(57)【要約】送信電極（１０）の検知範囲を画定する輪郭をもった導電性シート（１２）から成る容量性検知装置に用いられる送信電極（１０）に関する。本発明に従って、前記導電性シートには前記送信電極の検知範囲内に配置された少なくとも１個の切欠き（１８）が設けられる。
2008506962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信電極の検知範囲を画定する輪郭をもった導電性シートから成る、容量性検知装置に用いられる送信電極であって、
前記導電性シートに前記送信電極の検知範囲内に配置される少なくとも１個の切欠きが設けられることを特徴とする送信電極。
【請求項２】
前記導電性シートに、送信電極の検知範囲内に配列される複数の切欠きが設けられることを特徴とする請求項１項記載の送信電極。
【請求項３】
前記切欠きが規則的に配列されることを特徴とする請求項２項記載の送信電極。
【請求項４】
前記切欠きが不規則に配列されることを特徴とする請求項２項記載の送信電極。
【請求項５】
前記切欠きのそれぞれが類似した形状をもつことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の送信電極。
【請求項６】
前記切欠きの少なくとも２つが異なる形状をもつことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の送信電極。
【請求項７】
前記切欠きのそれぞれが類似したサイズに作製されることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の送信電極。
【請求項８】
前記切欠きの少なくとも２つが異なるサイズに作製されることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の送信電極。
【請求項９】
前記切欠きが送信電極によって検知される検知対象物の接触面よりも小さいサイズに作製されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の送信電極。
【請求項１０】
前記切欠きが送信電極による検知対象から除外される対象物の接触面よりも大きいサイズに作製されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の送信電極。
【請求項１１】
前記切欠きの形状及び/またはサイズ、及び/または配列が送信電極感度の局部的調整に適合していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の送信電極。
【請求項１２】
前記切欠きが導電性シートの輪郭へ延びていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の送信電極。
【請求項１３】
前記導電性シートに少なくとも送信電極を電子検知装置へ接続するための第一及び第二接続点が設けられ、前記導電性シートによって前記第一接続点と第二接続点の間に導電性通路が形成されるように、前記第二接続点が前記第一接続点から一定間隔を開けて配置されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の送信電極。
【請求項１４】
前記導電性シートに、前記導電性シートの縁部分から前記第一接続点と第二接続点の間を前記導電性シートの内部へ向かって延びる少なくとも1個の切り目が含まれることを特徴とする請求項１３項記載の送信電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には、例えば自動車の安全装置に用いられる容量性検出装置用の送信電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
交通事故に際して乗客の生命を守るため、最新型自動車には、事故による衝突に際して放出される乗客のエネルギーを吸収する数個のエアバッグ及びシートベルト予備テンショナー等の保護装置が通常装備されている。このような保護システムは、それらシステムが実際にシートが占有されているという特定条件にうまく適合していれば最も有効である。これは、マイクロプロセッサ制御方式による保護システムが、シート上の乗客の背丈との相関関係から、例えばエアバッグが展開される瞬間、エアバッグが膨らむ容量、及び衝突後に安全ベルトが外れる瞬間等に関する適応を可能とするいくつかの作動モードを提供するように設計されているからである。一定のシート占有状態に対し制御マイクロプロセッサをして最適作動モードの選択を可能とするためには、シートの占有状態を特徴づけ、またその占有を制止システムの特定作動モードとそれぞれと関連づけられたいくつかのクラスのうちの１つへ等級分けするための１または数個のパラメータを検出することが必要である。
【０００３】
シート占有に関するパラメータを収集する１つのアプローチとして、シート中に取り付けられた１または数本の電極への身体容量結合の検出に基づく方法がある。このような測定系に関しては、例えばＬＵ−Ａ−８８８２８に記載がある。この測定系には導電体によって容量的に接続された少なくとも１本の送信電極と少なくとも１本の受信電極が含まれている。受信電極は、送信アンテナの導電体との容量性連結を、測定信号を基準信号と比較することによって測定する解析回路へ接続されている。
