.이로써, 전기 펄스 중에 거의 언제든지 적어도 하나의 전기 가열 부재를 통해 흐르는 전류를 나타내는 전압을 측정할 수있게되어, 전압 측정에 관한 요구 사항이 완화 될 수있다.
용량성 센서 장치의 일부 실시예에서, 공통 모드 초크의 유도 결합 권선들 중 하나는 전기 측정 션트로서 기능한다. 이러한 방식으로 전기 측정 션트를위한 하드웨어 추가의 노력을 줄일 수 있다. 또한, 여분의 전기 측정 션트에서 발생하는 전력 손실이 제거 될 수 있다.
본 발명의 목적은 또한 본원에 개시된 바와 같은 용량성 센서 장치 및 원격 제어가능한 직류 소스를 원격으로 제어하도록 구성된 마이크로콘트롤러를 포함하는 용량성 측정 시스템에 의해 달성된다. 용량성 센서 장치의 맥락에서 설명한 이점들은 이러한 용량성 측정 시스템에 최대한 적용된다.
바람직하게는, 마이크로콘트롤러는 원격 제어 가능한 직류 소스를 원격으로 제어하기위한, 예를 들어 복수의 펄스 지속기간 변조 유닛들에 의해 형성되는, 프로세서부, 디지털 데이터 메모리부, 마이크로콘트롤러 시스템 클록, 및 적어도 하나의 제어 출력을 포함한다. 이러한 구비된 마이크로콘트롤러는 많은 변형된 형태 및 경제적 가격으로 상업적 이용이 가능하다. 이러한 방식으로, 본원에 개시된 용량성 센서 장치를 채택하는 자동화된 측정 과정이 가능해진다.
용량성 측정 시스템에 대한 특히 단순하고 비용-효율적인 해결책은, 마이크로콘트롤러가 전기 측정 션트에 걸친 전압을 결정하기 위해 전기 측정 션트에 전기적으로 연결된 입력 포트를 갖는 적어도 하나의 아날로그-디지털 변환기를 더 포함하는 경우달성 될 수있다. 이로써 신속하고 방해받지 않는 디지털 신호 처리가 촉진될 수 있다.
본 발명의 목적은 또한 좌석, 특히 차량 시트 점유를 검출하기위한 시트 점유 검출 시스템에 의한 모든 설명된 이점들로 달성된다. 시트 점유 검출 시스템은 개시된 용량성 측정 시스템, 시트의 일부를 형성하는 쿠션 또는 등받이에 배치되고 용량성 안테나 전극으로서 채택될 수있는 적어도 하나의 전기 가열 부재, 및 상기 적어도 하나의 전기 가열 부재에 전력을 제공하기위한 가열 전류 공급기를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에서,적어도 하나 이상의 전기 가열 부재의 기능 테스트에 관한 개시된 용량성 측정 시스템을 작동하는 방법이 제공된다. 상기 방법은
a) 기설정된 전하량을 갖는 전기 펄스를 적어도 하나 이상의 전기 가열 부재에 적어도 제공가능하게 만들도록 원격 제어가능한 직류 소스에 원격 제어 신호를 송출하는 단계,
b) 전기 측정 션트에 걸친 전압을 결정하는 단계,및
c) 상기 결정된 전압에서 도출가능한 전기량과 상기 전기량에 대한 기설정된 임계치를 비교하는 단계를 포함한다.
상기 전기량이 전기량의 기설정된 임계치 이하인 경우, 단계 (d)에서 적어도 하나의 전기 가열 부재 (26)가 결함이 있는 것으로 나타내는 신호가 생성된다.이러한 방식으로, 상기 적어도 하나의 전기 가열 부재의 기능은 용량성 측정 시스템 내의 용량성 센서 장치의 동작 중인 거의 모든 시간에 테스트될 수있다.
일부 실시예에서, 전기량은 결정된 전압과 같을 수있다. 타 실시 예에서, 전기량은 예를 들어 전기 펄스의 폭 중 적어도 일부에 걸쳐 결정된 전압의 시간 적분 일 수있다. 상기 시간 적분은 전기 펄스의 폭의 일부에서 적어도 하나의 전기 가열 부재를 통해 흐르는 전하에 비례한다. 결정된 전압으로부터 유도될 수있는 다른 전기량도 사용하도록 고려된다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 가열 전류 공급기의 출력 전압을 결정하는 선행 단계를 포함한다. 상기 가열 전류공급기의 결정된 출력 전압은 상기 가열 전류공급기에 의해 적어도 하나의 가열 부재에 전력이 공급되는지 여부에 대한 정보를 제공한다.
결정된 출력 전압이 0에 가까운 기설정된 하한 임계치 이하인 조건을 충족 시키면, 적어도 하나의 가열 부재에는 가열 전류 공급기로부터 전력이 공급되지 않는다. 이러한 경우, 상기 개시된 방법의 단계 (a) 내지 (d)는 변경없이 수행된다.
