專利名稱：用于汽車乘客的分類裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于汽車乘客的分類裝置，尤其涉及一種利用兩電極之間的電容分類座椅中的乘客的用于汽車乘客的分類裝置。
背景技術：
通常，車輛裝配有用于乘客的各種安全裝置，例如，其中之一是在車輛碰撞中通過在乘員和車輛結構之間膨脹來保護乘員的氣囊。在車輛碰撞中，氣囊在通過利用從氣體產生器產生的氣體的壓力膨脹的同時保護乘員。然而，氣囊被設計成在用于保護普通成年人的壓力下膨脹。因此，當座椅中的乘員是具有普通身體的成年人時沒什么問題，然而，當乘員是嬰兒、兒童或小型成年人時，氣囊的高膨脹壓力可能是威脅座椅中的乘員的一個因素。通常，盡管具有普通身體的成年人坐在駕駛員座椅中，不僅具有小型身體的成年人，而且嬰兒、兒童或小型成年人可能坐在乘員座椅中。因此，需要通過將乘員座椅中的乘員分成具有普通身體的成年人、嬰兒、兒童和小型成年人使得氣囊的膨脹壓力不同。在法律中規定使得氣囊的膨脹壓力根據乘員座椅中具有普通身體的成年人、小于一歲的嬰兒、小于三歲的嬰兒、小于六歲的兒童和全部婦女中5%的小型婦女而不同。因此，車輛裝配有用于將乘員座椅中的乘員分類的乘客分類裝置。
發明內容
本發明已經做出努力以提供一種用于汽車乘客的分類裝置，該裝置能夠在不受干擾檢測乘員的外部條件影響的情況下分類座椅中的乘客。本發明的目的不限于上述目的，從下面的描述中，本領域技術人員將清楚地理解上面沒陳述的其它目的。本發明的典型實施例提供一種用于汽車乘客的分類裝置，包括車體；第一電極， 所述第一電極被設置在所述車體內部的座椅中；第二電極，所述第二電極被設置在所述座椅中；和開關，所述開關允許所述第一電極和所述第二電極具有不同極性或相同極性使得在所述第一電極和所述第二電極之間產生第一電場或在所述第一電極及所述第二電極與所述車體之間產生第二電場。其它典型實施例的細節被包括在詳細描述和附圖中。根據本發明的典型實施例，由于開關被設置成使得設置在座椅中的第一電極和第二電極具有不同極性或相同極性，通過利用在第一電極和第二電極之間產生的第一電場和在第一及第二電極與車體之間產生的第二電場，能夠在不受干擾檢測乘員的外部條件影響的情況下分類座椅中的對象。本發明的效果不限于上述效果，本領域技術人員從權利要求中將清楚地理解上面沒陳述的其它效果。
圖1是說明根據本發明典型實施例的用于汽車乘客的分類裝置的原理的視圖；圖2是示出在圖1中示出的第一電極、第二電極和控制單元的視圖；圖3是圖2的方框圖；圖4是示出通過根據本發明典型實施例的用于汽車乘客的分類裝置的控制器預先設定的分類模式和該分類模式的結果；和圖5是說明控制根據本發明典型實施例的用于汽車乘客的分類裝置的方法的流程圖。
具體實施例方式將從下面參考附圖詳細描述的典型實施例中，本發明的優勢和特征以及用于實現這些的方法將是清楚的。然而，本發明不限于這里描述的典型實施例，而是將被以各種形式實施。典型實施例僅通過示例方式提供，從而本領域普通技術人員能夠完全理解本發明公開的內容和本發明的范圍。因此，本發明將僅由所附權利要求的范圍限定。在整個說明書中相同的附圖標記表示相同的組件。 下文參考附圖描述根據本發明典型實施例的用于汽車乘客的分類裝置。圖1是說明根據本發明典型實施例的用于汽車乘客的分類裝置的原理，圖2是示出在圖1中示出的第一電極20、第二電極30和控制單元40的視圖，圖3是圖2的方框圖。參考圖1到圖3，根據本發明典型實施例的用于汽車乘客的分類裝置包括車體10、 設置在車體10內的座椅1中的第一電極20、設置在座椅1中的第二電極30和控制單元40。第一電極20和第二電極30被嵌入傳感器墊50中，彼此有預定距離，且與控制單元40電連接，并且制成模塊。如上所述制成模塊的第一電極20、第二電極30和控制單元 40能夠被容易地安裝在座椅1中。控制單元40可不必需以這種構造被安裝在座椅中。即控制單元40可以是作為車輛的典型控制裝置的ECU(電子控制單元)。車體10、第一電極20、第二電極30和控制單元40與車輛中的電池電連接。S卩，電池的負極被連接到車體10，使得由車體10、第一電極20、第二電極30和控制單元40組成的電路能夠被實施。座椅1具有作為安置對象7的臀部之處的座位部3和支撐對象7的后背的靠背5。 第一電極20和第二電極30可以被設置在座椅1的座位部3或靠背5中。下文中，假定第一電極20和第二電極30被設置在座椅1的座位部3中且座椅1暗含座位部3。此外，對象 7是安置在座椅1上對象的例子，安置于座椅1上的對象是可變的。即座位1可以是空的、 具有普通身體的成年人可能座在座椅1中、具有小型身體的成年人在其與座椅之間有襯墊或厚織物的狀態下可能坐在座椅1中，具有嬰兒的CRS (兒童限制系統)可能被安裝到座椅 1上，諸如移動電話的電子裝置可能被放置在座椅1上，水可能濺到座椅1上。根據本發明典型實施例的用于汽車乘客的分類裝置是用于根據座椅1中的乘客的分類控制氣囊膨脹和膨脹壓力的技術的一部分，下文中，座椅1中的對象被賦予附圖標記7，與被描述的座椅1中的乘客和對象7相同。
