(57)【要約】【課題】  ヒーターマット(9)と、容量センサを有する測定マット(14)とを具備する自動車のシートを加温するための装置を提供する。【解決手段】  ヒーターマット(9)は、センサを使用して測定を行う全期間を通して接続を切られる。本発明は、また、上述の装置を実施する方法を提供する。【選択図】  図１
2004195196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源の２つの端子(22,23)に接続された電気抵抗素子を具備するヒーターマット(9)と、
それ自体に少なくとも２つの電極(18)を具備する少なくとも１つの容量センサを具備する測定マット(14)と、
前記ヒーターマット(9)への電源を切るとともに、前記電源の前記２つの端子のうち少なくとも１つ(22)から前記電気抵抗素子の接続を切るように適応される制御手段(10)とを具備した自動車のシートを加温するための装置であって、
前記装置は、少なくとも２つの前記電極(18)に接続され、そして、第１状態において、前記電極の少なくとも１つを充電電位(Vfield)とするとともに、他の電極を基準電位とすることによって電気的に前記センサを充電するように適応されるとともに、第２状態で、電荷測定回路(26)に前記センサを放電するように適応されるスイッチ手段(11)を有し、かつ、
ヒーターマット(9)への電源を切るための手段(10)は、前記測定マット(14)の前記スイッチ手段(11)が前記第１及び第２状態である間、前記電源の前記２つの端子のうち少なくとも１つ(22)から前記電気抵抗素子の接続を切ることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ヒーターマット(9)への前記電源を切るための前記制御手段(10)は、前記測定マット(14)の前記スイッチ手段(11)が前記第１及び第２状態である間、前記電気抵抗素子から前記電源の両方の端子を切るように適応されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ヒーターマット(9)への前記電源を切るための前記制御手段(10)は、前記測定マット(14)の前記スイッチ手段(11)が前記第１状態である間、前記電気抵抗素子に対する前記電源の前記２つの端子のうち少なくとも１つ(22)を前記充電電位(Vfield)に上げるように適応されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
電気抵抗素子を具備するヒーターマット(9)は、電気的に動かされ、前記マットは電源の２つの端子(22,23)に電気的に接続されるとともに、自動車のシート(1)の少なくとも一部に熱を供給する自動車のシート(1)を加温する方法であって、
前記方法は、
a)前記電気抵抗素子が前記電源の前記２つの端子のうち少なくとも１つ(22)から接続を切られる第１段階と、
b)少なくとも１つのセンサを有する測定マット(14)の容量センサが、充電電位(Vfield)と基準電位との間に接続されることによって充電される第２段階と、
c)前記前段階において、前記充電電位充電電位(Vfield)から前記センサの接続を切るとともに、電荷を測定するために測定回路(26)にそれを接続することにより、前記センサに蓄積された電荷が測定される第３段階と、
d)前記シート(1)の少なくとも一部を加温することができるように、前記第１段階において接続が切られた前記端子(22)に前記電気抵抗素子が再接続される第４段階と
を具備することを特徴とする方法。
【請求項５】
前記第２及び第３段階は、前記第４段階に移るまえに前記測定マット(14)の各センサに対して繰り返されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１段階の間、前記電源の両方の端子(22,23)が前記電気抵抗素子からの接続を切られることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２段階の間、前記電源の前記２つの端子のうち少なくとも１つ(22)が前記充電電位(Vfield)となることを特徴とする請求項４ないし請求項６のうちいずれか１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のシートを加温するための装置及び方法に関する。
【０００２】