결정된 출력 전압이 0에 가까운 기설정된 하한 임계치 보다 큰 조건을 충족시키면, 적어도 하나의 가열 부재에는 가열 전류 공급기로부터의 전력이 제공된다. 이 경우, 이미 가열 전류가 흐르고 있으며 가열 전류로 인한 전기 측정 션트에 걸친 전압 강하가 가열기의 무결성을 확인하는데 사용될 수 있다.가능한 실시예에서, 상기 개시된 방법의 단계 (a) 내지 (d)는 전기량의 기설정된 임계치가 기설정된 임계치와 구별되는 전기량에 대한 제2기설정된 임계치에 의해 대체되는 변경으로 적어도 하나의 가열 부재가 가열 전류 공급기에 의해 동력을 받는 경우 수행된다. 상기 제 2 기설정된 임계치는 가열 전류 공급기에 의해 제공된 전력과 원격 제어 가능한 직류 전원의 전기 펄스의 중첩을 고려한다.이러한 측정은 가열 전류 공급기에 의해 제공되는 가열 전류의 기여를 설명한다.
이러한 방식으로, 하나 이상의 전기 가열 부재의 기능 시험은 가열 전류 공급기의 작동 상태에 무관하게 수행 될 수있다. 그러나 본 경우의 전류 측정은 가열 전류와 전류 펄스의 중첩을 측정해야하며 전류 펄스는 가열 전류에 비해 작기 때문에, 전류 측정에 대한 상대적 정확도 요구사항은 이러한 경우가 고려되지 않는 경우 보다 높다.
상기 방법의 일부 실시예는 상기 언급된 가열 전류 공급기의 출력 전압을 결정하는 단계 및 단계 (a) 내지 (c)를 실행한 이후 수행되는 가열 전류 공급기의 출력 전압을 재결정하는 추가적인 단계를 더 포함한다. 상기 재결정된 출력 전압이 선행 단계에서 결정된 가열 전류 공급기의 출력 전압에 기설정된 오차 범위 내에서 동일하다는 조건이 충족되면 단계 (d)가 실행된다. 상기 조건이 충족되지 않은 경우, 단계 (a)를 수행하여 방법의 실행이 재개 될 수있다. 상기 조건을 구현함으로써, 전기량에 대한 적절한 기설정된 임계치가 단계 (c)에서의 전기량을 비교하는데 사용됨을 보장 할 수있다.
본 방법의 일부 실시예는 전기 측정 션트에 걸친 전압을 결정하는 선행 단계를 더 포함한다. 상기 선행 단계를 수행한 이후, 개시된 바와 같이 단계들 (a) 및 (b)가 수행된다. 상기 방법의 추가적 단계에서, 단계 (b)에서 결정된 상기 전기 측정 션트에 걸친 전압 및 선행 단계에서 결정된 전기 측정 션트에 걸친 전압 사이의 차이가 산출된다. 이로써, 잠재적 오프셋 전압이 제거될 수 있다. 이후, 산출된 차이는 본 방법의 단계 (c) 및 조건부 단계 (d) 를 실행하는데 전기량으로서 사용된다.
바람직한 실시예에서, 상기 방법의 단계들은 자동적으로 그리고 주기적으로 수행된다. 바람직하게, 상기 단계들은 용량성 측정 시스템의 마이크로콘트롤러에 의해 수행된다.
상기 가열 전류 공급기의 상기 결정된 출력 전압이 0에 가까운 상기 기설정된 하한 임계치보다 큰 경우, 개시된 방법이단계 (b) 내지 (d)를 실행함으로써 종래의 방식으로 적어도 하나의 전기 가열 부재를 기능적으로 테스트하는 옵션을 배제하거나 방해하지 않는다는 것은 당업자에게 자명하다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 본원에 개시된 방법의 실행을 제어하기위한 소프트웨어 모듈이 제공된다.
실시되는 방법 단계들은 소프트웨어 모듈의 프로그램 코드로 변환된다. 프로그램 코드는 시트 점유 검출 시스템의 디지털 데이터 메모리부에서 구현 가능하고 시트 점유 검출 시스템의 프로세서부에 의해 실행 가능하다.바람직하게는, 디지털 데이터 메모리부 및/또는 프로세서부는용량성 측정 시스템의 디지털 데이터 메모리부 및/또는 프로세싱부 일 수있다.프로세서부는, 대안적 또는 보완적으로, 특히 방법 단계들 중 적어도 일부를 실행하도록 할당된 다른 프로세서부 일 수있다.
소프트웨어 모듈은 상기 방법을 견고하고 안정적으로 실행할 수 있게 하고, 방법의 단계들의 신속한 변경이 이루어질 수 있게 한다.
본 발명의 추가적인 세부사항 및 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 제한되지 않는 후술되는 상세한 설명으로 명백해질 것이다.
도1은 종래의 시트 점유 검출 시스템의 레이아웃을 도시한다.
