(57)【要約】本発明は、フレキシブル圧力センサ（１４）と、該圧力センサ（１４）の下層に固定された分離層（１６）とからなる自動車シート（１２）を検出する装置（１０）に関する。この分離層は一定の弾性率を有するモジュールから構成されている。好ましい実施形態では、該分離層（１６）は底部層（２０）と、該底部層に設けられたスペーサ構造体（１８）を備えた開放構造体から構成されている。
2004528219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と下面を備えたフレキシブル圧力センサからなる自動車シート用検出装置において、該圧力センサ下面に固定された一定の弾性率を備える分離層を特徴とする自動車シート用検出装置。
【請求項２】
前記分離層は、下層と前記下層に配置されたスペーサ構造体を備えた開放構造体からなる請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記スペーサ構造体は、前記下層の面上に分布されたスペーサ部品から構成される請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記スペーサ部品は、ネオプレンブロック及び／又はゴムリング及び／又は金属ばね及び／又は気体が充満したポケットからなる請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記スペーサ用構造体はブレーシング（強化）繊維から構成される請求項２に記載の検出装置。
【請求項６】
前記分離層は、不織上層を備える請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記圧力センサは、該不織上層上に接着される請求項６に記載の検出装置。
【請求項８】
前記圧力センサは、自己締結又は磁気装置によって該不織上層上に組み立てられている請求項６に記載の検出装置。
【請求項９】
前記下層は不織層からなる請求項２ないし請求項８のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記分離層に一体化された発熱体を備える請求項２ないし請求項９のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記分離層に一体化された温度センサ及び／又は湿度センサを備える請求項２ないし請求項１０のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記圧力センサは、
スペーサによって上下にある距離に配置されている第１フレキシブル基板及び第２フレキシブル基板と、
前記第１フレキシブル基板に互いにある距離で配置された２つの電極構造体と、
該２つの電極構造体とは反対側の前記第２フレキシブル基板に配置された半導体材料層とから構成される請求項２ないし請求項１１のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記圧力センサは、
スペーサを使用して上下にある距離に配置されている第１フレキシブル基板及び第２フレキシブル基板と、
前記第１フレキシブル基板上に配置されている第１電極構造体及び前記第１電極構造体とは反対側の前記第２フレキシブル基板に配置されている第２電極構造体と、
前記第１電極構造体と前記第２電極構造体との間に配置された半導体材料層とから構成される請求項２ないし請求項１１のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１４】
前記圧力センサは、絶縁材料から作られたフレキシブル支持体と、前記絶縁基板に互いにある距離で配置された少なくとも２つの電極構造体と、前記電極構造体に密着して該検出装置の活性領域に配置され、変形により変化する内部抵抗を示す半導体材料層とから構成される請求項２ないし請求項１１のいずれか１項に記載の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばシート占有を検出する装置あるいは自動車シートに座った乗客を区分けする装置など、自動車シートに一体化するようにした検出装置に関する。これらの装置は該シートに座った乗客による圧力を検出するフレキシブル圧力センサから一般に構成されている。
【従来の技術】
【０００２】
フレキシブル圧力センサは例えば文献ＤＥ−Ａ−４２３７０７２に記載されている。これはスペーサを使って上下にある間隔をもって配置された２枚の絶縁フレキシブル基板からなる乗客シートに一体化される圧力検出器を説明している。このスペーサは、該検出器の活性領域を少なくとも一部包囲するように切除されている例えば両面接着テープからなっている。この活性領域内では、支持シートの１つに導電性材料から作られた２つの相互分離電極構造体が備えられており、一方、他の支持シートには半導体材料あるいは抵抗材料の感圧コーティングが備えられている。この半導体材料あるいは抵抗材料は表面に微細突起を有しており、それにより層と導体との間の表面抵抗が、層を導体上に押し下げたときに低下する。