【０００４】
シート占有の有無及び／または状態を検出し、またその占有状態をいくつかのクラスのうちの一つへ等級分けするため、乗客室の異なる位置へ電極が取り付けられた他のシステムも多数開示されている。ドイツ特許出願ＤＥ−Ａ−１０２３５８８１には、例えば自動車シートの着席面に取り付けられた第一送信電極及び自動車の足置き区画に取り付けられた第二送信電極から構成される結合型占有検出システムが開示されている。この結合型検出システムでは、感圧マットを前記第二電極と共に足置き区画中へさらに取り付けることも可能である。
【０００５】
前記容量性検知装置の送信電極には、取り付けられる位置へ外形が適合するようになっている単一の導電性シートが通常含まれている。従って送信電極が自動車の足置き区画中へ取り付けられる場合には、該電極の外形は自動車乗客室の足置き部分の形状によって決められる。自動車の足置き区画のいずれかの位置にある身体部分あるいは対象物の確実な検出を確保するために、電極の検知範囲は好ましくは足置き区画の全範囲に亘るまで広げられる。そのため、容量性送信電極の面積は大きくなり、その結果送信電極及び自動車フロアによって生成されるコンデンサのキャパシタンスは非常に高くなる。
【０００６】
そのため、送信電極を作動させるために用いられる電子検知装置は高い励振容量をもつことが必要となる。しかしながら、励振容量が高くなると電子装置を大型にすることが必要となり、これら装置を例えば自動車シート等の自動車の限られた集積スペースへ一体化することが困難となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は容量性検知装置に用いられる改良された送信電極を提供することを目的とする。この目的は本願請求項１項に規定される送信電極によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
容量性検知装置に用いられる送信電極は、該送信電極の検知範囲を画定する外形をもつ導電性シートから作製されている。本発明によれば、前記導電性シートには、前記送信電極の検知範囲内に配置される少なくとも１個の切欠きが設けられる。送信電極の検知範囲内へ切欠きを設けることにより、電極表面が減じられ、またその結果として自動車フロアと一体に形成されるコンデンサのキャパシタンスも減じられる。実際、送信電極と自動車フロアによって形成されるコンデンサは平板コンデンサと考えることができので、該形成されたコンデンサのキャパシタンスは送信電極の面積に実質的に比例する。前記検知範囲内に少なくとも１個の切欠きを設けることにより、送信電極の有効面積、つまり生ずるキャパシタンスが減じられる。
【０００９】
これにより、電極下面に必要とされる電子検出装置からの励振容量も小さくなる。このように励振容量要求が減少することによって、より軽量化され、かつ小型化された電子機器の開発が可能となり、結果的に自動車シート等の通例限られた配置スペースへの一体化を容易に行うことが可能となる。さらに、電子機器の容量が減じられることにより、電子検出装置を低コストで製造することも可能となる。最後に、電極面が減じられることにより、電極の製造過程における導電性材料の消費も減じられ、送信電極自体の価格を下げることも可能となる。
【００１０】
少なくとも１個の切欠きを設けて有効電極面をその分減じても、電極感度は必ずしも減じられる訳ではないことが理解されよう。実際、検知装置によって検知される対象物は送信電極から一定間隔を空けて位置している。送信電極から一定距離を置いた部位における送信電極の電界は主として該電極の全体サイズによって決まる。この電界は、前記切欠きのサイズが一定値を超えない限り、導電性部材中に切欠きを設けることによっては実質的に変化しない。そのため、本発明の好ましい実施態様においては、前記切欠きのサイズは例えば前記送信電極によって検知される対象物の接触面よりも小さくなるように形成される。他方、いくつかの対象物については、送信電極による検知対象から除外されることが望ましい場合がある。補助チャイルドシートによっては、例えば使用時に自動車の足置き区画中に取り付けられる支持体が備えられている。このような場合には、前記切欠きが前記送信電極による検知対象から除外される物の接触面よりも大きければ有利である場合がある。
【００１１】
送信電極の感度を適切にする観点から、個々の切欠きの大きさは検知対象物のサイズによって限定される。それゆえ、本発明の好ましい実施態様においては、前記導電性シートには複数の切欠きが設けられ、これら切欠きは前記送信電極の前記検知範囲内に配列される。複数の切欠きを設けることにより、送信電極の実表面を減ずることができ、同時に個々の切欠きの大きさが検知対象物のサイズによって決まる所定の閾値を越えないように確保することが可能となる。これにより、電極感度を保持すると同時に、要求される励振容量を大幅に減ずることが可能である。これに関し、切欠きの全表面積が同一な場合、大きな切欠きを少数設けるよりも、小さな切欠きを多数設ける方が高感度な電極を得るために有利であることに留意すべきである。
【００１２】