도2는 본 발명에 따른 용량성 센서 장치를 포함하는 시트 점유 검출 시스템의 일 실시예의 레이아웃을 도시한다.
도3은 본 발명에 따른 방법의 일 실시예의 흐름도이다.
도4는 본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시예의 흐름도이다.
도2는 본 발명에 따른 용량성 센서 장치 (50)를 갖는 용량성 측정 시스템 (22)을 포함하는 시트 점유 검출 시스템 (20)의 일 실시예의 레이아웃을 도시한다.
시트 점유 검출 시스템 (20)은 시트, 특히 승용차의 차량 시트 점유를 검출하도록 구성되며, 용량성 측정 시스템 (22), 차량 시트의 등받이에 배치된 제 1 전기 가열 부재 (24), 및 차량 시트의 시트 쿠션 형성 부분에 배치된 제 2 전기 가열 부재 (26)를 포함한다. 제 2 전기 가열 부재 (26)는 용량성 안테나 전극으로서 채택된다. 또한, 시트 점유 검출 시스템(20)은 전기 가열 부재들 (24, 26)에 전력을 공급하기위한 전자 제어부로서 설계된 가열 전류 공급기(32)를 포함한다. 작동 상태에서, 가열 전류 공급기(32)는 제 1 출력 단자 (34)와 제 2 출력 단자 (36) 사이에 제공되는 전력을 주기적으로 켜짐 및 꺼짐이 되도록 하여 펄스-폭 변조 방식에 따라 시트 가열 부재들 (24, 26)에 공급되는 전기 가열 전력을 제어하도록 구성된다. 일반적인 스위칭 주파수는 예를 들어 25Hz 일 수있다.
용량성 센서 장치 (50)는 전기 가열 부재들 (24, 26) 및 가열 전류 공급기 (32)에 전기적으로 연결된다. 제 2 전기 가열 부재 (26)는 용량성 센서 장치 (50)의 용량성 안테나 전극으로서 기능한다. 용량성 센서 장치 (50)는 제 1 및 제 2 유도 결합 권선들 (54, 56)을 갖는 공통 모드 초크 (52)를 포함한다. 제 1 권선 (54)은 가열 전류 공급기 (32)의 제 1 출력 단자 (34)와 제 2 전기 가열 부재 (26)의 제 1 단자 (28) 사이에 전기적으로 연결된다. 제 2 권선 (56)은 제 2 전기 가열 부재 (26)의 제 2단자 (30)와 가열 전류 공급기 (32)의 제 2 출력 단자 (36) 사이에 전기적으로 연결된다. 제 1 전기 가열 부재 (24)는 가열 전류 공급기 (32)의 제 1 출력 단자 (34) 및 제 2 출력 단자 (36)에 직접 전기적으로 연결된다.
용량성 센서 장치 (50)는 측정 노드 (60)를 통해 제 2 전기 가열 부재 (26) 내로주기적 교류 측정 신호를 주입하도록 구성된 용량성 감지 회로 (58)를 더 포함한다. 측정 노드 (60)는 공통 모드 초크 (52)의 제 2 권선 (56)과 제 2 전기 가열 부재 (26)의 제 2 단자 (30) 사이의 전기 연결부에 배치된다. 용량성 감지 회로 (58)는, 주입된 측정 신호에 대응하여이를 기준 전압으로 사용하여, 측정 노드 (60)에서 복소 전압을 측정하도록 구성된다. 측정된 복소 전압으로부터, 용량성 감지 회로 (58)는 접지 전위에서 카운터 전극을 형성하는 차량 샤시와 제 2 전기 가열 부재 (26) 사이의 복소 전기 임피던스를 결정하도록 구성된다. 이런 방식으로, 제 2 전기 가열 부재 (26) 및 용량성 감지 회로 (58)는 로딩 모드에서 작동하도록 구성된다.
전술된 구성에 의해, 공통 모드 초크 (52)는 용량성 감지 회로 (58)를 제1전기 가열 부재 (24) 및 가열 전류 공급기 (32)로부터 AC-디커플링 한다.
또한, 용량성 센서 장치 (50)는 제 2 전기 가열 부재 (26)를 통해 흐르는 전류를 나타내는 전압을 제공하기 위해 제 2 전기 가열 부재 (26)에 전기적으로 직렬로 연결된 전기 측정 션트 (62)를 포함한다. 전기 측정 션트 (62)는 공통 모드 초크 (52)의 제2권선 (56)과 가열 전류 공급기 (32)의 제2출력 단자 (36) 사이에 배치된다.