控制單元40包括開關42、電流測量裝置44和控制器46。開關42、電流測量裝置 44和控制器46可與E⑶成為一體。此外，開關42和電流測量裝置44可以被安裝在座椅1 中的電路板45上，且控制器46可被設置在E⑶中且與電路板45連接。開關42是包括在控制單元40中的模擬開關。開關42被連接到第一電極20和第二電極30，且將電池的AC功率傳遞到第一電極 20和第二電極30。開關42被激勵使得第一電極20和第二電極30具有不同極性或相同極性。當開關42被激勵使得第一電極20和第二電極30具有不同極性時，第一電極20 和第二電極30交替地操作為正電極和負電極。下文中，為了理解描述方便，假定當第一電極20和第二電極30具有不同極性時，第一電極20是正電極而第二電極30是負電極。此外，當開關42被激勵使得第一電極20和第二電極30具有相同極性時，第一電極20、第二電極30和車體10交替地操作為正電極和負電極。下文中，為了理解描述方便， 假定當第一電極20和第二電極30具有相同極性時，第一電極20和第二電極30都是正電極，而車體10是負電極。當第一電極20是正電極而第二電極30是負電極時，在第一電極20和第二電極30 之間產生第一電場E1。此外，當第一電極20和第二電極30都是正電極而車體10是負電極時，在第一電極20及第二電極30與車體10之間產生第二電場E2。開關42在極短時間內被周期性地激勵，使得能夠交替地產生第一電場El和第二電場E2。控制器46利用當座椅1中的對象7被暴露到第一電場El時由于第一電場El的分布輸出的值和當座椅1中的對象7被暴露到第二電場E2時由于第二電場E2的分布輸出的值分類座椅1中的對象7。由于第一電場El的分布輸入的值和由于第二電場E2而輸出的值可以是通過電流測量裝置44測量的電流I或通過控制器46從電流I計算的電容C。在典型實施例中，控制器46從電流I計算電容C且基于電容C計算座椅1中的對象7。電流測量裝置44測量當座椅1中的對象7被暴露到第一電場El時由于第一電場 El的分布的電流I和座椅1中的對象7被暴露到第二電場E2時由于第二電場E2的分布的電流I。控制器46通過從由于通過電流測量裝置44測量的第一電場El的分布的電流I 計算電容C、從由于第二電場E2的分布的電流I計算電容C和將電容C與控制器46中的預定臨界值進行比較來分類座椅1中的對象7。通常，根據庫侖定律，電場的強度與兩電極之間距離的平方成反比，使得兩電極越靠近，電場的強度越大。因此，由于在根據本發明典型實施例的用于汽車乘客的分類裝置中，第一電極20和第二電極30都被設置在座椅1中，第一電極20和第二電極30之間的距離小，使得第一電場El的強度大，因此，當使用電場El檢測座椅1中的對象7時，測量靈敏感度可被提高。此外，兩電極之間的距離越大，電場更多地在所有方向上傳播。因此，電場在所有方向上傳播且使用僅有些電場檢測座椅1中的對象7，當第一電極20和第二電極30之間的距離大時，使得檢測靈敏度可降低。因此，座椅1設有絕緣器以當第一電極20和第二電極30之間的距離大時防止電場在所有方向上傳播，然而，在根據本發明典型實施例的用于汽車乘客的分類裝置中，當使用第一電場El檢測座椅1中的對象7時能夠取消絕緣器，因為第一電極20和第二電極30被在座椅1中彼此靠近地設置。此外，由于在第一電極20和第二電極30之間產生的第一電場El被限制在座椅1 中，當使用第一電場El檢測座椅1中的對象7時，能夠最小化第一電場El與來自電子裝置和傳播的電磁波的干涉，使得檢測靈敏度被提高。然而，當使用僅第一電場El檢測座椅1中的對象7時，應該看出當水被濺到座椅 1上或電源適配器關閉的電子裝置處于座椅1上時，即使座椅1是空的，座椅1中的對象7 被錯認為是成年人。此外，應該看出當具有小型身體的成年人在其與座椅之間有襯墊或厚織物的狀態下坐在座椅1時，座椅1中的對象7不被識別為具有小型身體的成年人。開關42被設置成防止座椅1中的對象7的錯誤識別，且被激勵使得第一電極20 和第二電極30具有不同極性，且在第一電極20和第二電極30之間產生第一電場E1，或第一電極20和第二電極30具有相同極性且在第一電極20及第二電極30與車體10之間產生第二電場E2以用于檢測座椅1中的對象7。