送信電極の一定感度を確保することに適合した異なる切欠きの送信電極検知範囲内への特定の配列方式がある。この感度は、電極に設けられた異なる切欠きの配置及び形状によって影響される。特定の形状及び配置の選択に際しては、検知部位の形状、測定対象物のサイズ、対象物が検知される間隔等の種々パラメータを考慮する必要がある。検知機能に対する特定の要求によっては、切欠きを規則的あるいは不規則に配列し、及び／または切欠きを類似形状とし、あるいは切欠きのうちの少なくとも２個を異なる形状とすることも可能である。同様に、切欠きを同じ大きさに形成し、あるいは切欠きのうちの少なくとも２個の大きさを異ならせることも可能である。前記切欠きの形状及び／またはサイズ、及び／または配置を適合させることにより、前記送信電極の感度を局部的に調整できることが理解されよう。
【００１３】
送信電極は、例えば銅板等の金属箔あるいは導電性布地材料（金属被覆された布地材料または導電性繊維から成る布地等）等のいずれか適当な導電性シートから作製可能であることが理解されよう。好ましい実施態様において、前記導電性シートは柔軟な担持層へ単純に導電性コーティング処理されたものであってもよい。この実施態様の場合、送信電極の切欠きは好ましくは担持層の非コーティング部分へ形成される。この実施態様によれば送信電極を安価に製造することが可能である。送信電極の重量を軽減するために、前記担持層の非コーティング処理部分を打ち抜くことにより切欠きを形成することも可能である。このようにして得られる開口部分は、好ましくは導電性シート中の切欠きよりも幾分小さく形成される。あるいは、上記に代えて、コーティング処理された担持層を打ち抜いて切欠きを形成することも可能である。
【００１４】
スクリーン印刷過程において前記導電性コーティング、すなわち導電性シートを担持層上へ処理することも可能である。このスクリーン印刷処理においては、高解析能の導電性インク（例えば黒鉛あるいは銀または金属酸化物等の金属）を用いてあらゆる可能な複合パターンを印刷することが可能である。さらに、このスクリーン印刷処理を用いて複数の切欠きを配列化し、及び個々の切欠きを形状化することも容易に行うことができる。
【００１５】
使用に際し、前記送信電極は自動車シートの適当な位置、例えば自動車シート中あるいはフロアカーペット中に取り付けられる。検知対象物の確実な位置検知を確保するため、取り付けは送信電極が所定の位置へ正確に配置されるように行われなければならない。送信電極が自動車の足置き区画内へ配置される場合には、送信電極は該送信電極が所定の位置で確実に保持されるように、好ましくはカーペットフロア中へ発泡形成される。
【００１６】
前記カーペット構造は、通例上側カーペット層と下側発泡性裏張りから構成されている。送信電極をこのようなカーペット構造中へ一体化するため、送信電極は、例えば接着テープあるいはベルクロ締結具等を用いて上側カーペット層の下面へ固定される。送信電極が所定位置へ取り付けられたら、発泡処理により、上側カーペット層の裏面上へ裏側の裏張り層が張り付けられる。このように送信電極は、送信電極が完全に保護状態にある位置へ一体化されるように、発泡性裏張りでぴったりと包み込まれる。
【００１７】
上述したように、送信電極は極めて大きな面積をもつように形成されてもよい。電極がカーペット中に発泡形成されていても、カーペットと送信電極との相対移動によって運転中に完成品の薄片剥離がひき起こされる可能性を排除することは不可である。本発明に従った電極を用いて、導電性シートへ切欠きを設けることにより、完成品が薄片剥離を起こすリスクが減じられることが理解されよう。事実、フォームが切欠き中へ入り込むため、上側カーペット層への送信電極の確実な固定が確保される。これにより、カーペットとフロア電極間に相対移動が起こる可能性が減じられる。
【００１８】
フロア電極面積が小さくなると、フロアカーペットを製造するために、より少ない、及び／またはより安価な組立補助機具を用いることがさらに可能となる。送信電極重量が軽量化されれば、接着テープ片数を標準的送信電極に対して減らすことが可能となる。さらに、カーペットとフロア電極間の相対移動を防止するために高価な材料を用い、また接着剤を改良するプロセス開発を行なうことも不要となる。また、電子検知装置の電気的有利性の他に、本発明に従った送信電極によって各検知位置への電極の一体化に関して多数の機械的有利性も与えられる。
【００１９】
さらに別の可能な実施態様においては、前記導電性シートには電極を電子検知装置へ接続する少なくとも第一及び第二の接続点が設けられ、この第二接続点は、前記導電性シートによって第一接続点と第二接続点との間に導電性通路が形成されるように、第一接続点から一定間隔を置いて配置される。この実施態様では、送信電極と送信電極の電子検知装置への接続に用いられる接続線との完全性を点検することが可能である。実際に、これら２つの接続点間の抵抗を測定することによってこれら２つの接続点間の導電性通路の完全性を点検することが可能である。この変形例の好ましい実施態様においては、第二導電性シートには少なくとも１個の切り目が含まれ、この切り目は該シートの境界から該シートの内部へ向かって第一接続点と第二接続点との間を通って延びている。例えば前記シート中の切欠きのいくつかを相互接続することができる前記切り目によって第一及び第二接続点間の導電性通路を形づくり、またその有効長を増加させることが可能である。また、複数の切り目を設けることにより、前記導電性通路が２つの接続点間を迷路状に延びるように形状化することができ、また送信電極の実質的に全表面について確実に試験を行うことが可能となる。