원격 제어가능한 직류 (DC) 소스 (64)는 용량성 센서 장치 (50)의 일부를 형성한다. DC 소스 (64)는 가열 전류 공급기 (32)의 제 1 출력 단자 (34) 및 제 2 출력 단자 (36)에 전기적으로 병렬로 연결된다. 원격 제어가능한 DC 소스 (64)는 DC 전압원 (66), 커패시터 (68), 저항 (70) 및스위치 상태가 상호 지속적으로 반대인, 두 개의 원격 제어가능한 스위치들 (72, 74)을 포함한다. 제 1 스위치 (72)가 폐쇄되면 (및 제 2 스위치 (74)가 개방되면), 커패시터 (68)는 저항 (70)을 통해 DC 전압원 (66)에 의해 충전된다. 제 1 스위치 (72)가 개방되면 (및 제 2 스위치 (74)가 폐쇄되면), 커패시터 (68)는 공통 모드 초크 (52)의 제 1 권선 (54), 제 2 전기 가열 부재 (26), 공통 모드 초크 (52)의 제 2 권선 (56) 및 전기 측정 션트 (62)를 통해 흐르는 전류 펄스를 공급한다. 완전성을 위해, 커패시터 (68)는 또한 펄스 전류의 일부를 제 1 전기 가열 부재 (24)에 공급하지만,이 사실은 추가적 고려사항에서는 연관되지 않는다. 따라서, 전류 펄스의 선택된 지속기간 동안 원격 제어 신호를 수신하면, 원격 제어가능한 DC 소스 (64)는 기설정된 전하량을 갖는 전류 펄스를 전기 가열 부재들 (24, 26)에 제공하도록 구성된다. 전하의 흐름 양은 커패시터 (68)의 커패시턴스 및 전류 펄스의 시작 및 끝에서 커패시터 (68)의 전압차를 곱한 것으로 설정되는데, 즉,커패시터 (68)의 두 가지 상이한 충전 상태들 사이의 전이가 이루어지는 기간이다.
용량성 측정 시스템 (22)은 마이크로콘트롤러 (38)를 더 포함한다. 마이크로콘트롤러 (38)는 프로세서부 (40), 프로세서부 (40)가 데이터 액세스를 하는 디지털 데이터 메모리부 (42) 및 프로세서부 (40)의 일부를 형성하는 마이크로콘트롤러 시스템 클럭을 더 포함한다. 마이크로콘트롤러 (38)는 원격 제어가능한 DC소스 (64)를 원격으로 제어하도록 구성된다. 이를 위해, 마이크로콘트롤러 (38)는 상호 독립적인 펄스 폭 변조 (PWM)신호들을 제공할 수있는 복수의 펄스 폭 변조부 (PWM) 로서 형성된 제어 출력 (44)을 구비한다.
또한, 마이크로콘트롤러 (38)는 복수의 아날로그-디지털 변환기 (ADCs) (46)를 포함한다. 두 개의 ADC들 (46)의 입력선은 전기 측정 션트 (62)의 말단들에 전기적으로 연결되어 차동 증폭기 구성에서전기 측정 션트 (62) 양단의 전압을 결정한다.타 ADC들은 가열 전류 공급기 (32)의 출력 전압을 결정하기 위해 가열 전류 공급기 (32)의 제 1 출력 단자 (34) 및 제 2 출력 단자 (36)에도 전기적으로 연결된다 (도시되지 않음).
마이크로콘트롤러 (38)와 용량성 감지 회로 (58) 사이의 제어 링크 (도 2에서 이중 화살표로 표시됨)는 데이터 전송 및 제어를 가능하게한다.
이하에서, 제 2 전기 가열 부재 (26)의 기능 시험과 관련하여도 2에 따른 시트 점유 검출 시스템 (20)을 작동시키는 방법의 실시예가 설명될 것이다. 이 방법의 흐름도는도 3에서 제공된다. 시트 점유 검출 시스템 (20)을 작동시키기위한 준비에서, 관련된 모든 유닛들 및 장치들은 작동 상태에 있고도 2에 도시된 바와 같이 구성된다는 것을 이해해야 한다.
상기 방법을 자동적으로 그리고 주기적으로 그리고 제어된 방식으로 수행 할 수 있도록, 마이크로콘트롤러 (38)는 소프트웨어 모듈 (48)을 포함한다 (도 2). 수행될 방법 단계들은 소프트웨어 모듈 (48)의 프로그램 코드로 변환된다. 프로그램 코드는 마이크로콘트롤러 (38)의 디지털 데이터 메모리부 (42)에서 구현되고 마이크로콘트롤러 (38)의 프로세서부 (40)에 의해 실행 가능하다.
이제 도3을 참조하면, 상기 방법의 제1단계 (76)에서, 가열 전류 공급기 (32)의 출력 전압은 마이크로콘트롤러 (38)의 ADC들 (46)에 의해 결정된다. 이후에, 흐름도에서의 분기점이 발생한다.