さらに詳細には、本発明は、自動車のシートを加温するための装置に関し、前記装置は、電源の２つの端子、有益には、正端子及び負端子に接続された電気抵抗素子を具備するヒーターマットと、例えば、重量及び／または位置の観点から前記シートの占有者を断定するための測定マットと、前記ヒーターマットへの電源を切るとともに、前記電源の前記２つの端子のうち少なくとも１つから前記電気抵抗素子が接続を断つように適応させるための制御手段とを具備し、前記測定マットは、それ自身に少なくとも２つの電極を具備する少なくとも１つの容量センサを具備する。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１には、センサの測定信号を捕らえる直前に、ヒーターマットへの電源が遮断されるヒーター装置の一例が記載されている。
【特許文献１】国際特許出願公開番号WO02/06083
【０００４】
しかしながら、そのようなタイプの装置によって行われる測定は、重量及び位置の測定に関する不確実さが65％以上の可能性があるために、正確さ及び信頼性を欠くことがわかっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記本発明の特有の目的は、そのような欠点を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のために、本発明によると、テーマとなっているこの種類の装置は、少なくとも２つの電極に接続されるとともに、第１状態において、少なくとも１つの前記電極を充電電位（charging potential）にするとともに、他の電極が基準電位（reference potential）を必要とすることによって前記センサを電気的に充電するように適応されるとともに、第２状態において、前記センサを電荷測定回路に放電するために適応されるスイッチ手段と、前記測定マットの前記スイッチ手段が前記第１及び第２状態である間、前記電源の前記２つの端子のうち少なくとも１つから電気抵抗素子を切るヒーターマットへの前記電源の接続を切るための手段とをさらに具備するという事実によって特徴づけられる。
【０００７】
これらの構成によって、前記加温マットは、各センサが働いている時間中、動作しない。測定値取得（measurement-taking）ステージに対応する第１段階の間だけでなく、測定値（measurement magnitude）を送る（deliver）ステージに対応する第２段階でも、前記第２段階の間だけ遮蔽効果を避ける上述した従来技術の装置に反して、前記加温マットにより引き起こされる遮蔽は、低減されるが、一方でまた、前記遮蔽効果は、前記測定値取得ステージ間の測定を妨げる。
【０００８】
前記測定マットの前記スイッチ手段が前記第１及び第２状態である間、前記ヒーターマットへの前記電源の接続を切るための制御手段が、前記電気抵抗素子から前記電源の両方の端子の接続を切るために適応されるとき、及び／または、前記測定マットの前記スイッチ手段が前記第１状態である間、前記ヒーターマットへの前記電源の接続を切るための前記制御手段が、前記電気抵抗素子に対する前記電源の前記２つの端子のうち少なくとも１つを充電電位まで上げるために適応されるとき、前記遮蔽効果は、さらに減少する。従って、充電電位に接続された両方の電源端子を有すること、または他がフローティング（浮動；floating）している間、充電電位に接続された前記２つの端子のうち１つを有することが可能となる。前記第１の場合では、各センサによって実行された前記測定の不確かさは、１０％未満になる。
【０００９】
他の実施形態において、本発明は、電気抵抗素子を具備するヒーターマットが電気的に動かされ、自動車のシートを加温する方法を提供する。前記マットは、電源の２つの端子に電気的に接続されるとともに、前記自動車のシートの少なくとも一部に熱を供給する。前記方法は、ａ）前記電気抵抗素子が前記電源の前記２つの端子のうち少なくとも１つから接続を切られる第１段階と、ｂ）少なくとも１つのセンサを有している測定マットの容量センサが、充電電位と基準電位との間に接続されることによって充電される第２段階と、ｃ）前記充電電位から前記センサの接続を切るとともに、電荷を測定するためにそれを測定回路に接続することによって、前段階の間に前記センサに蓄積された電荷（charge）が測定される第３段階と、ｄ）前記シートの少なくとも一部が加温されるように、前記電気抵抗素子が第１段階で接続を切られた前記端子に再接続される第４段階とを具備するという事実によって特徴づけられる。