【００２０】
可能な実施態様において、導電性シートの輪郭へ１または２以上の切欠きを延ばすことができることに気づくであろう。このような実施態様においてこれら切欠きを適切に配列することにより、導電性シートを迷路状の導電性通路に形状化することが可能である。さらに、このような実施態様においてこれら切欠きは、第一及び第二接続点がある場合、それらを電気的に分離する機能も果たす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に本発明の好ましい実施態様について、添付図面を参照しながら実施例を用いて説明する。
【００２２】
図１は容量性検知システムに用いられる送信電極１０の第一の実施態様を示した図である。送信電極１０はＰＥＴ箔等の適当な誘電性材料から成る担持箔へ張り付けられた導電性シート１２から成っている。送信電極１０にはさらに、送信電極１０を電子検知装置（図示せず）へ接続する第一接続点１６が含まれている。前記導電性シートは、担持箔へ適用された金属箔又は導電性コーティングから成るものであってもよい。前記導電性コーティングは、金属あるいは黒鉛等の他の適当な導電性材料から成るものであってもよい。
【００２３】
本発明の一実施態様によれば、前記導電性シート１２には複数の切欠き１８が設けられ、これら切欠きは送信電極の検知範囲内に配列される。前記電極の検知範囲は、例えば導電性シート１２の外縁によって画定される。図示された実施態様においては、切欠き１８はそれぞれ類似の形状を呈していて、また送信電極の検知範囲内に規則的に配列されている。
【００２４】
これら切欠きの大きさは送信電極全体の大きさよりも小さく形成されている。これにより、一定距離を開けて対象物を検知する送信電極の感度が実質的に低下しないように確保されている。
【００２５】
図２には別の実施態様による送信電極１００が図示されている。この実施態様では、一つの切欠き１８’の形状が他の切欠き１８と異なる形状に作製されている。図に示すように、切欠き１８’を細長い形状に作製することができ、この切欠きは導電性シート１２の縁部分から送信電極１００検知範囲の内側へと延びている。図示された切欠き１８’は、送信電極１００が２つの接続点１６及び１６’をもつように形状化及び配置されている。送信電極１００の接続点１６及び１６’がそれぞれ個別に電子検知装置へ接続されているのであれば、これら２つの接続点１６及び１６’間の電気抵抗をモニタリングすることによって送信電極の完全性を点検することが可能である。
【００２６】
図３には形状及びサイズがそれぞれ異なる切欠き１８、１８’及び１８”が設けられたさらに別の実施態様による送信電極２００が図示されている。この実施態様に示された切欠きは、送信電極の中心線に対して非対称に配列されている。このように送信電極に配列された切欠き１８、１８’及び１８”を用いて送信電極２００の感度を局部的に調整することが可能である。
【００２７】
図４に示された送信電極３００の実施態様におけるように、矩形形状の切欠きに加えて、切欠き３１８を非矩形形状に作製することも可能である。
【００２８】
図５には、数個の切欠き４１８が切り目あるいは間隙４２０及び４２０’によって相互接続されている送信電極４００の一実施態様が示されている。切欠き４１８及び切り目４２０及び４２０’は、導電性シート１２によって形成され、かつ接続点１６及び１６’を接続する導電性通路４２２が迷路状の形状を呈するように配列されている。迷路状の形状をしていることから、導電性通路を導電性シートのすべての部分へ延びるように形状化することが可能であり、それゆえ送信電極のモニター可能領域の最適化が可能とされている。図５にはさらに担持層１４へも切欠き４３０を作製できるように示されている。このように切欠き４３０を作製することにより、車輌のフロアカーペットへの送信電極の固定を有利に改善することができる。
【００２９】
図６にはさらに別の実施態様による送信電極５００が図示されている。送信電極５００には中央切欠き５０２及び送信電極の輪郭から内側へ延びる多数の周辺切欠き５０４が設けられている。これら切欠きは、送信電極に導電性通路５０８から電極の両側へ広がる多数のＴ字形状の突起５０６が含まれるように形状化される。この形状においては、導電性通路５０８自体が送信電極の２つの接続点５１０及び５１２の間へ延び、これら接続点は好ましくは例えば共通の接続ラグ上に設けられる。この実施態様におけるＴ字形状突起の細い基部は、本発明に係る容量性送信電極が三次元支持面（例えば自動車フロア）へ有利に適合できるように、容易に変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】異なる切欠きが規則的に配列されている送信電極の一実施態様を示す平面図である。
【図２】異なる切欠きが別の配列で配置されている送信電極の一実施態様を示す平面図である。
【図３】異なる切欠きが不規則に配列されている送信電極の一実施態様を示す平面図である。