가열 전류 공급기 (32)의 결정된 출력 전압이 0에 가까운 기설정된 하한 임계치, 즉 1.0V 이하인 경우, 즉 가열 부재들 (24, 26)에 가열 전류 공급기 (32)에 의해 전력 공급되지 않는 경우, 후속하는 단계 (78)에서, 마이크로콘트롤러 (38)는 원격 제어가능한 DC 소스 (64)에 원격 제어 신호를 전송하여 전기 가열 부재들 (24, 26)에 기설정된 전하량을 갖는 전기 펄스를 제공 할 수있게한다.본원에 언급된 모든 기설정된 임계치 및 허용 오차 값은 마이크로콘트롤러 (38)의 디지털 데이터 메모리부 (42)에 존재하며, 프로세서부 (40)에 의해 용이하게 검색 될 수있다.
다음 단계 (80)에서, 전기 측정 션트 (62)에 걸친 전압은 복수의 전압 측정이 전기 펄스의 지속기간 동안 수행되도록주기적인 방식으로 ADC (46)를 통해 마이크로콘트롤러 (38)에 의해 결정되며, 결정된 전압의 시간 적분은 프로세서부 (40)에 의해 결정된 전압으로부터 유도된 전기량으로산출된다.이후, 다음 단계 (82)에서, 전기량은 전기량에 대해 기설정된 임계치와 비교된다. 방법의 선택적 단계 (선택적 단계는도 3의 흐름도에서 점선으로 표시됨)로서, 가열 전류 공급기 (32)의 출력 전압은 재결정된 다음 또 다른 단계 (86)에서 이전에 결정된 출력 전압과 비교된다.재결정된 출력 전압이 ±20%의 기설정된 오차 범위 내에서 이전에 결정된 출력 전압과 같은 경우, 다음 단계가 수행된다. 그렇지 않은 경우, 상기 방법은 원격 제어 신호를 원격 제어 가능한 DC 소스 (64)에 전송하는 단계 (78)를재시작한다. 도출된 전기량이 전기량에 대해기설정된 임계치보다 낮은 경우, 제 2 전기 가열 부재 (26)가 결함이 있음을 나타내는 오류 신호가 마이크로콘트롤러 (38)에 의해 다음 단계 (88)로 생성된다. 도출된 전기량이 전기량에 대한 기설정된 임계치 이상이면, 방법 단계들을 전체적으로 재시작한다.
단계 (76)에서 결정된 가열 전류 공급기 (32)의 출력 전압이 기설정된 하한 임계치보다 큰 경우, 즉 가열 부재들 (24, 26)이 가열 전류 공급기 (32)에 의해 동력을 받는 경우, 이미 가열 전류가 흐르고, 가열 전류에 의해 야기된 전기 측정 션트 (62) 양단의 전압 강하가 가열기의 무결성을 검사하는데 사용될 수있다. 가열기에 공급하기 위해 DC 소스 (64)스위치를 켤 필요가 없으며 가열 부재 (26)의 무결성 테스트는 단계들(80, 82, 88)을 직접 실행함으로써 종래의 방식으로 달성 될 수있다.
도4에 도시된 방법의 실시예에서, 단계 (76)에서 결정된 가열 전류 공급기 (32)의 출력 전압이 기설정된 하한 임계치보다 큰 경우, 즉 가열 부재들 (24, 26)에 전력이 가열 전류 공급기 (32)에 의해 공급되는 경우, 가열기 부재 (26)의 무결성 검사는 이 경우에도 DC 소스를 사용한다. 이 경우에, 가열 전류 공급기에 의해 제공되는 전력과 원격 제어 가능한 직류 소스의 전기 펄스의 중첩을 고려하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 마이크로콘트롤러 (38)는 또 다른 단계 (90)에서 전기량에 대한 기설정된 임계치를 기설정된 임계치와 구별되고 디지털 데이터 메모리부 (42)로부터 검색된 제 2 기설정된 임계치로 대체한다. 이후, 방법 단계들은 단계 (78)에서 시작하여 전기량에 대해 제 2 소정 임계치를 사용하여 실행된다.
본 발명은 도면 및 전술한 설명에서 상세하게 도시되고 설명되었지만, 이러한 예시 및 설명은 예시적이거나 설명상의 것으로 간주되어야하며 제한적이지는 않다. 본 발명은 개시된 실시예들에 한정되지 않는다.