フレキシブルシートセンサの実施が文献ＷＯ−Ａ−００／２６６２６にも記載されている。この文献は絶縁材料から作られたフレキシブル支持体と、互いにある距離で前記絶縁基板上に配置された少なくとも２つの電極構造体と、前記電極構造体上に配置された半導体材料の層とからなるセンサを取り上げている。前記半導体材料の層は、該層の変形と共に変化し、該電極構造体と密着して配置される内部抵抗となっている。
【０００３】
シート上に乗客がいるのを検出するために、フレキシブルセンサが自動車シートに、例えばシートの発泡体とカバーとの間のシートの座席面に一体化される。測定された圧力及び／又はシート上の圧力分布により、シートに座っているか、及び／又は座っている人の丈を検出することが可能になる。
この種の検出装置は、適正に作動するためにフレキシブルセンサの下に位置しているシート部品の明確な反応を必要とする。シートのこの反応は自動車の耐用年数やどんな環境条件下でも一定になるようにする必要がある。しかし、シートの発泡体、例えばポリウレタン発泡体は周囲温度に大きく依存する硬度を示す。さらに、この発泡体の安定性は自動車の年数と共に低下する。従って、同じシートの占有でありながら、検出装置により検出された信号は時間の経過でかなり変化することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、自動車シートの改良された検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明によれば、この目的は、フレキシブル圧力センサと、該圧力センサ下面に固定され一定の弾性率を構成する分離層とからなる自動車用検出装置によって達成される。この分離層は一定の弾性率を示す圧力センサの支持体を形成する。従って、シートの発泡体は温度とともに、また耐用年数にわたり、完全に変化する弾性率を示すが、圧力センサはこのようなシートの発泡体から分離される。その結果本発明の検出装置に関しては、圧力センサの支持体の反応が温度の状態や装置の年数から大幅に独立したものとなっている。従って、この装置は広範囲の温度での一定の機械的挙動が特徴となっている。さらに、分離層の機械的強度は本装置の耐用年数にわたり安定であり、シートの全耐用年数にわたり確実に検出可能である。
好ましい態様では、分離層は、下層と前記下層上に配置されたスペーサ構造体とを備えた開放構造体から構成されている。このような開放構造体は分離層内での空気の循環に好ましく、そのために検出装置とシートの通気が非常に有効となる。さらに、分離層は疎水性あるいは少なくとも非親水性材料から好適になり、それにより空気の循環によるシートの乾燥が促進される。その結果、シートの快適性が従来の検出装置を備えたシートと比較してかなり改良される。
【０００６】
前記スペーサ構造体は、下層の表面上に分布したフレキシブルなスペーサ部品から構成することができる。これらのスペーサ部品は、例えばネオプレンブロック及び／又はゴムリング及び／又は金属ばね及び／又は気体が充満したポケットから構成されている。これらの部品は長期間にわたり分離層の機械的性質の安定度を提供する。なお、スペーサ部品の数が分離層の機械的強度、すなわち、その弾性率を決定していることに注意すべきである。そのため、シート／センサ組立て品の強度特性をかなりの程度まで調整すること、すなわちシートの快適性に影響を与えることが可能である。このシートの快適性の調整は異なった硬度を有する、異なった層の組み合わせによっても達成することができることが分かる。
別の実施方法では、前記スペーサ構造体はブレーシング（強化）繊維、すなわち３Ｄ織物開放構造体からなっている。ブレーシング繊維から作られたような構造体は例えば特許出願ＥＰ−Ａ−０６１６０６５から公知である。
【０００７】
フレキシブルセンサを分離層へ固定するための平面を設けるために、この分離層は不織上層からなるのが好ましい。この不織上層は例えばスペーサ構造体上に縫い付けることができる。圧力センサを不織上層上に接着するか、該圧力センサをベルクロあるいは磁気タイプの自己締結装置で固定することにより圧力センサを分離層上に好適に取り付けることができる。なお、ベルクロタイプの自己締結装置は、圧力センサ上に接着されるフック群が設けられた１本のテープから構成することができる。このテープのフック群はこの場合、不織上層の繊維に直接ひっかかる、すなわち、不織上層は締結装置の「雌部」を構成する。
下層はまた、例えば接着によって、あるいは自己締結装置によってシートの発泡体に検出装置を有利に取り付けを容易にする不織層から構成することができる。