因此，即使水被濺到座椅1上，電源適配器關閉的電子裝置被放置在座椅1或具有小型身體的成年人在其與座椅之間有襯墊或厚織物的狀態下坐在座椅1上時，能夠清楚地分類座椅1中的對象7。電流I取決于在兩電極之間產生的電場的分布。即，電流I取決于第一電極20和第二電極30之間產生的第一電場El的分布，也取決于第一電極20及第二電極30與車體 10之間產生的第二電場E2的分布。因此，電流I取決于座椅1中的對象7的介電常數。通常，空氣的介電常數約為1，水的介電常數約為80，濕氣(氣體)的介電常數是 1，冰的介電常數是100，塑料的介電常數為2到3，這些具有不同值。因此，從下面(公式1)能夠看出，第一電極20和第二電極30之間的電容C取決于第一電極20和第二電極30之間的對象的介電常數。[公式1]
權利要求
1.一種用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，該裝置包括車體；第一電極，所述第一電極被設置在所述車體內部的座椅中；第二電極，所述第二電極被設置在所述座椅中；和開關，所述開關允許所述第一電極和所述第二電極具有不同極性或相同極性，使得在所述第一電極和所述第二電極之間產生第一電場或在所述第一電極及所述第二電極與所述車體之間產生第二電場。
2.如權利要求1所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，進一步包括控制單元，所述控制單元包括所述開關，以根據由于所述第一電場的分布輸出的值和由于所述第二電場的分布輸出的值分類所述座椅中的對象，所述分布通過所述對象在所述座椅中的暴露產生。
3.如權利要求2所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，所述控制單元還包括控制器，通過將由于所述第一電場的分布輸出的值和由于所述第二電場的分布輸出的值與預定臨界值比較，所述控制器分類所述座椅中的所述對象。
4.如權利要求3所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，在所述控制器中，當所述座椅是空時由于所述第一電場的分布輸出的值被存儲為第一臨界值和當所述座椅是空時由于所述第二電場的分布輸出的值被存儲為第二臨界值。
5.如權利要求4所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，在所述控制器中，通過從由于所述第一電場的分布輸出的值減去所述第一臨界值獲得的值被存儲為第一測量值， 通過從由于所述第二電場的分布輸出的值減去所述第二臨界值獲得的值被存儲為第二測量值。
6.如權利要求5所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，在所述控制器中預先設定用于分類所述座椅中的所述對象的多個分類模式，和通過將所述第一測量值與所述預定臨界值比較，將所述第二測量值與所述預定臨界值比較，并且選擇所述分類模式之一，所述控制器分類所述座椅中的所述對象。
7.如權利要求6所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，所述分類模式包括成年人模式、空模式、CRS模式、電子裝置開模式、電子裝置關模式、襯墊或厚織物模式和水模式。
8.如權利要求7所述的用于汽車乘客的分類裝置，其特征在于，當通過選擇所述成年人模式和所述襯墊或厚織物模式之一分類所述座椅中的所述對象時，所述控制器最后確定所述座椅中所述對象為成年人，當通過選擇所述空模式、所述CPS模式、所述電子裝置開模式和所述電子裝置關模式之一分類所述座椅中的所述對象時，最后確定所述座椅中的所述對象為空空間，當通過選擇所述水模式分類所述座椅中的所述對象時，最后確定所述座椅中的所述對象為水。
全文摘要
提供一種用于汽車乘客的分類裝置，該裝置能夠在不受干擾檢測乘客的外部條件影響的情況下分類座椅中的對象。根據本發明典型實施例的用于汽車乘客的分類裝置，包括車體；第一電極，該第一電極被設置在所述車體內部的座椅中；第二電極，該第二電極被設置在所述座椅中；和開關，該開關允許第一電極和第二電極具有不同極性或相同極性使得在第一電極和第二電極之間產生第一電場或在第一電極及第二電極與車體之間產生第二電場。
文檔編號B60R21/015GK102463953SQ20111004149
公開日2012年5月23日 申請日期2011年2月21日 優先權日2010年11月12日
發明者權榮俊, 李崇鉉, 李星勛 申請人:現代摩比斯株式會社