개시된 실시예들에 대한 타 변형들은 도면, 개시내용 및 첨부된 청구 범위의 연구로부터 청구된 발명을 실시함에있어 당업자에 의해 이해되고 영향을받을 수있다.청구항에서, "포함하는 (comprising)"이라는 단어는 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않으며, 부정 관사 "a"또는 "an"은 적어도 2 개의 양을 표현하는 것을 의미하는 복수 (plurality)를 배제하지 않는다. 특정 측정값이 서로 상이한 종속항에 인용되어 있다는 단순한 사실만으로이들 측정값들의 조합을 활용할 수 없다는 것을 의미하지는 않는다. 청구 범위 내의 모든 참조 부호는 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
1 전자 제어 모듈 (electronic control module)
2 DC 전압 소스 (DC voltage source)
3 접지 (ground)
4 저항 (resistor)
5 공통 모드 초크 (common mode choke)
6 커패시터 (capacitor)
7 커패시터 (capacitor)
8 커패시터 (capacitor)
9 AC 전압 소스 (AC voltage source)
10 회로 접지 (circuit ground)
11 노드 (node)
12 시트 가열 부재 (seat heating member)
13 복소 임피던스 (complex impedance)
20 시트 점유 검출 시스템 (seat occupancy detection system)
22 용량성 측정 시스템 (capacitive measurement system)
24 제1 전기 가열 부재 (1st electric heating member)
26 제2 전기 가열 부재 (2nd electric heating member)
28 제1단자 (1st terminal)
30 제2단자 (2nd terminal)
32 가열 전류 공급기 (heating current supply)
34 제1 출력 단자 (1st output terminal)
36 제2출력 단자 (2nd output terminal)
38마이크로콘트롤러(microcontroller)
40 프로세서부 (processor unit)
42 디지털 데이터 메모리부 (digital data memory unit)
44 제어 출력
46 ADC
48 소프트웨어 모듈 (software module)
50 용량성 센서 장치 (capacitive sensor device)
52 공통 모드 초크 (common mode choke)
54 제1권선 (1st winding)
56 제2권선 (2nd winding)
58 용량성 감지 회로 (capacitive sensing circuit)
60 측정 노드 (measurement node)
62 전기 측정 션트 (electric measuring shunt)
64 원격 제어가능한 DC 소스 (remotely controllable DC source)
66 DC 전압 소스 (DC voltage source)
68 커패시터 (capacitor)
70 저항 (resistor)
72 제1 스위치 (1st switch)
74 제2스위치 (2nd switch)
단계들
76 출력 전압 결정 단계 (determine output voltage)
78 원격 제어 신호 송출 단계 (send remote control signal)
80 션트 전압 결정 단계 (determine shunt voltage)
82 전기량 비교 단계 (compare electric quantity)
84 출력 전압 재결정 단계 (redetermine output voltage)
86 출력 전압들 비교 단계 (compare output voltages)
88 오류 신호 생성 단계 (generate fault signal)
90 기설정된 임계치 변경 단계 (replace predetermined threshold)

Claims (12)

  1. 적어도 하나의 전기 가열 부재 (24, 26) 및 상기 적어도 하나의 전기 가열 부재에 전력을 공급하는 가열전류공급기 (32)에 연결되도록 구성된 용량성 센서 장치 (50)이되, 상기 적어도 하나의 전기 가열 부재 (26)는 용량성 안테나 전극으로서 기능하도록 구성되는 것을 특징으로 하되, 상기 용량성 센서 장치 (50)는,
    제1 및 제2 유도 결합 권선들 (54, 56)을 갖되, 상기 제1권선 (54)은 상기 가열 전류 공급기 (32)의 제1출력 단자 (34)와 상기 전기 가열 부재 (26)의 제1단자 (28) 사이에 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 제2권선 (56)은 상기 전기 가열 부재 (26)의 제2단자 (30)와 상기 가열 전류 공급기 (32)의 제2출력 단자 (36) 사이에 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공통 모드 초크 (52),
    측정 노드 (60)를 통해 상기 적어도 하나의 전기 가열 부재 (26) 내로 주기적 측정 신호를 입력하도록 구성되고, 상기 입력된 측정 신호에 대응하여, 상기 적어도 하나의 전기 가열 부재 (26)와 카운터 전극 사이의 복소 전기 임피던스를 결정하도록 사용가능한 상기 측정 노드 (60)에서의 전기량을 측정하는 용량성 감지 회로 (58),
    상기 적어도 하나 이상의 전기 가열 부재 (26)를 통해 흐르는 전류를 나타내는 전압을 제공하기 위해 상기 적어도 하나 이상의 전기 가열 부재 (26)에 직렬로 전기적으로 연결된 전기 측정 션트 (62), 및
    상기 가열 전류 공급기 (32)에 병렬로 전기적으로 연결가능한 원격 제어가능한 직류 소스 (64)를 포함하고,
    상기 원격 제어가능한 직류 소스 (64)는 원격 제어 신호를 수신하면, 커패시터 (68)의 두 개의 상이한 충전 상태 사이의 전이 동안에 기설정된 전하량을 갖는 전기 펄스를 상기 적어도 하나의 전기 가열 부재 (24, 26)에 제공하도록 구성된 커패시터 (68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 센서 장치 (50).
  2. 제1항에 있어서, 상기 원격 제어가능한 직류 소스 (64)는 기설정된 펄스 지속기간 동안 상기 기설정된 전하량을 균일하게 제공하도록 구성된 전류 공급기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 센서 장치 (50).
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공통 모드 초크 (52)의 유도 결합 권선들 (54, 56) 중 하나는 상기 전기 측정 션트 (62)로서 기능하는 것을 특징으로 하는 용량성 센서 장치 (50).
  4. 제1항에 따른 용량성 센서 장치 (50), 및
    원격 제어가능한 직류 소스 (64)를 원격으로 제어하도록 구성된 마이크로콘트롤러 (38) 를 포함하는 용량성 측정 시스템 (22).