【図４】切欠きがそれぞれ異なる形状に形成されている送信電極の一実施態様を示す平面図である。
【図５】送信電極の別の実施態様を示す平面図である。
【図６】送信電極のさらに別の実施態様を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０、１００、２００、３００、４００、５００：送信電極
１２：導電性シート
１４：担持箔
１６、１６’、５１０、５１２：接続点
１８、１８’、１８”、３１８、４１８、５０２、５０４：切欠き
４２０、４２０’：切り目または間隙
４２２、５０８：導電性通路
４３０、５１４：担持層中の切欠き
５０６：Ｔ字形状突起
【図１】
2008506962.tif 000003
【図２】
2008506962.tif 000004
【図３】
2008506962.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008506962.tif 000007
【図６】
2008506962.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月29日(2006.5.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に配置される送信電極を有する自動車用安全システムであって、前記送信電極は導電性シート材電極を有し、前記シート電極は前記送信電極の検知領域を規定する外形を有するものにおいて、
前記導電性シート電極は少なくとも１個の切欠きを有し、前記切欠きは前記送信電極の前記検知領域内に配置されていることを特徴とする自動車用安全システム。
【請求項２】
前記導電性シートに、送信電極の検知範囲内に配列される複数の切欠きが設けられることを特徴とする請求項１項記載の自動車用安全システム。
【請求項３】
前記切欠きが規則的に配列されることを特徴とする請求項２項記載の自動車用安全システム。
【請求項４】
前記切欠きが不規則に配列されることを特徴とする請求項２項記載の自動車用安全システム。
【請求項５】
前記切欠きのそれぞれが類似した形状をもつことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の自動車用安全システム。
【請求項６】
前記切欠きの少なくとも２つが異なる形状をもつことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の自動車用安全システム。
【請求項７】
前記切欠きのそれぞれが類似したサイズに作製されることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の自動車用安全システム。
【請求項８】
前記切欠きの少なくとも２つが異なるサイズに作製されることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の自動車用安全システム。
【請求項９】
前記切欠きの形状及び/またはサイズ、及び/または配列が送信電極感度の局部的調整に適合していることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の自動車用安全システム。
【請求項１０】
前記切欠きが導電性シートの輪郭へ延びていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の自動車用安全システム。
【請求項１１】
前記導電性シートに少なくとも送信電極を電子検知装置へ接続するための第一及び第二接続点が設けられ、前記導電性シートによって前記第一接続点と第二接続点の間に導電性通路が形成されるように、前記第二接続点が前記第一接続点から一定間隔を開けて配置されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の自動車用安全システム。
【請求項１２】
前記導電性シートに、前記導電性シートの縁部分から前記第一接続点と第二接続点の間を前記導電性シートの内部へ向かって延びる少なくとも1個の切り目が含まれることを特徴とする請求項１１項記載の自動車用安全システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
自動車用安全システムは、自動車内に配置された送信電極を有している。この送信電極は導電性シートを有し、この導電性シートは前記送信電極の検知領域を規定する外径を有する。本発明によれば、前記導電性シートには、前記送信電極の検知範囲内に配置される少なくとも１個の切欠きが設けられる。送信電極の検知範囲内へ切欠きを設けることにより、電極表面が減じられ、またその結果として自動車フロアと一体に形成されるコンデンサのキャパシタンスも減じられる。実際、送信電極と自動車フロアによって形成されるコンデンサは平板コンデンサと考えることができので、該形成されたコンデンサのキャパシタンスは送信電極の面積に実質的に比例する。前記検知範囲内に少なくとも１個の切欠きを設けることにより、送信電極の有効面積、つまり生ずるキャパシタンスが減じられる。
【国際調査報告】
2008506962.tif 000009
2008506962.tif 000010