【００１０】
本発明を好適に実施する場合、１または２以上の以下のような構成によって任意に使用してもよい。すなわち、その構成とは、前記第４段階に移るまえに前記測定マットの前記センサの各々に対して、前記第２及び第３段階が繰り返されること、前記第１段階において、前記電源の両方の端子が前記電気抵抗素子から切られること、及び前記第２段階において、前記電源の前記２つの端子のうち少なくとも１つが充電電位となることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の他の実施形態、目的及び利点は、実施形態の以下のような記載を読むことで明らかとなる。
【００１２】
本発明は、また、図面の助けによってさらによく理解されるだろう。
【００１３】
種々の図において、同じ符号は、同一または類似の部材を示すために使用される。
【００１４】
例として、本発明の装置の実施形態を以下に説明する。
【００１５】
この実施形態では、本発明の装置は、自動車のシート1に適合するものである。
【００１６】
図１を参照すると、前記シート1は、ユーザ4または質量Mの何らかの他の負荷を支持するための背部2及びシートプロパー（proper）3を具備する。前記シートプロパー自体は、前記車両の床5によって同様に支えられる。
【００１７】
図２を参照すると、前記シート背部2及び前記シートプロパー3は、一般的に自動車のシートで使用されるようなものと同じタイプの材料で作製されたパッド6及びカバー7を具備する。
【００１８】
また、前記シート1は、２つの加温マット9（１つは背部2に対するもので、他は前記シートプロパー3に対するもの）と、前記ヒーターマット9に対する加温制御部10と、ヒーターマット9に対する接続制御部11と、前記加温制御部10と前記接続制御部11との間の制御接続12と、任意の温度センサ13と、少なくとも１つの測定マット14と、各測定マット14を制御するための測定部15とを具備する図３に示すようなヒーター装置8を有する。
【００１９】
前記接続制御部11及び前記測定部15は、別個の存在として図３に示されているが、それらは、変形例では１つのユニットとして一体化してもよい。
【００２０】
前記ヒーターマット9及び測定マット14は、前記パッド6と前記カバー7との間に挿入される（図２参照）。
【００２１】
好ましくは、各ヒーターマット9は、そこに縫い付けられた電気抵抗を形成する導線17を有するリネン布を具備する。
【００２２】
また、好ましくは、各測定マット14は、５つのプローブ（probe）18を具備する。各プローブ18は、少なくとも１つの容量センサを具備する。非限定的な例によると、各プローブ18は、それ自体が銀を主成分とする導電インクを使用してポリエステル層20上にシルクスクリーン印刷された導電トラック19によって構成された３つの電極によって構成される。前記トラック19は、温度に対して安定な誘電特性を示すリークプルーフ材料の層（layer leakproof material）で覆われている。
【００２３】
好ましくは、これらトラック19は、実質的に0.5ミリメートル(mm)から5mmまでの幅で、測定が行われるべき区域の大きさに対応する長さで、実質的に数マイクロ(μm)から0.5mmまでの範囲の厚さである。
【００２４】
好ましくは、それらは、実質的に5mmから40mmの距離で互いに離れて配置される。
【００２５】
例として、図４に示すように、各プローブ18は、３つの導電素子すなわち電極を具備する。各導電素子は、それぞれがUi，Ci及びDiという符号が付されたトラック19によって構成される（ここで、前記２つの測定マット14に対してi=1〜10であり、それぞれが５つのプローブ18を有する）。測定区域外では、前記トラック19（Ui，Ci及びDi）は、電気遮蔽21によって周囲媒体から保護される。同時に順応した（taken together）トラック19（Ui，Ci及びDi）のうち２つまたは３つは、容量センサの前記２つの電極を構成する（１つの電極は２つのトラック19に結合してもよい）。従って、以下のセンサ、Ui/Ci；Ci/Di及びUi/Diを形成することが可能となる（図６参照）。
【００２６】
前記加温制御部10は、各ヒーターマット9を動作させるための手段を形成する。それは、前記車両の前記電源の２つの端子22及び23に電気的に（例えば、１つの端子22は12ボルト(V)の正電位に、そして他の端子23はグランドに）接続される。
【００２７】
加温は、まず第１に前記シート1の前記占有者によって制御される。次いで、前記ユーザによって発せられた指示についての情報は、前記ヒーターマット9と、前記車両の前記電源の前記端子22及び23とを接続または切る前記加温制御部10に送信される。
【００２８】
また、加温は、前記接続制御部11によって制御される。この制御部は、スイッチ手段を構成するとともに、前記制御接続12を介して、前記ヒーターマット9のそれぞれへの電気供給を制御することを実行する。従って、それは、前記加温制御部10が前記端子22及び23によって前記ヒーターマット9を接続させるとともに、接続を切るようにさせ、前記ヒーターマット9によって加温したり、または加温しないようにする。前記ヒーターマットが前記端子22及び23に電気的に接続されていない場合、前記接続制御部11は、それらを例えば、Vfierd=-7ボルトの充電電位で中間端子24に接続できる。
【００２９】
前記加温制御部10及び前記接続制御部11は、前記測定部15に対して内部または外部のどちらかにあればよい。
【００３０】
前記測定部15は、前記測定マット14に対するスイッチ手段25と、電荷を測定するための回路26とを有する。前記測定部15は、同期接続27によって前記接続制御部11と同期される。
【００３１】
センサ（例えば、Ui/Ci，Ci/DiまたはUi/Di）の前記電極を構成する２つまたは３つのトラック19は、前記スイッチ手段25を介して、充電電位および基準電位にそれぞれ電気的に接続される。または、逆に、それらは前記電位の少なくとも１つから接続を切られる。
【００３２】
本発明の方法の実行は、以下に説明する。
【００３３】
この実行において、測定マット14上の測定は、例えば、10ミリ秒(ms)の測定期間の間継続し、そして、それらは割合M2、例えば50ms毎に１回の割合で繰り返される。
【００３４】
前記ヒーターマットが加温目的のために動作しない場合、例えば、前記ユーザがそれらをスイッチオフした場合、それにもかかわらず、それらは、前記測定期間の間、前記接続制御部11によって制御され続ける。
【００３５】
前記シート１を加温目的のために、前記ヒーターマット9が前記加温制御部10によって動作される場合、前記測定期間の間、各ヒーターマット9の動作は停止される。前記種々の電位への前記マットの接続は、前記測定マット14を介して測定値を取得することに対して、連続的に、及び同時に制御される。従って、各ヒーターマット9は、加温期間40msの間、すなわち本発明の装置が動作する時間の80%の間、熱を生成する。加温期間及び測定期間は、時間で分けられる。
【００３６】
前記加温制御部10が、少なくとも前記車両の電源の前記端子22から前記ヒーター部9の接続を切った後、前記測定期間を開始できる。前記ヒーターマット9の接続を切るこの動作は、前記制御接続12を介して前記接続制御部11によって制御される。
【００３７】
前記測定期間は、以下により詳細に説明する。
【００３８】
図５及び図６を参照すると、前記測定期間は、５つの周期100，200，300，400及び500である。
【００３９】
各周期100，200，300，400または500は、２つのプローブ18上の測定を行うことに対応する。これら周期100，200，300，400または500の各期間、測定は、i及びi+5の数を有するプローブ18上で同時に実行される。従って、周期100の間、測定は、1及び6の番号が付けられたプローブ18上で実行され、周期200の間、測定は、2及び7の番号が付けられたプローブ18上で実行され、周期300の間、測定は、3及び8の番号が付けられたプローブ18上で実行され、周期400の間、測定は、4及び9の番号が付けられたプローブ18上で実行され、及び周期500の間、測定は、5及び10の番号が付けられたプローブ18上で実行される。
【００４０】
図５及び６を参照すると、各周期100，200，300，400または500は、４つのステージU，C，UC及びCUを具備する。
【００４１】
以下で説明される本発明の前記方法の実行では、各ステージU，C，UCまたはCUは、以下のステップを有している。
図７に示すステップ。
前記測定マット14（図７では、前記センサUi/Ciの１つのみが示されている）内の前記プローブi及びi+5のセンサUi/Ci，Ci/DiまたはUi/Diの１つが前記充電電位Vfieldと、前記基準電位（グランド）との間に接続されることによって充電される。前記接続制御部11において、前記ヒーターマット9は、前記充電電位Vfieldに接続され、次いで、前記ヒーターマット9と、前記測定が実行される前記センサUi/Ciとの間の漂流静電容量Cpが短絡され、それゆえに妨害が取り消される。
図８に示すもう１つのステップ（前記センサUi/Ci，Ci/DiまたはUi/Diのうち１つのUi/Ciのみが示されている）。
このとき、前記前段階の間に充電された前記センサUi/Ciに格納された前記電荷が測定される。これは、それを前記充電電位Vfieldから切るとともに、それを前記電荷測定回路２６に接続し、かつ、フローティング（浮遊）電位と前記基準電位（グランド）との間にあるように、前記充電電位Vfieldから前記ヒーターマット９の接続を同時に切ることによって行われる。
【００４２】
従って、前記４つのステージU，C，UC及びCUは、各周期100，200，300，400または500で再生される。前記５つの周期100，200，300，400及び500の終わりに、前記ヒーターマット9は、加温期間を回復するとともに、前記シート1の少なくとも一部が暖められるように、前記測定期間の開始前にそれらの接続が切られた前記端子に再接続される。
【００４３】
前記測定期間に対応する種々のタイミング図は、図９に示される。
【００４４】
タイミング図９ａは、前記接続制御部11が前記ヒーターマット9を動作及び非動作させる前記制御接続12に対応する。
【００４５】
タイミング図９ｂは、前記接続制御部11によって充電電位Vfieldに接続される前記ヒーターマット9に対応する。
【００４６】
タイミング図９ｃは、前記ヒーターマット9の前記端子を横切る前記電圧変化に対応する。
【００４７】
タイミング図９ｄは、前記プローブ18上の前記測定期間の持続時間、及び前記プローブ18によって行われた前記測定に基づいて前記シート1上の重量を計算する期間に対応する。
【００４８】
これらのタイミング図において、期間1は、前記端子22及び23から接続を切られた前記ヒーターマット9に対応し、期間2は、上述したように前記測定期間に対応し、期間3は、前記端子22及び23に再接続された前記ヒーターマット9に対応し、そして期間4は、通常加温期間に対応する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明によるヒーター装置がある自動車のシートの側面図である。
【図２】本発明によるヒーター装置がある図１に示されたシートのパッドの一部の断面図である。
【図３】図２に示したヒーター装置の回線図である。
【図４】図２及び図３で示したヒーター装置の測定値取得プローブの図である。
【図５】図２及び図３で示したヒーター装置で行われる測定期間の例を示す図である。
【図６】図５で示した期間の周期の例を示す図である。
【図７】図２及び図３で示したヒーター装置のセンサを充電する段階を示す図である。
【図８】図２及び図３で示したヒーター装置のセンサ上で測定を行う段階を示す図である。
【図９】図５で示した測定期間に対応する一連のタイミング図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    シート
２    背部
３    シートプロパー
５    床
６    パッド
７    カバー
８    ヒーター装置
９    ヒーターマット
１０  加温制御部
１１  接続制御部
１２  制御接続
１３  温度センサ
１４  測定マット
１５  測定部
１７  導線
１８  プローブ
２２、２３  端子
２４  中間端子
２５  スイッチ手段
２６  回路
２７  同期接続
【図１】
2004195196.tif 000003
【図２】
2004195196.tif 000004
【図３】
2004195196.tif 000005
【図４】
2004195196.tif 000006
【図５】
2004195196.tif 000007
【図６】
2004195196.tif 000008
【図７】
2004195196.tif 000009
【図８】
2004195196.tif 000010
【図９】
2004195196.tif 000011
【外国語明細書】
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