  5. 제4항에 있어서, 상기 마이크로콘트롤러 (38)는 전기 측정 션트 (62)에 걸친 전압을 결정하기 위해 상기 전기 측정 션트 (62)에 전기적으로 연결된 입력 포트를 갖는 적어도 하나의 아날로그-디지털 변환기 (46)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 측정 시스템 (22).
  6. 차량 시트 점유를 검출하기 위한 시트 점유 검출 시스템(20)에 있어서, 상기 시트 점유 검출 시스템(20)은,
    제4항에 따른 용량성 측정 시스템 (22),
    상기 시트의 쿠션 또는 등받이 형성 부분에 배치되고 용량성 안테나 전극으로서 채택될 수 있는 적어도 하나의 전기 가열 부재 (26), 및
    적어도 하나의 전기 가열 부재(26)에 전력을 제공하는 가열 전류 공급기(32)를 포함하는
    시트 점유 검출 시스템 (20)
  7. 적어도 하나의 전기 가열 부재 (26)의 기능 테스트에 대해서 제4항에 따른 용량성 측정시스템 (22)을 작동하는 방법이되,
    기 설정된 전하량을 갖는 전기 펄스를 상기 적어도 하나의 전기 가열 부재 (26)에 적어도 제공가능하게 만들도록 상기 원격 제어가능한 직류 소스 (64)에 원격 제어 신호를 송출하는 단계 (78),
    상기 전기 측정 션트 (62)에 걸친 전압을 결정하는 단계 (80),
    상기 결정된 전압에서 도출가능한 전기량과 상기 전기량에 대한 기설정된 임계치를 비교하는 단계 (82), 및
    상기 전기량이 상기 전기량의 기설정된 임계치 보다 낮은 경우, 상기 적어도 하나의 전기 가열 부재 (26)가 결함이 있는 것으로 나타내는 신호를 생성 하는 단계 (88)를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 따른 방법에 있어서,
    상기 가열 전류 공급기 (32)의 출력 전압을 결정하는 단계 (76), 및
    상기 결정된 출력 전압이 0에 가까운 기설정된 하한 임계치 이하인 조건을 충족 시키면 제7항에 개시된 단계들 (78, 80, 82, 88)을 수행하는 단계, 또는
    상기 결정된 임계치와 구별되는 전기량에 대한 제2 기설정된 임계치를 사용하여 상기 결정된 출력 전압이 0에 가까운 기설정된 하한 임계치 보다 큰 조건을 충족 시키면 제7항에 개시된 단계들 (78, 80, 82, 88)을 수행하는 선행 단계를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    단계 (76) 및 단계들 (78, 80, 82)을 수행한 이후, 상기 가열 전류 공급기 (32)의 출력 전압을 재결정하는 단계 (84), 및
    상기 재결정된 출력 전압이 기설정된 오차 범위 내에서 단계 (76)에서 결정된 상기 출력 전압과 같은 조건이 충족되면 단계 (88)를 실행하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 전기 측정 션트에 걸친 전압을 결정하는 단계,
    제7항에 따른 상기 단계들 (78) 및 (80)을 수행하는 단계, 및
    단계 (80)에서 결정된 상기 전기 측정 션트에 걸친 전압 및 상기 전기 측정 션트에 걸친 전압을 결정하는 단계에서 결정된 상기 전기 측정 션트에 걸친 전압 사이의 차이를 산출하는 단계, 및
    단계들 (82, 88)을 실행하는 동안 상기 산출된 차이를 전기량으로 사용하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 단계들(78, 80, 82, 88)은 자동적 및 주기적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 컴퓨팅 장치와 결합되어, 제7항에 따른 방법의 실행을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램으로서,
    실행될 상기 방법 단계들 (78, 80, 82, 88)이 소프트웨어 모듈 (48)의 프로그램 코드로 전환되는 것을 특징으로 하고, 상기 프로그램 코드는 상기 용량성 측정 시스템 (22)의 디지털 데이터 메모리부 (42) 또는 별도의 제어부에서 구현 가능하고 상기 용량성 측정 시스템 (22)의 프로세서부 (40) 또는 별도의 제어부에 의해 실행가능한 것인, 컴퓨터로 판독가능한 저장 매체에 저장된, 컴퓨터 프로그램.