【０００８】
この検出装置を有利に実施するには、発熱体が分離層に一体化される。そのような実施においては、検出装置とシート加熱装置は、該シートに容易に設けることができる好ましくは１つのコネクタを備えた予め製作されるモジュールを形成している。発熱体の該分離層への一体化によって、発熱体と圧力センサとの間の干渉を最小にすることができる。分離層の開放構造は発熱体から発する熱の対流を助長し、それによりシート内の熱空気を確実に良好に分散し、そのような装置を設けたシートの快適性を向上させる。発熱体は不織下層に有利に一体化されることが分かる。そのように実施すると、乗客の過熱感を防ぎ、シート表層（特には皮の場合）の過剰加熱又は乾燥による早期老化が防止される。
【０００９】
この装置の別の変形例は、前記分離層に一体化された少なくとも１つの温度センサ及び／又は少なくとも１つの湿度センサを含んで構成されている。温度センサは例えばサーミスタ又はマイクロ温度計から構成することができ、これらセンサは熱効果を補償するようにシート加熱制御又は乗客の区分けで使用される温度信号を提供する。湿度センサは、例えば、ある程度の湿度が検出されたときに、シート加熱をオンにするために使用される。これらの温度センサが分離層に一体化されるために、そのセンサは機械的ストレスにさらされにくくなり、その結果、故障が良好に防止される。
当業者はフレキシブル圧力センサを数種類の中から選択できることが容易に分かるだろう。従って、第１の変形例では、前記圧力センサは、スペーサを使用して上下にある距離に配置されている第１フレキシブル基板及び第２フレキシブル基板と、前記第１フレキシブル基板に互いにある距離で配置された２つの電極構造体と、該２つの電極構造体とは反対側の前記第２フレキシブル基板に配置された半導体材料層とから構成されている。
【００１０】
別の変形例では、圧力センサはスペーサを使用して上下にある距離に配置されている第１フレキシブル基板及び第２フレキシブル基板と、前記第１フレキシブル基板上に配置されている第１電極構造体及び前記第１電極構造体とは反対側の前記第２フレキシブル基板に配置されている第２電極構造体と、前記第１電極構造体と前記第２電極構造体との間に配置された半導体材料層とから構成されている。
また、前記圧力センサは、絶縁材料から作られらフレキシブル支持体と、前記絶縁基板に互いにある距離に配置された少なくとも２つの電極構造体と、前記電極構造体に密着して該検出装置の活性領域に配置され、変形により変化する内部抵抗を示す半導体材料層とから構成することができる。
本発明の他の特徴、特性は添付図面を参照して例示することによって以下の幾つかの有利な実施形態から明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明に係る検出装置１０の実施の横断面図であり、該装置１０は自動車シート１２に搭載されている。この検出装置１０は、分離層１６に固定された、フレキシブル圧力センサ１４を備えたサンドイッチ構造体から構成されている。
この分離層は、一体化された発熱体を備えていても良い、不織下層２０に取り付けられたスペーサ構造体１８を備えており、該スペーサ構造体は不織下層２０に縫い付けることができる。上層２２、例えば不織上層は該スペース構造体に固定されている。この上層２２は、センサ１４を接合する上平面となっている。
なお、検出装置１０は５ｍｍ〜３ｃｍの厚さの予め製作されることのできるモジュールを構成している。そのようなモジュールは例えば接着によりシート１２の座り面に容易に取り付けられる。
【００１２】
図２ないし図５は分離層の種々の実施を模式的に示している。ハニカム状スペーサ構造を用いた実施が例えば図２に示されている。図３ないし図５は、分離層のスペーサ構造体がゴムリング（図３）、ばね（図４）あるいは気体ポケット（図５）などのスペーサ部品からなる実施を示している。これらのスペーサ部品の全ての組み合わせも、又、異なった分離層の積層も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】検出装置を備えた自動車シートの断面図である。
【図２】分離層の可能な１つの実施図である。
【図３】分離層の可能な他の実施図である。
【図４】分離層の可能な他の実施図である。
【図５】分離層の可能な他の実施図である。
【国際公開パンフレット】
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2004528219.tif 000004
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【国際調査報告】
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