KR1020197014936A 2016-10-28 2017-10-26 용량성 검출 시스템을 위한 센서 진단 KR102486368B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU93284A LU93284B1 (en) 2016-10-28 2016-10-28 Sensor diagnostics for a capacitive sensing system
LU93284 2016-10-28
PCT/EP2017/077396 WO2018077997A1 (en) 2016-10-28 2017-10-26 Sensor diagnostics for a capacitive sensing system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190077439A KR20190077439A (ko) 2019-07-03
KR102486368B1 true KR102486368B1 (ko) 2023-01-06

Family

ID=57544487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197014936A KR102486368B1 (ko) 2016-10-28 2017-10-26 용량성 검출 시스템을 위한 센서 진단

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20190263292A1 (ko)
JP (1) JP2020500302A (ko)
KR (1) KR102486368B1 (ko)
CN (1) CN109906175B (ko)
DE (1) DE112017005428T5 (ko)
LU (1) LU93284B1 (ko)
WO (1) WO2018077997A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7330985B2 (ja) * 2018-01-18 2023-08-22 シグニファイ ホールディング ビー ヴィ 入力電圧適合型電力変換
CN112285481A (zh) * 2019-07-12 2021-01-29 北京德意新能科技有限公司 一种用于直流线路绝缘监测与故障定位的装置
DE102019130746A1 (de) * 2019-11-14 2021-05-20 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Kombinierte kapazitive Sensor- und Heizvorrichtung für eine Lenkeingabevorrichtung, Lenkeingabevorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Lenkeingabevorrichtung
CN110772232B (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 成都怡康科技有限公司 一种电极脱落检测电路及检测方法
LU500033B1 (en) * 2021-04-12 2022-10-12 Iee Sa Low-Cost, Protected Capacitive Sensing Circuit for Loading Mode Operation of Capacitive Sensors Employing Heater Members
CN113247078B (zh) * 2021-05-26 2022-08-23 上海弘遥电子研究开发有限公司 一种方向盘离手检测的方法以及***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010045733A1 (en) 2000-05-26 2001-11-29 Stanley James Gregory Occupant sensor
WO2012080066A1 (en) 2010-12-17 2012-06-21 Iee International Electronics & Engineering S.A. Seat heater usable as antenna electrode
WO2016037826A1 (en) 2014-09-10 2016-03-17 Iee International Electronics & Engineering S.A. Capacitive occupancy or proximity detector
WO2016050892A1 (en) 2014-09-30 2016-04-07 Iee International Electronics & Engineering S.A. Capacitive vehicle seat occupancy detection system with detection of vehicle seat heater member interruption

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6392542B1 (en) * 1999-07-12 2002-05-21 Automotive Systems Laboratory, Inc. Occupant sensor
JP4892597B2 (ja) * 2009-09-28 2012-03-07 株式会社ホンダエレシス 乗員検知システム
US8400323B2 (en) * 2009-12-21 2013-03-19 Delphi Technologies, Inc. Capacitive occupant sensing system and method
LU92179B1 (en) * 2013-04-09 2014-10-10 Iee Sarl Capacitive sensing device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010045733A1 (en) 2000-05-26 2001-11-29 Stanley James Gregory Occupant sensor
WO2012080066A1 (en) 2010-12-17 2012-06-21 Iee International Electronics & Engineering S.A. Seat heater usable as antenna electrode
WO2016037826A1 (en) 2014-09-10 2016-03-17 Iee International Electronics & Engineering S.A. Capacitive occupancy or proximity detector
WO2016050892A1 (en) 2014-09-30 2016-04-07 Iee International Electronics & Engineering S.A. Capacitive vehicle seat occupancy detection system with detection of vehicle seat heater member interruption

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020500302A (ja) 2020-01-09
LU93284B1 (en) 2018-05-14
US20190263292A1 (en) 2019-08-29
CN109906175A (zh) 2019-06-18
KR20190077439A (ko) 2019-07-03
CN109906175B (zh) 2022-10-11
DE112017005428T5 (de) 2019-08-01
WO2018077997A1 (en) 2018-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102486368B1 (ko) 용량성 검출 시스템을 위한 센서 진단
US9731627B2 (en) Capacitive sensor
US10131255B2 (en) Capacitive sensor configured for using heating element as antenna electrode
US20190047502A1 (en) Capacitive measurement circuit with sensor wiring diagnostics
US11005304B2 (en) Foreign object and valid receiver detection techniques in wireless power transfer
US10399526B2 (en) Capacitive sensor device with EMI-robust capacitive measurement circuit
US9248748B2 (en) Vehicle interface with non-local return to ground
EP2548762B1 (en) Plural-frequency capacitive occupancy sensing system
US11050422B2 (en) Diagnostics for capacitive sensor
US9332592B2 (en) Seat heater and capacitive occupancy sensor combination
US10132651B2 (en) Capacitive sensing system with hardware diagnostics concept for detection of sensor interruption
US10358036B2 (en) Vehicle ground fault detection apparatus
JP2016130706A (ja) 非接地電源の絶縁検出装置
US10126149B2 (en) Capacitive occupancy or proximity detector
KR20190112850A (ko) 버스 시스템 및 단락을 진단하기 위한 방법
US11327097B2 (en) Voltage measurement through reference circuit based impedance detection
US11530956B2 (en) Capacitive sensor arrangement
US11821762B2 (en) System for capacitive object detection
US7919883B2 (en) Two-wire adapter
JP2017028826A (ja) 充電装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant