占用感測和加熱裝置的制造方法
【專利摘要】一種系統(tǒng)，其包括：位于方向盤內(nèi)的加熱器；和位于車輛座椅內(nèi)的加熱器；其中，所述方向盤為第一板，所述車輛座椅為第二板，監(jiān)測所述第一板、所述第二板或兩者的信號轉(zhuǎn)變，使得檢測到乘員存在與否，并且所述方向盤內(nèi)的加熱器和所述車輛座椅內(nèi)的加熱器為傳感器。
【專利說明】
占用感測和加熱裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本教導(dǎo)總體上涉及提供加熱能力和感測能力兩者的裝置，使得在無需單獨(dú)的加熱器和傳感器的情況下同時(shí)對乘員進(jìn)行感測和加熱。
【背景技術(shù)】
[0002]本教導(dǎo)以提供一種用于車輛的改進(jìn)的加熱器，更優(yōu)選地，提供一種用于車輛的包括感測能力的改進(jìn)的加熱器為基礎(chǔ)。通常地，加熱器包括以一定圖案(pattern)形成的導(dǎo)線。當(dāng)對導(dǎo)線供電時(shí)，導(dǎo)線發(fā)熱。還可以將導(dǎo)線放置在含碳材料中，使得當(dāng)導(dǎo)線變熱時(shí)，熱被擴(kuò)散到含碳材料以加熱較大面積。加熱器可以包括被正溫度系數(shù)材料連接的電極，使得電從一個(gè)電極通過正溫度系數(shù)材料傳導(dǎo)到另一電極，從而發(fā)熱。其它加熱器具有多個(gè)長材織造在一起以形成加熱器的織造構(gòu)造。另一種加熱器可以包括在電力通過時(shí)供熱的正溫度系數(shù)材料。這些加熱器中的每一者均在供熱上是有用的，并且每種加熱類型均提供某些優(yōu)點(diǎn)并可能具有某些缺點(diǎn)。
[0003]除了加熱器之外，還可以將傳感器安裝在車輛部件內(nèi)。這些傳感器可以是確定乘員是否在車輛座椅上、乘員的重量、乘員的大小、或其組合的乘員傳感器，使得可以根據(jù)感測到的特征來打開或關(guān)閉氣囊。一般地，當(dāng)使用加熱器和乘員傳感器時(shí)，以一個(gè)部件用于產(chǎn)熱另一部件用于感測的方式將兩個(gè)分立部件安裝在一個(gè)部件中。具有兩個(gè)分立的裝置增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性、增加了安裝花費(fèi)、增加了可能發(fā)生故障的部件的數(shù)量、增加了包裝空間、可能引起這兩個(gè)裝置之間的電干擾、或其組合。因此，期望具有包括感測能力和加熱能力的組合加熱器，使得在無需額外裝置的情況下該加熱器既加熱，又感測乘員的存在、乘員的位置或兩者。
[0004]可以在美國專利勖.5，824，996、如.5，935，474、如.6，057，530、勖.6，150，642、%.6，172，344、叱.6，294，758、叱.7，053，344、如.7，285，748和叱.7，838，804中找到加熱器的示例，出于各種目的將所有這些專利通過引用并入于此?？梢栽诿绹鴮＠鸑0.5，006，421、N0.6，270，117、N0.6，392，542、N0.7，500，536、N0.7，928，341、N0.8，400，323和美國專利申請公開N0.2001/0001522、Νο.2009/0255916、Νο.2010/0277186、Νο.2011/0290775、N0.2011/0006788、Νο.2011/0148648、Νο.2011/0307148、Νο.2012/0001463、Νο.2012/0161953、Νο.2013/0020305、Νο.2013/0098890、Νο.2013/0113239、Νο.2013/0127211、歐洲專利 Νο.ΕΡ2572929和國際申請N0.W02010/0065411、W02011/079092、W02012/038325、￥02012/038326、￥02012/113833和￥02013/050621中找到傳感器與加熱器的組合的示例，出于各種目的將所有這些專利通過引用并入于此。
[0005]具有無分立部件的加熱器和傳感器的組合將是有吸引力的。在無需添加任何額外的感測元件的情況下，具有用作傳感器的加熱器將是有吸引力的。需要一種靈活的加熱器，其提供良好的加熱性能并還能夠用作傳感器，使得加熱器/傳感器可以安裝在緊湊空間內(nèi)、安裝在需要高靈活度的空間內(nèi)、或兩者。具有如下加熱器和傳感器的組合將是有吸引力的:加熱乘員并感測特定空間的乘員是否與加熱器/傳感器的組合接觸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本教導(dǎo)通過提供一種包括如下系統(tǒng)的改進(jìn)的裝置滿足了當(dāng)前需求中的一個(gè)或多個(gè)(如果不是全部)需求:該系統(tǒng)包括位于方向盤內(nèi)的加熱器和位于車輛座椅內(nèi)的加熱器；其中，方向盤內(nèi)的加熱器為第一電容器板，車輛座椅內(nèi)的加熱器為第二電容器板，監(jiān)測第一板與第二板之間的電容變化，以便檢測到乘員存在與否。
[0007]本教導(dǎo)提供一種系統(tǒng)，其包括:位于方向盤內(nèi)的加熱器;和位于車輛座椅內(nèi)的加熱器;其中，所述方向盤內(nèi)的加熱器為第一板，所述車輛座椅內(nèi)的加熱器為第二板，監(jiān)測所述第一板、所述第二板之間或兩者的信號轉(zhuǎn)變，使得檢測到乘員存在與否，并且所述方向盤內(nèi)的加熱器和所述車輛座椅內(nèi)的加熱器為傳感器。
[0008]本教導(dǎo)提供一種方法，其包括:a)將加熱器與傳感器的組合安裝到機(jī)動車的彼此鄰近的兩個(gè)分立部件內(nèi)；b)將能量提供到加熱器與傳感器的組合，使得加熱器與傳感器的組合的加熱層發(fā)熱；c)將信號提供到加熱器與傳感器的組合，使得加熱器與傳感器的組合的感測層產(chǎn)生用于確定乘員的存在、乘員與機(jī)動車的部件之間的接觸、或兩者的信號；以及d)監(jiān)測有乘員、沒有乘員、部件與乘員之間沒有接觸、或其組合的信號。
[0009]本教導(dǎo)提供一種方法，其包括:a)將加熱器安裝到機(jī)動車的彼此鄰近的兩個(gè)分立部件;b)將能量提供到所述加熱器，使得所述加熱器發(fā)熱；c)將信號提供到所述加熱器，使得信號通過所述加熱器以確定乘員的存在、所述乘員與所述機(jī)動車的兩個(gè)分立部件中的一者或兩者之間的接觸、或兩者；以及d)監(jiān)測有乘員、沒有乘員、所述兩個(gè)分立部件中的一者與所述乘員之間沒有接觸、或其組合的信號。
[0010]本教導(dǎo)通過提供沒有分立部件的加熱器與傳感器的組合而出乎意料地解決了這些問題中的一個(gè)或多個(gè)問題。本教導(dǎo)提供一種起傳感器作用的加熱器而無需添加任何額外的感測元件。本教導(dǎo)提供一種如下靈活的加熱器:提供良好的加熱性能并還能夠用作傳感器，使得加熱器/傳感器可以安裝在緊湊的空間內(nèi)、安裝在需要高靈活度的空間內(nèi)、或兩者。本教導(dǎo)提供一種如下加熱器與傳感器的組合:加熱乘員并感測特定空間的乘員是否與該加熱器/傳感器的組合接觸。
【附圖說明】
[0011]圖1示出了組合的加熱和感測系統(tǒng)的有源占用感測(acti ve occupancysensing)；
[0012]圖2A示出了本教導(dǎo)的一個(gè)可能的電路圖；
[0013]圖2B示出了本教導(dǎo)的可選擇的電路圖；
[0014]圖3示出了加熱和感測用的占空因素(dutycircle)的圖形描繪的示例；
[0015]圖4A示出了包括一個(gè)中央的電力施加部和兩個(gè)兩側(cè)的電力施加部的加熱器/傳感器的示例；
[0016]圖4B示出了具有均包括分立的部分應(yīng)用部的多個(gè)部分的加熱器/傳感器；
[0017]圖4C示出了具有包括電連接的電力施加部的多個(gè)部分的加熱器/傳感器；
[0018]圖5A示出了包括長度方向電力施加部的加熱器/傳感器；
[0019]圖5B示出了繞著方向盤布置的圖5A的加熱器/傳感器；
[0020]圖6示出了包括用于提供電力的、沿著加熱器/傳感器的長度延伸的多個(gè)分立的電力施加部的加熱器/傳感器；
[0021]圖7A示出了均包括長度方向電力施加部的兩個(gè)分立的加熱器/傳感器；
[0022 ]圖7B示出了布置在方向盤上的圖8A的兩個(gè)分立的加熱器/傳感器；
[0023]圖8A示出了包括用于提供電力的、沿著加熱器/傳感器的長度延伸的多個(gè)分立的電力施加部的加熱器/傳感器；
[0024]圖SB示出了加熱器/傳感器的電氣構(gòu)造的示例；
[°°25]圖8C示出了電氣構(gòu)造的另一示例；以及
[0026]圖8D示出了加熱器/傳感器的示例，該加熱器/傳感器的端在端之間沒有間隙的情況下接近。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本文所提及的解釋和說明意在使本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本發(fā)明、本發(fā)明的原理和本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以以多種形式改變和應(yīng)用本教導(dǎo)，以可以最好地適用于特定用途的要求。因此，本教導(dǎo)所詳述的【具體實(shí)施方式】不意在窮舉或限制本教導(dǎo)。因此，不應(yīng)當(dāng)參考以上說明來確定本教導(dǎo)的范圍，替代地，應(yīng)當(dāng)參考所附權(quán)利要求連同這些權(quán)利要求的等同物的全部范圍來確定本教導(dǎo)的范圍。出于各種目的通過引用并入包括專利申請和出版物等的所有文章和參考文獻(xiàn)的公開內(nèi)容。如將從所附權(quán)利要求收集的，其它組合也是可能的，也通過引用將這些組合并入此書面說明中。
[0028]系統(tǒng)可以包括被構(gòu)造成同時(shí)提供感測能力和加熱能力的兩個(gè)或更多個(gè)加熱器。系統(tǒng)可以用于加熱和感測。系統(tǒng)可以包括彼此連動地工作以關(guān)于對應(yīng)的間隔開的位置提供加熱和感測功能兩者的兩個(gè)在空間上分開的加熱器。系統(tǒng)可以包括位于車輛的幾乎總是與乘員接觸的區(qū)域中的至少兩個(gè)加熱器，使得加熱器可以用于感測乘員相對于加熱器和傳感器中的一者或兩者的關(guān)系。例如，加熱器可以位于方向盤和座椅內(nèi)，傳感器可以用于確定在機(jī)動車運(yùn)行時(shí)乘員是與座椅、方向盤還是兩者接觸。優(yōu)選地，系統(tǒng)包括至少一個(gè)連接到有源感測系統(tǒng)的加熱器。更優(yōu)選地，兩個(gè)加熱器可以連接到有源感測系統(tǒng)。最優(yōu)選地，兩個(gè)加熱器可以是有源感測系統(tǒng)的一部分。如果兩個(gè)加熱器連接到有源感測系統(tǒng)，則一個(gè)加熱器可以是有源加熱器(例如，通過該加熱器施加信號)，另一加熱器可以是無源加熱器(例如，可以僅在有源加熱器中監(jiān)測這兩個(gè)加熱器之間的被監(jiān)測的信號的變化(例如，監(jiān)測信號并進(jìn)行測量))。
[0029]感測系統(tǒng)可以用于感測乘員、乘員的位置、乘員的接觸位置、乘員的手的位置(SP，單手、雙手、沒用手、乘客的手、右手、左手、或其組合)、或其組合。感測系統(tǒng)可以用于提供感測信號并監(jiān)測感測信號以確定乘員相對于一個(gè)或多個(gè)被感測的部件的關(guān)系。感測信號可以是被監(jiān)測的電壓、被測量的電壓、計(jì)算出的電容、或其組合。感測系統(tǒng)可以連續(xù)地施加信號、間歇地施加信號、或兩者。感測系統(tǒng)可以連續(xù)地監(jiān)測、間歇地監(jiān)測、或連續(xù)和間歇地監(jiān)測信號、裝置、狀態(tài)、或其組合。感測系統(tǒng)可以是控制加熱器的控制系統(tǒng)的一部分、可以是與控制系統(tǒng)分立的系統(tǒng)、或兩者。感測系統(tǒng)可以通過加熱器提供信號，并且可以將加熱器轉(zhuǎn)換和/或使用成傳感器。優(yōu)選地，感測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以如下方式一起工作:當(dāng)控制系統(tǒng)切斷時(shí)，感測系統(tǒng)大致同時(shí)地打開，使得通過加熱器施加感測信號。感測系統(tǒng)可以僅在加熱器關(guān)閉時(shí)打開。當(dāng)系統(tǒng)處于冷卻模式、通風(fēng)模式、或兩者時(shí)，感測系統(tǒng)可以連續(xù)處于打開狀態(tài)。感測系統(tǒng)可以在加熱器關(guān)閉時(shí)連續(xù)處于打開狀態(tài)。感測系統(tǒng)可以在加熱階段期間間歇地打開。感測系統(tǒng)可以是控制加熱器、傳感器、或兩者的所有功能的控制器的一部分。感測系統(tǒng)可以連接到一個(gè)或多個(gè)加熱器，甚至兩個(gè)以上加熱器。例如，方向盤可以具有兩個(gè)以上間隔開的加熱器部，系統(tǒng)可以將信號發(fā)送到該兩個(gè)以上加熱器中的每一者、將加熱器轉(zhuǎn)換成傳感器，以確定正在與乘員接觸的是方向盤的哪個(gè)部分(或哪只手握在盤上)。當(dāng)方向盤存在多于一個(gè)加熱器部時(shí)，感測系統(tǒng)可以同時(shí)感測所有加熱器部、可以依次地感測加熱器部、或兩者的組合。感測系統(tǒng)可以通過監(jiān)測乘員在座椅中的位置來確定乘員存在、乘員位置、或兩者。感測系統(tǒng)可以同時(shí)確定一個(gè)以上、兩個(gè)以上、或甚至三個(gè)以上乘員位置。感測系統(tǒng)可以檢測乘員的存在、乘員的大小(size)/重量(S卩，例如超過25Kg或在25Kg以下)、哪只手握在方向盤上、或其組合。感測系統(tǒng)可以監(jiān)測駕駛員座椅中的乘員的大小，如果乘員低于預(yù)定大小/重量，則感測系統(tǒng)將向安全系統(tǒng)報(bào)警、感測系統(tǒng)可以不允許系統(tǒng)啟動、或兩者。感測系統(tǒng)可以在車輛點(diǎn)火時(shí)、在車輛熄火時(shí)、或兩者時(shí)對乘員進(jìn)行監(jiān)測。例如，當(dāng)乘員進(jìn)入汽車時(shí)，感測系統(tǒng)可以確定乘員是否達(dá)到或超出預(yù)定重量，使得如果人達(dá)到或超出預(yù)定重量，則安全系統(tǒng)可以允許汽車啟動，如果人低于預(yù)定重量和/或大小，則汽車不可以啟動或可以要求額外的步驟。感測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、或兩者可以是相同的系統(tǒng)，使得感測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)控制加熱器的溫度、感測乘員的期望狀態(tài)、為控制器提供反饋、或其組合。
[0030]控制系統(tǒng)可以用于控制加熱器的運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)可以控制加熱器的溫度、運(yùn)行、運(yùn)行的持續(xù)時(shí)間、最大溫度、溫度升高速率、或其組合。控制系統(tǒng)可以是控制加熱器、傳感器、座椅的運(yùn)行、機(jī)動車的其它功能、或其組合的控制器的一部分?？刂葡到y(tǒng)可以打開加熱器、關(guān)閉加熱器、打開傳感器、關(guān)閉傳感器、執(zhí)行測量、當(dāng)施加感測信號時(shí)監(jiān)測加熱器、當(dāng)加熱器轉(zhuǎn)換成傳感器時(shí)監(jiān)測加熱器、調(diào)節(jié)加熱器的溫度、或其組合。感測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、或兩者可以連接到安全系統(tǒng)、車載引導(dǎo)系統(tǒng)、或兩者，使得如果感測到非常規(guī)狀態(tài)，則安全系統(tǒng)、車載引導(dǎo)系統(tǒng)、或兩者可以如本文所討論地用于保護(hù)乘員、車輛、或兩者。
[0031]安全系統(tǒng)、車載引導(dǎo)系統(tǒng)、或兩者(以下稱為安全系統(tǒng))可以是在駕駛員無反應(yīng)、分心、失控、手離開方向盤、或其組合時(shí)臨時(shí)控制機(jī)動車的任意系統(tǒng)。安全系統(tǒng)可以使車輛停止、操縱車輛、控制車輛、或其組合。安全系統(tǒng)可以在車輛不規(guī)律地移動時(shí)控制車輛，使得車輛維持在道路上、為了安全而離開道路、停止、或其組合。安全系統(tǒng)可以在控制系統(tǒng)、感測系統(tǒng)、控制器、或其組合提供已感測到預(yù)定狀態(tài)(例如，駕駛員的手已離開方向盤預(yù)定的時(shí)間量)的信號且需要安全系統(tǒng)作用時(shí)控制車輛。安全系統(tǒng)可以在檢測到駕駛員的座椅中的乘員低于預(yù)定大小/重量時(shí)防止車輛啟動、防止試圖啟動車輛、或兩者。安全系統(tǒng)可以與本文所教導(dǎo)的任何感測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、加熱器、或其組合一起使用。
[0032]如本文所教導(dǎo)的裝置可以用作加熱器和/或并入其它裝置，使得該其它裝置可以用作加熱器。如本文所教導(dǎo)的裝置可以用于任何已知的加熱應(yīng)用。優(yōu)選地，如本文所教導(dǎo)的裝置可以連接到、并入到、或連接到和并入到車輛座椅、方向盤、換擋器(shifter)、地板、頭枕、車門板、扶手、乘員接觸區(qū)域、或其組合。更優(yōu)選地，加熱裝置包括可以獨(dú)立地或單獨(dú)地用作傳感器的座椅加熱器和方向盤加熱器兩者。優(yōu)選地，座椅加熱器和方向盤加熱器兩者均可以用作加熱器和傳感器兩者，而無需添加對形成加熱器所不必要的任何部件。如本文所討論的加熱器可以是置于車輛座椅的墊(即，臀部、背部、或兩者的墊)上的分立件以及放置在加熱器上、繞著方向盤并然后被裝飾件覆蓋、或兩者的裝飾罩。加熱器可以是導(dǎo)線加熱器(wire heater)、碳加熱器(carbon heater)、正溫度系數(shù)加熱器、印刷加熱器(printedheater)、如本文所討論的且通過引用而明確并入本文的加熱器、或其組合。加熱器的一部分可以進(jìn)入墊內(nèi)的槽，使得加熱器、墊、裝飾罩、或其組合安裝于座椅骨架。
[0033]各部件的加熱器均可以是單件加熱器。一個(gè)或多個(gè)部件的加熱器可以由多個(gè)分立的部分構(gòu)成。加熱器可以具有兩個(gè)以上、三個(gè)以上、四個(gè)以上、或者甚至五個(gè)以上分立的部分。例如，方向盤加熱器可以由兩個(gè)均繞著方向盤卷繞大約180度的分立的加熱器形成。在另一不例中，座椅可以包括如下座椅加熱器:該座椅加熱器具有兩個(gè)分立的部分，其中一個(gè)部分位于背所在處、一個(gè)部分位于臀所在處。各分立的加熱器可以是可以獨(dú)立于其它分立的加熱器獨(dú)立運(yùn)行的完整的加熱器，或者分立的加熱器可以部分地和/或全部地組裝并與其它分立的加熱器一起工作以形成完整的加熱器(例如，可以利用在分立的加熱器之間延伸的跳線(jumper wire)來將加熱器連接在一起)。當(dāng)存在多于一個(gè)部分時(shí)，各分立的部分均可以只包括加熱部，并且加熱部可以用作傳感器。兩個(gè)以上分立的加熱器可以是使得方向盤的一側(cè)被加熱和/或感測的左加熱器和右加熱器。加熱器可以繞著方向盤卷繞大約90度，使得四分之一被形成用于感測和加熱。當(dāng)存在多于一個(gè)加熱器件時(shí)，各加熱器件均可以獨(dú)立地運(yùn)行(即，提供感測、加熱、或兩者)。裝飾罩可以具有延伸通過加熱器的安裝特征，使得加熱器連接到裝飾罩和車輛部件。
[0034]加熱器可以通過機(jī)械緊固件、粘接劑、來自一層或多層鄰接層的壓力、焊接、熱熔(heat staking)、超聲波焊接、縫制、或其組合而固定在車輛座椅和/或方向盤中。例如，與加熱器同材質(zhì)的線可以將加熱器縫制于裝飾層、支撐件、或兩者，使得加熱器固定在部件內(nèi)。粘接劑可以可釋放地連接到加熱器、永久地連接到加熱器、可以是壓敏粘接劑、膠、魔術(shù)貼(hook and loop fastener)、噴涂粘接劑(spray on adhesive)、即剝即貼粘接劑(peeland stick adhesive)、或其組合。加熱器可以直接固定于裝飾層、直接固定于座椅的墊(即，臀、背、或兩者的墊)、直接固定于方向盤、或其組合。機(jī)械緊固件可以延伸通過加熱器、連接到加熱器、安裝于加熱器、或其組合，使得加熱器可以固定在座椅內(nèi)、固定在方向盤內(nèi)、或兩者。機(jī)械緊固件可以是延伸通過加熱器的一部分并將加熱器和裝飾層向墊接近地拉動的金屬條；穿過加熱器的一部分、裝飾層的一部分、或兩者的塑料簽;拱環(huán)(hog ring);或其組合。本文的教導(dǎo)的加熱器可以連同其它裝置使用。
[0035]加熱器、方向盤、車輛座椅、或其組合均可以不包括單獨(dú)的傳感器。例如，如本文所討論的，加熱器自身可以用作傳感器。乘客傳感器可以是電容傳感器、壓力傳感器、膜傳感器、紅外、無源和/或有源超聲波傳感器、質(zhì)量傳感器、或其組合。優(yōu)選地，傳感器是電容傳感器。傳感器可以連接到如下系統(tǒng):當(dāng)使用者未與方向盤接觸時(shí)觸發(fā)警報(bào)、當(dāng)使用者未接觸方向盤時(shí)打開車載引導(dǎo)系統(tǒng)、當(dāng)檢測到乘客且乘客未系安全帶時(shí)提供警報(bào)、當(dāng)?shù)陀陬A(yù)定重量的乘員在座椅上時(shí)關(guān)閉氣囊、當(dāng)除了駕駛員的座椅中的乘員以外的乘員接觸方向盤時(shí)打開引導(dǎo)系統(tǒng)、或其組合。加熱器和乘客傳感器可以與有源冷卻系統(tǒng)、有源加熱系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、或其組合一起使用。
[0036]加熱器可以是多孔的(porous)，使得空氣可以直接通過加熱器。加熱器可以包括覆蓋加熱器的一層或多層多孔層和/或一個(gè)或多個(gè)通孔，使得空氣直接通過加熱器和覆蓋加熱器的一個(gè)或多個(gè)層(例如，絨布層、粘接劑、保護(hù)覆蓋層、或其組合)。加熱器可以包括完全地和/或部分地覆蓋加熱器的一層或多層阻擋層，使得阻擋層協(xié)助將流體流導(dǎo)引到加熱器的可以被接觸的區(qū)域。阻擋層(當(dāng)存在時(shí))可以形成為使得空氣可以被導(dǎo)引到具體期望位置的任意構(gòu)造。例如，通過加熱器的中央“U”形部，加熱器可以大致是多孔的，“U”形周圍的區(qū)域可以包括可以防止流體通過的非多孔或阻擋材料，使得移動的流體被導(dǎo)引到接觸區(qū)域。阻擋層可以是當(dāng)加熱器被用作傳感器時(shí)無干涉、不阻礙檢測電容變化的步驟、或兩者的任意阻擋層。加熱器可以包括一個(gè)或多個(gè)通孔，使得空氣可以移動通過加熱器。加熱器可以包括風(fēng)扇和/或鼓風(fēng)機(jī)和/或可以與風(fēng)扇和/或鼓風(fēng)機(jī)流體連通、可以鄰接于鼓風(fēng)機(jī)和/或風(fēng)扇，使得鼓風(fēng)機(jī)和/或風(fēng)扇可以使流體移動通過加熱器和/或在加熱器周圍移動。加熱器、風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、或其組合可以包括珀耳貼裝置(peltier device)、熱電裝置、或兩者，使得熱和/或冷空氣(即，被調(diào)節(jié)的空氣)可以朝向乘員移動。加熱器可以間接地和/或直接地連接到包括珀耳貼裝置、熱電裝置或兩者的風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、或兩者。
[0037]加熱器可以連接到協(xié)助將被調(diào)節(jié)的空氣分配到乘員的插入件(例如，袋、擴(kuò)散器、歧管)。加熱器可以具有與插入件中的孔成鏡像的一個(gè)或多個(gè)孔。加熱器可以不包括孔，來自袋的空氣在到達(dá)乘員的路線上可以直接通過加熱器。加熱器層可以直接連接到插入件。加熱器層的全部或一部分可以連接到插入件。插入件可以是形成大致不透氣層和/或不透氣層的一層或多層聚合物層，使得導(dǎo)引到插入件的空氣被導(dǎo)引到預(yù)定區(qū)域。插入件可以包括一個(gè)或多個(gè)間隔材料。本文所教導(dǎo)的加熱器可以用作間隔材料和/或在插入件中形成開放空間的間隔層的一部分?？梢詮谋疚牡慕虒?dǎo)中，包括通過引用并入于此的以下內(nèi)容，得到插入件及其各種層和材料的另外的方面，該以下內(nèi)容示出了可以與本文所教導(dǎo)的加熱器一起使用的插入件、插入件材料和插入件結(jié)構(gòu)的各種替代實(shí)施方式:專利N0.7，083，227中的第I欄第45行?第3欄第67行、第4欄第54行?第6欄第32行和圖2?3;以及美國專利N0.7，735，932中的第3欄第34行?第10欄第2行、第11欄第4行?第13欄第18行和圖1、4、15A和15B。
[0038]加熱器可以是導(dǎo)線加熱器、carbotex加熱器、正溫度系數(shù)加熱器、導(dǎo)電織物加熱器、印刷加熱器、織造加熱器、交織加熱器、針刺加熱器、或其組合。加熱器可以包括電極。加熱器可以不包括任何額外的導(dǎo)電層(例如，總線、電極、端子、跡線、岔線(spur)、支線(brach)或其組合)。優(yōu)選地，加熱器包括大致沿著加熱器的長度和/或?qū)挾妊由?例如，電極可以劃定加熱器的內(nèi)部和/或外部范圍)并協(xié)助向加熱器施加電力的總線、電極或兩者。更優(yōu)選地，加熱層可以不包括使電源連接到加熱器的端子(即，電力施加部的單個(gè)點(diǎn))。加熱層可以包括和/或連接到使電力施加線連接到加熱器/傳感器的多個(gè)端子。加熱層可以不包括和/或包括金、銀、銅或其組合。加熱器可以包括正溫度系數(shù)材料(PTC)。加熱層可以不包括以單獨(dú)的步驟添加到加熱層的協(xié)助發(fā)熱、產(chǎn)生信號、或兩者的任何額外的導(dǎo)電層、正溫度系數(shù)層、添加劑、或其組合。加熱層可以不包括穩(wěn)定材料、軟填充物質(zhì)、浸漬填充材料、或其組合。例如，加熱層不包括添加到加熱器以協(xié)助在纖維之間傳導(dǎo)電力的穩(wěn)定材料、軟填充物質(zhì)、浸漬填充材料、或其組合。更優(yōu)選地，加熱層可以僅是加熱器的需要發(fā)熱的部分。例如，加熱層可以不是基板，加熱層可以不包括被布置和/或印制上的用于形成該加熱層的一種或多種材料、交織形成材質(zhì)的材料、或其組合?？梢允褂眉訜釋拥慕Y(jié)構(gòu)來改變加熱層的電阻率、面功率密度、或兩者。
[0039]可以將加熱層附接到一個(gè)或多個(gè)端子，并且在施加電(例如，電力)時(shí)加熱層發(fā)熱。加熱層可以在連接到正電源和負(fù)電源(即，電力施加層)時(shí)發(fā)熱。優(yōu)選地，加熱層不包括連接到總線和/或電極的端子。例如，總線和/或電極可以連接到加熱層，并且總線和/或電極可以連接到電源?？梢允褂萌我庋b置將端子直接和/或間接地附接于加熱層，使得電通過端子進(jìn)入加熱層，從而使加熱層發(fā)熱?？梢詫⒍俗訅航拥郊訜釋由?。例如，電力施加部可以包括使電源、電力施加線、或兩者連接到電力施加部的端子。端子可以通過縫制、結(jié)合、機(jī)械緊固件、或其組合連接到加熱層、各電力施加層、或兩者。優(yōu)選地，加熱層可以不包括直接附接到加熱層的端子(即，電力施加部的單個(gè)點(diǎn))。加熱器可以不包括使電源附接到加熱器的機(jī)械緊固件。例如，加熱層可以不具有用于抓持加熱層并使一根或多根導(dǎo)線固定于加熱器的機(jī)械附接裝置。加熱層可以包括協(xié)助向加熱層供電的兩個(gè)或更多個(gè)電力施加部。
[0040]兩個(gè)或更多個(gè)電力施加部可以位于加熱器上的任何位置。優(yōu)選地，兩個(gè)或更多個(gè)電力施加部間隔開。兩個(gè)或更多個(gè)電力施加部可以間隔開足夠的距離，使得加熱器在被施加電力時(shí)部分地和/或全體地通電。更優(yōu)選地，兩個(gè)或更多個(gè)電力施加部位于加熱器的邊緣區(qū)域中。例如，一個(gè)電力施加部可以沿著加熱器的一個(gè)邊緣定位，第二個(gè)電力施加部可以沿著相對的邊緣定位，使得在電力從第一邊緣行進(jìn)到第二邊緣時(shí)，電力行進(jìn)通過加熱器。然而，電力施加部可以是無端點(diǎn)或起點(diǎn)的連續(xù)的幾何形狀，并且電力施加部可以繞著加熱器的外部、內(nèi)部、或兩者連續(xù)地延伸以向加熱器供電。加熱器可以包括2個(gè)以上、3個(gè)以上、或甚至4個(gè)以上電力施加部。例如，加熱器可以是兩個(gè)分立的部分，這兩個(gè)分立的部分中的每一者均可以包括兩個(gè)電力施加部。在另一示例中，加熱器可以是兩個(gè)分立的部分，這兩個(gè)分立的部分中的每一者均可以連接到兩個(gè)電力施加部，并且這兩個(gè)電力施加部中的一者可以在兩個(gè)加熱器之間共用。在又一示例中，可以使用單個(gè)加熱器，相同極性的電力施加部可以位于兩端，不同極性的電力施加部可以位于端處的電力施加部之間。各電力施加部均可以用于感測。因而，各分立的加熱器均可以包括對于該加熱器是唯一的至少一個(gè)電力施加部，并且可以通過從該電力施加部監(jiān)測信號、測量信號、或兩者來執(zhí)行感測。各電力施加部均可以包括用于施加電力的一個(gè)或多個(gè)部分。在一個(gè)優(yōu)選示例中，各電力施加部均包括連接在一起的兩個(gè)分立的母線(bus bar)、電極、導(dǎo)線、或其組合，這兩個(gè)母線、電極、導(dǎo)線、或其組合中的每一者均協(xié)助向加熱層供電。母線、電極、導(dǎo)線、或其組合可以由相同材料、不同材料、或其組合制成。
[0041]粘接層可以用于將加熱器連接到制造的物品(例如，座椅、方向盤)。粘接層可以是在施加熱時(shí)形成連接的任何粘接片材。粘接層可以是本文所討論的任何粘接層。粘接層可以是聚酰胺。優(yōu)選地，粘接層是無紡材料。優(yōu)選地，粘接層是互連的多個(gè)纖維和/或纖維狀粘接顆粒，該互連的多個(gè)纖維和/或纖維狀粘接顆粒之間具有空隙和/或孔隙。粘接層可以具有多個(gè)空隙、多個(gè)孔隙、或兩者。粘接層可以具有足夠量的空隙和/或孔隙，使得當(dāng)該粘接連接兩層或更多層導(dǎo)電層(例如，電力施加部的一個(gè)或多個(gè)層、加熱層、或兩者)時(shí)，電力可以通過空隙和/或孔隙、可以維持電連接、粘接層不干擾兩層或更多層導(dǎo)電層之間的供電、或其組合，并且連接可以形成在兩個(gè)或更多個(gè)層之間。可以使用的粘接織物的示例是Spunfab有限公司的以商標(biāo)名Spunfab出售的粘接織物。
[0042]加熱器可以僅包括加熱層(例如，加熱器可以包括一個(gè)層)。優(yōu)選地，加熱器包括至少三個(gè)層。然而，加熱器可以不包括任何固定在加熱層上方的層。例如，加熱層可以包括可與加熱層相互滲透并在加熱層上形成部分或全部保護(hù)層的層。加熱層可以將分立的材料(即，保護(hù)層)部分地和/或全部地并入加熱層，使得通過保護(hù)層來保護(hù)加熱層。保護(hù)層可以是保護(hù)加熱器的任何層，使得加熱器在不妨礙和/或抑制加熱器的感測特性的情況下發(fā)熱。保護(hù)層可以是增強(qiáng)層。例如，保護(hù)層可以增強(qiáng)單個(gè)纖維，使得纖維得以強(qiáng)化并使加熱器的強(qiáng)度特性(例如，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、折疊強(qiáng)度等、或其組合)得以提高。保護(hù)層可以是交織到加熱層中的任何材料，使得保護(hù)層提高加熱層的強(qiáng)度(例如，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、折疊強(qiáng)度等、或其組合)、加熱層的絕緣性、或兩者。優(yōu)選地，保護(hù)層提高加熱層的強(qiáng)度，并且在加熱器上方形成部分介電覆蓋或在加熱器上形成完全介電覆蓋。保護(hù)層可以在加熱層的正表面、背表面、側(cè)邊緣、或其組合上形成絕緣層，使得位于外側(cè)的加熱層具有介電特性、流阻特性、或兩者。保護(hù)層可以在正面?zhèn)取⒈趁鎮(zhèn)?、?cè)邊緣、頂邊緣、底邊緣、或其組合上形成層，使得保護(hù)層是加熱層上的介電層。加熱器可以不包括附接層。
[0043]可以使用本文所討論的任意方法來控制本王所討論的加熱器。優(yōu)選地，加熱器包括監(jiān)測和/或測量加熱器的溫度的熱敏電阻或負(fù)系數(shù)溫度傳感器，并且基于測量到的溫度，控制器控制加熱器、通風(fēng)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、或這幾者的溫度。可以使用脈寬調(diào)制來控制加熱器、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、或這幾者。
[0044]加熱器、系統(tǒng)、傳感器、感測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、或其組合可以包括打開和關(guān)閉加熱器、傳感器、控制系統(tǒng)、感測系統(tǒng)、或其組合的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)。優(yōu)選地，系統(tǒng)包括當(dāng)感測系統(tǒng)起動時(shí)斷開電力、接地、或兩者的開關(guān)。一個(gè)或多個(gè)開關(guān)可以是使加熱器在加熱模式與感測模式之間切換的任何開關(guān)。一個(gè)或多個(gè)開關(guān)可以是連接和/或斷開加熱器與電源、電池、地、信號源、傳感器、或其組合的任何開關(guān)。優(yōu)選地，開關(guān)位于電池與加熱器之間、地與加熱器之間，使得在施加信號期間加熱器被電隔離。開關(guān)可以使加熱器中的一個(gè)或兩個(gè)加熱器電隔離。更優(yōu)選地，加熱器是座椅加熱器，并且一個(gè)開關(guān)位于電池與該座椅加熱器之間，一個(gè)開關(guān)位于地與該座椅加熱器之間。一個(gè)或多個(gè)開關(guān)可以位于方向盤加熱器與電池、地、或兩者之間。優(yōu)選地，方向盤中的加熱器可以始終連接到電池、地、或兩者。開關(guān)可以使加熱器中的一個(gè)或兩個(gè)加熱器隔離，使得可以測量系統(tǒng)因阻抗變化的變化。當(dāng)乘員坐在座椅上時(shí)，系統(tǒng)的阻抗在開關(guān)中的一個(gè)或兩個(gè)開關(guān)斷開時(shí)可以比開關(guān)中的兩個(gè)開關(guān)均閉合時(shí)大。例如，系統(tǒng)的阻抗在開關(guān)斷開時(shí)可以比開關(guān)閉合時(shí)大。加熱器、傳感器、或兩者可以是在感測階段期間開關(guān)斷開(即，電路不完整)時(shí)比感測階段期間開關(guān)閉合(即，通過開關(guān)使電路完整)時(shí)更敏感的傳感器。
[0045]加熱器可以包括傳感器。優(yōu)選地，加熱器可以是傳感器。更優(yōu)選地，加熱器是加熱器與傳感器的組合。最優(yōu)選地，加熱器不包括分立的傳感器。各加熱器均可以是電容器板、可以是電容器的一部分、或兩者。加熱器和乘員可以結(jié)合以形成電容器板。優(yōu)選地，各加熱器均用作電容器板。加熱器的感測部可以在加熱循環(huán)期間、在加熱循環(huán)之后、在加熱循環(huán)之間、或其組合與加熱同時(shí)使用。優(yōu)選地，加熱循環(huán)和感測循環(huán)可以交替。傳感器可以檢測乘員的存在、乘員與部件的接觸、乘員的質(zhì)量、本文所討論的任何其它感測功能、或其組合。加熱器的感測部可以僅包括加熱器(即，電力施加部、一個(gè)或多個(gè)電力連接、連續(xù)的加熱層)。感測部可以在信號通過一根或多根母線傳遞到加熱器時(shí)起作用。
[0046]信號可以是檢測乘員、乘員的接觸、乘員的存在、或其組合的任何信號。信號可以是模擬信號、數(shù)字信號、或兩者的組合。優(yōu)選地，信號是數(shù)字信號。信號可以是信號(例如，頻率、電容、電壓、或其組合)的轉(zhuǎn)變、以下稱為轉(zhuǎn)變(shift)。信號具有頻率并且信號的頻率可以是預(yù)定頻率。當(dāng)加熱器處于穩(wěn)定狀態(tài)(例如，未與乘員接觸)、安裝之前、加熱器被打開之前、或其組合時(shí)，可以為各加熱器調(diào)零、校準(zhǔn)、或兩者信號?？梢詫⑿盘柵c調(diào)零信號、校準(zhǔn)信號、或兩者相比較以確定轉(zhuǎn)變。當(dāng)信號通過處于穩(wěn)定狀態(tài)期間的加熱器時(shí)信號的轉(zhuǎn)變可以是恒定的(即，未轉(zhuǎn)變)。信號的頻率可以在乘員接觸包括加熱器的部件、乘員接近部件和/或加熱器、或兩者時(shí)轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變可以是由乘員引起的足夠大的頻率轉(zhuǎn)變(例如，毫赫、微秒等、或其組合)、電壓轉(zhuǎn)變、電容轉(zhuǎn)變、或其組合。例如，當(dāng)與由乘員引起的轉(zhuǎn)變相比時(shí)，將袋放置在座椅上可能不會引起足夠的轉(zhuǎn)變(如果有的話)以觸發(fā)傳感器發(fā)送信號。轉(zhuǎn)變可以被測量、計(jì)算、或兩者。轉(zhuǎn)變可以是與系統(tǒng)的大約50pF以上、大約75pF以上、或大約10pF以上的電容的變化相關(guān)聯(lián)的任何轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變可以是與系統(tǒng)的電壓和/或大約500pF以下、大約400pF以下、大約300pF以下、或大約200pF以下的電容的變化相關(guān)聯(lián)的任何轉(zhuǎn)變。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)變與電壓和/或大約10pF與大約200pF之間的電容的變化相關(guān)聯(lián)。例如，具有數(shù)值的信號(例如，頻率)可以進(jìn)入加熱器，當(dāng)信號離開加熱器時(shí)信號可以被監(jiān)測和/或測量，與乘員沒有和加熱器接觸時(shí)的信號相比，當(dāng)乘員與加熱器接觸時(shí)，信號的數(shù)值可以轉(zhuǎn)變使得當(dāng)該信號離開時(shí)該信號的數(shù)值被延遲。轉(zhuǎn)變可以由系統(tǒng)的阻抗和/或電阻的變化、由電阻和/或阻抗變化所引起的系統(tǒng)的電壓的變化、或兩者引起。阻抗的變化可以由乘員、乘員已與傳感器/加熱器接觸的表面面積的量、或兩者產(chǎn)生?？梢酝ㄟ^以下來確定轉(zhuǎn)變:可以監(jiān)測系統(tǒng)的電壓，然后可以將被監(jiān)測和/或測量的系統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換成電容并與查找表進(jìn)行比較以確定乘員接觸?？梢詫⒈槐O(jiān)測的信號(例如，電壓)轉(zhuǎn)換成電容，使得可以檢測乘員、乘客、接觸、或其組合的存在。
[0047]可以通過經(jīng)由乘員將加熱器/傳感器的組合中的一者接地來增大轉(zhuǎn)變。優(yōu)選地，車輛座椅中的加熱器/傳感器的組合僅通過乘員接地。例如，開關(guān)可以位于地與加熱器之間，并且在將信號施加到系統(tǒng)期間斷開開關(guān)。加熱器/傳感器的組合可以通過車輛的車架接地。例如，加熱器可以不接地到陸地，而是加熱器可以接地到車輛的車架。在施加信號期間關(guān)閉的開關(guān)可以感應(yīng)(C)的電容，在施加信號期間斷開的開關(guān)可以感應(yīng)大約2C以上、大約3C以上、優(yōu)選地大約4C以上、或更優(yōu)選地大約5C以上的電容。電容(C)可以是大約1pF以上、大約20pF以上、大約30pF以上、或甚至大約40pF以上。因而，例如如果當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí)電容是20pF，并且當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)電容是3C，則電容是60pF。可以連續(xù)地監(jiān)測、間歇地監(jiān)測、或連續(xù)和間歇地監(jiān)測信號。
[0048]監(jiān)測步驟可以將信號、信號的頻率、信號的電容、轉(zhuǎn)變、或其組合(以下稱為被監(jiān)測的信號(被監(jiān)測的信號可以包括被測量的信號))與查找表進(jìn)行比較，以確定乘員的存在、乘員的接觸、或兩者?？梢栽诒槐O(jiān)測的信號到達(dá)信號控制器之前，通過電阻器對該被監(jiān)測的信號進(jìn)行濾波。被監(jiān)測的信號可以是電壓。一個(gè)或多個(gè)電阻器可以用于對傳感器提供恒定電流和/或恒定電壓(即，去除噪聲、峰值、或兩者)。電阻器可以用于協(xié)助系統(tǒng)確定乘員的存在、乘員的接觸、或兩者?？梢詫⒈槐O(jiān)測的信號與查找表進(jìn)行比較以確定乘員的狀態(tài)。被監(jiān)測的信號可以確定乘員是否存在、乘員是否與部件相接觸、或兩者。當(dāng)乘員與包括加熱器的部件接觸時(shí)，被監(jiān)測的信號可以是恒定的，并且被監(jiān)測的信號的變化在預(yù)定被監(jiān)測的信號夕卜(例如，乘員在預(yù)定時(shí)間量沒有與加熱器相接觸)可能產(chǎn)生預(yù)定響應(yīng)。在被監(jiān)測的信號在預(yù)定值(例如，被監(jiān)測的信號)外大約I秒以上、大約2秒以上、大約3秒以上或大約5秒以上之后，可以發(fā)生預(yù)定響應(yīng)。在預(yù)定值外的被測量的信號存在大約30秒以下、優(yōu)選地大約20秒以下、更優(yōu)選地大約10秒以下之后，可以發(fā)生預(yù)定響應(yīng)。加熱功能可以包括用于向加熱器提供電力以使得加熱器發(fā)熱的一個(gè)控制器，感測功能可以是用于提供感測的單獨(dú)控制器，或者加熱功能和感測功能可以由同一控制器進(jìn)行操作。
[0049]可以恒定地施加、間歇地施加、改變、或其組合電力、電流、電壓、或其組合，使得加熱器發(fā)熱。優(yōu)選地，控制器可以使用脈寬調(diào)制(PWM)來調(diào)節(jié)加熱器的控制、加熱器的溫度、或兩者。根據(jù)加熱器的期望溫度，可以延長或縮短提供能量的PWM信號。因而，可以施加或不施加能量(即，接通或斷開)，并且調(diào)整施加能量的持續(xù)時(shí)間。例如，當(dāng)加熱器接通時(shí)，PWM可以提供大約百分之60和大約百分之80之間的時(shí)間的信號，因而加熱器在大約百分之40和大約20之間的時(shí)間斷開?？梢源蜷_和關(guān)閉電力、電流、電壓、或其組合?？梢栽陬A(yù)定時(shí)間量之后、以指定時(shí)間間隔、或兩者打開和關(guān)閉電力、電流、電壓、或其組合。可以大約每10毫秒以上、大約每20毫秒以上、大約每50毫秒以上關(guān)閉電力、電流、電壓、或其組合?？梢源蠹s每10秒以下、大約每5秒以下、或大約每2秒以下(S卩，每1.8秒(0.5Hz))關(guān)閉電力、電流、電壓、或其組合?？梢躁P(guān)閉電力、電流、電壓、或其組合，使得信號可以通過加熱器/傳感器?？梢蚤g歇地打開和關(guān)閉電力、電流、電壓、或其組合，使得可以施加信號。可以在加熱器的初始啟動和/或初始升溫期間(例如，最初的五分鐘)以預(yù)定次數(shù)打開和關(guān)閉電力、電流、電壓、或其組合，然后在最初升溫之后，可以使用脈寬調(diào)制來調(diào)節(jié)加熱器的溫度?？梢栽谡麄€(gè)加熱持續(xù)時(shí)間打開和關(guān)閉電力、電流、電壓、或其組合。傳感器可以在加熱器關(guān)閉和/或不施加用于加熱加熱器的能量時(shí)提供感測功能。
[0050]可以在任何時(shí)間將信號提供到加熱器，使得加熱器可以用于感測。優(yōu)選地，在不施加能量(即，加熱器“關(guān)閉”)時(shí)將信號施加到加熱器。在施加感測信號期間，一個(gè)或多個(gè)晶體管(例如，M0SFET)可以使加熱器與電源斷開、使加熱器與地?cái)嚅_、或兩者。在施加感測信號期間，可以斷開電力控制器、加熱能力、或兩者。在加熱期間，可以關(guān)閉信號，然后可以在關(guān)閉加熱器時(shí)立即打開和施加信號?？梢栽诩訜崞?傳感器與電池、地、或兩者隔離時(shí)施加信號。可以在通過加熱器/傳感器中的一者或兩者施加信號時(shí)將加熱器/傳感器中的一者或兩者與電池、地、或兩者隔離。信號可以是從加熱器/傳感器直接施加和接收的信號。信號可以不是電磁場。例如，傳感器可以不通過監(jiān)測加熱器/傳感器周圍的場和/或由加熱器/傳感器建立的場來檢測，傳感器可以直接監(jiān)測通過加熱器/傳感器的電壓、電容、信號、或其組合。信號可以是具有頻率的任何信號。信號可以是信號在電阻和/或阻抗變化時(shí)轉(zhuǎn)變的任何信號。
[0051]本教導(dǎo)提供一種加熱和感測的方法。該方法以幾乎任意的順序包括本文所討論的步驟中的一個(gè)或多個(gè)步驟?？梢詫⒛芰渴┘拥郊訜崞鳎沟眉訜崞靼l(fā)熱?？梢詫⑿盘柺┘拥郊訜崞鳎沟眉訜崞鳛閭鞲衅?。可以交替地或同時(shí)地施加能量、信號、或兩者?？梢蚤g歇地?cái)嚅_能量，使得可以施加感測信號。控制器可以監(jiān)測系統(tǒng)的電壓和/或電容的轉(zhuǎn)變、被監(jiān)測的信號的頻率的轉(zhuǎn)變、或兩者。可以基于被監(jiān)測的信號(例如，電壓)計(jì)算和/或查找電容。一個(gè)或多個(gè)晶體管可以接通和/或斷開加熱部的電路(例如，地、電源、或兩者)。感測系統(tǒng)可以感測方向盤與車輛座椅之間的乘員的存在、乘員的大小、與方向盤的接觸、哪只手握在方向盤上、或其組合。感測系統(tǒng)可以基于被監(jiān)測的信號而使用多路復(fù)用器來確定一個(gè)以上被感測的狀態(tài)、兩個(gè)以上被感測的狀態(tài)、或甚至三個(gè)以上被感測的狀態(tài)。例如，在發(fā)送和接收信號時(shí)，系統(tǒng)可以先確定乘員的存在，然后系統(tǒng)可以確定乘員的大小，最后系統(tǒng)可以確定哪只手與方向盤接觸(如果少于兩只手與方向盤接觸的話)。系統(tǒng)可以校準(zhǔn)加熱器和/或系統(tǒng)，以便確定從校準(zhǔn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)可以被調(diào)零。系統(tǒng)可以僅在初始啟動時(shí)被調(diào)零、被校準(zhǔn)、或兩者。系統(tǒng)可以在每次啟動前被調(diào)零、被校準(zhǔn)、或兩者。
[0052]圖1示出了加熱和感測系統(tǒng)2，其在座椅20中具有傳感器/加熱器且在方向盤10中具有傳感器/加熱器。如所示的，乘員4坐在座椅20上，乘員的手6與方向盤10接觸。方向盤加熱器/傳感器10和座椅加熱器/傳感器20連接到電源42使得方向盤加熱器/傳感器10和座椅加熱器/傳感器20兩者均發(fā)熱。方向盤加熱器/傳感器10和座椅加熱器/傳感器20兩者均接地40。在加熱期間，臨時(shí)關(guān)掉方向盤加熱器/傳感器10和座椅加熱器/傳感器20中的一者，以便監(jiān)測方向盤10和座椅10之間的電容來確定乘員是否與方向盤10接觸。
[0053]圖2A示出了加熱和感測系統(tǒng)2的另一示例的電路圖。加熱和感測系統(tǒng)2包括加熱/感測方向盤10和加熱/感測座椅20，位于方向盤10與座椅20之間的乘員4使方向盤10與座椅20電連接，使得在方向盤10與座椅20之間形成調(diào)整電容。來自電池的電力42被供給到方向盤10和座椅20兩者，使得方向盤10和座椅20被供電并提供加熱和/或感測能力。方向盤10和座椅20兩者均接地40，使得當(dāng)與非接地傳感器相比時(shí)，通過乘員4提高了感測能力。如所示的，方向盤加熱器/傳感器10用于感測并位于開關(guān)30與另一開關(guān)32之間。在感測步驟期間，開關(guān)30和32斷開以便使電力不流過方向盤傳感器/加熱器10，使得從輸入部34發(fā)出的信號通過方向盤傳感器/加熱器10、通過電阻器38返回、然后通過輸出部36，在輸出部36處監(jiān)測來自乘員的電容和/或電壓的變化(即，變化量)。
[0054]圖2B示出了加熱和感測系統(tǒng)2的另一示例的電路圖。加熱和感測系統(tǒng)2包括加熱/感測方向盤10和加熱/感測座椅20，位于方向盤10與座椅20之間的乘員4使方向盤10與座椅20電連接，使得在方向盤10與座椅20之間形成調(diào)整電容。來自電池的電力42被供給到方向盤10和座椅20兩者，使得方向盤10和座椅20被供電并提供加熱和/或感測能力。方向盤10和座椅20兩者均接地40，使得當(dāng)與非接地傳感器相比時(shí)，通過乘員4提高了感測能力。如所示的，座椅加熱器/傳感器20用于感測并位于開關(guān)30與另一開關(guān)32之間。在感測步驟期間，開關(guān)30和32斷開以便使電力不流過座椅傳感器/加熱器20，使得從輸入部34發(fā)出的信號通過座椅傳感器/加熱器20、通過電阻器38返回、然后通過輸出部36，在輸出部36處監(jiān)測來自乘員的電容和/或電壓的變化(即，變化量)。
[0055]圖3示出了表明隨時(shí)間54而施加的電流52的圖50的一個(gè)示例。如所示的，施加加熱電流56，然后以交替的關(guān)系施加感測電流58。加熱電流56和感測電流58被以不同時(shí)施加的方式施加。加熱電流56和感測電流58的持續(xù)時(shí)間可以根據(jù)乘員所要求的溫度而變化。然而，如所示的，加熱電流56和感測電流58不是持續(xù)的，因而存在如所示的斷開階段。
[0056]圖4A示出了具有三個(gè)電力施加部12的方向盤加熱器/傳感器10。如所示的，中間的電力施加部12是正電力施加部，兩側(cè)的是負(fù)電力施加部12。盡管大致中心是優(yōu)選的，然而中間的電力施加部12可以位于兩端的電力施加部12之間的幾乎任何位置。正電力施加線14延伸成與中心的電力施加部12接觸，而兩端的電力施加部12均連接到單獨(dú)的負(fù)電力施加線14ο
[0057]圖4Β示出了兩個(gè)分立的方向盤加熱器/傳感器10，這兩個(gè)分立的方向盤加熱器/傳感器10在組合時(shí)形成方向盤加熱器/傳感器。各分立的方向盤加熱器/傳感器10均包括正電力施加部12和負(fù)電力施加部12，正電力施加部12和負(fù)電力施加部12分別連接到分立的電力施加線14。如所示的，正電力施加部12彼此接近，負(fù)電力施加部12位于方向盤加熱器/傳感器10的外側(cè)。如所示的，由于各方向盤加熱器/傳感器10將均能夠獨(dú)立地感測乘員的手(未示出)，因此方向盤加熱器/傳感器10當(dāng)處于感測模式時(shí)能夠感測乘員是一只手還是多只手與方向盤接觸。
[0058]圖4C示出了兩個(gè)分立的方向盤加熱器/傳感器10，這兩個(gè)分立的方向盤加熱器/傳感器10經(jīng)由共用的正電力施加線14和負(fù)電力施加線14電連接在一起。如所示的，負(fù)電力施加線14連接到方向盤加熱器/傳感器10的外側(cè)端，正電力施加在方向盤加熱器/傳感器10的與負(fù)電力施加部12所在端相反的端彼此接近。如所示的，各方向盤加熱器/傳感器10均能夠獨(dú)立地確定是否與乘員接觸，使得在感測階段期間，傳感器能夠確定是乘員身體的一部分還是多部分與方向盤加熱器/傳感器10接觸。
[0059]圖5A示出了具有沿著方向盤加熱器/傳感器10的長度延伸的長度方向電力施加部12的方向盤加熱器/傳感器10。長度方向電力施加部12沿著方向盤加熱器/傳感器10的兩相對邊緣大致平行地延伸，并且加熱器/傳感器材料在其間延伸且使這兩個(gè)相對的電力施加部12電連接。
[0060]圖5B示出了繞著方向盤2延伸的圖5A的方向盤加熱器/傳感器10。方向盤加熱器/傳感器10包括電力施加部12，電力施加部12以如下方式繞著芯4(未示出)卷繞:電力施加部12大致彼此接近，并且從各電力施加部12均延伸出電力施加線14。如所示的，絕緣層60位于兩個(gè)電力施加部12之間，并且使電力施加部12除了通過方向盤加熱器/傳感器10的材料之外彼此電絕緣，使得電力從一個(gè)電力施加部12通過該材料(發(fā)熱)行進(jìn)到第二電力施加部
12ο
[0061 ]圖6示出了具有如下電力施加線14的方向盤加熱器/傳感器10:電力施加線14連接到方向盤加熱器/傳感器10的各端使得長度方向電力施加部12沿著方向盤加熱器/傳感器10的長度延伸。電力施加部12從各端沿長度方向延伸并在電力施加部12接觸之前終止，使得小的間隙62位于電力施加部12的各端之間，各正電力施加部12均電絕緣，并各負(fù)電力施加部12也均電絕緣。負(fù)電力施加部12和正電力施加部12通過方向盤加熱器/傳感器10電連接。
[0062]圖7Α示出了兩個(gè)分立的方向盤加熱器/傳感器10，各方向盤加熱器/傳感器10均包括分別連接到電力施加線14的正電力施加部12和負(fù)電力施加部12。各方向盤加熱器/傳感器10均通過將電力和/或信號從一個(gè)電力施加部12通過加熱材料傳遞到相對的電力施加部12而獨(dú)立地加熱和獨(dú)立地感測。各方向盤加熱器/傳感器10均能夠獨(dú)立地感測狀態(tài)，使得能夠同時(shí)感測諸如雙手等的多于一個(gè)的狀態(tài)。
[0063]圖7Β示出了繞著方向盤8卷繞且電力施加線14連接在一起的圖7Α的兩個(gè)分立的加熱器/傳感器10、20，電力和/或信號分布在方向盤加熱器/傳感器10之間。
[0064]圖8Α示出了包括三個(gè)長度方向電力施加部12的方向盤加熱器/傳感器10。如所示的，兩個(gè)外側(cè)的電力施加部12為負(fù)，中間的電力施加部12為正。各電力施加部均連接到電力施加線14，使得通過加熱器/傳感器10、20來施加電力和感測信號。
[0065]圖SB示出了方向盤加熱器/傳感器10在其繞著方向盤8卷繞時(shí)的截面圖。如所示的，方向盤加熱器/傳感器10的兩個(gè)負(fù)端被放置成靠近、甚至在不使方向盤加熱器/傳感器10短路的情況下接觸。
[0066]圖SC示出了另一方向盤加熱器/傳感器10在其繞著方向盤8卷繞時(shí)的截面圖。如所示的，方向盤加熱器/傳感器10的兩個(gè)正端被放置成靠近、甚至在不使該方向盤加熱器/傳感器10短路的情況下接觸。
[0067]圖9D示出了繞著方向盤8卷繞且端移動接觸的方向盤加熱器/傳感器10，方向盤加熱器/傳感器10的端之間不存在間隙。
[0068]本文敘述的任何數(shù)值包括從低值到高值的所有數(shù)值，假如在任意低值和任意高值之間存在至少兩個(gè)單位的分離，低值一個(gè)單位一個(gè)單位地遞增至高值。例如，如果陳述了部件的數(shù)量或可變的工序值(例如，溫度、壓力、時(shí)間等)，例如，從I到90，優(yōu)選地，從20至80，更優(yōu)選地，從30至70，這意味著例如15至85、22至68、43至51、30至32等均在本說明書內(nèi)明確列舉出。對于小于I的數(shù)值，一個(gè)單位被適當(dāng)?shù)卣J(rèn)為是0.0001、0.001、0.01或0.1。這僅是具體地表明的示例，并且在列舉的最低值和最高值之間的數(shù)值的所有可能的組合均被視為在本申請中以相似的方式被明確地說明了。
[0069]除非另有說明，所有的范圍包括兩個(gè)端點(diǎn)以及兩個(gè)端點(diǎn)之間的所有數(shù)值。結(jié)合范圍使用的“大約”或“大概”應(yīng)用于范圍的兩端。因而，“大約20至30”意味著覆蓋“大約20至大約30”，包括至少指定的端點(diǎn)。
[0070]包括專利申請和出版物的所有文章、參考文獻(xiàn)的公開均出于各種目的通過引用并入。描述組合的術(shù)語“實(shí)質(zhì)上由…構(gòu)成”應(yīng)當(dāng)包括指明的元件、成分、部件或步驟，以及一些本質(zhì)上不影響組合的基礎(chǔ)以及新穎特征的其它元件、成分、部件或步驟。使用術(shù)語“包括”或“包含”描述元件、成分、部件或步驟的組合，在此也考慮了實(shí)質(zhì)上由這些元件、成分、部件或步驟構(gòu)成的實(shí)施方式。這里通過使用術(shù)語“可以”，意在包括“可以”的任何說明的屬性是可選的。
[0071]可以通過單個(gè)一體化的元件、成分、部件或步驟提供多個(gè)元件、成分、部件或步驟?？蛇x地，單個(gè)一體的元件、成分、部件或步驟可以被分為獨(dú)立的多個(gè)元件、成分、部件或步驟。元件、成分、部件或步驟之前沒有量詞或之前有“一個(gè)”的公開并非意在排除額外的元件、成分、部件或步驟。
[0072]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述描述的目的在于說明而非限制。閱讀了上述說明書后，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，除了提供的示例之外的很多實(shí)施方式以及很多應(yīng)用將是明顯的。因此，本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)參照上述描述來確定，而是應(yīng)當(dāng)參考所附權(quán)利要求以及與這些權(quán)利要求等同的方案的全部范圍確定本發(fā)明的范圍。包括專利申請和出版物的所有文章以及參考文獻(xiàn)的公開出于各種目的通過引用并入。在此處公開的主題的任何方面的所附權(quán)利要求中的省略不是這種主題的放棄，也不應(yīng)被認(rèn)為是發(fā)明人未將這種主題考慮為公開的創(chuàng)造性主題的一部分。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種系統(tǒng)，其包括: 位于方向盤內(nèi)的加熱器;和 位于車輛座椅內(nèi)的加熱器， 其中，所述方向盤內(nèi)的加熱器為第一板，所述車輛座椅內(nèi)的加熱器為第二板，監(jiān)測所述第一板與所述第二板之間的信號轉(zhuǎn)變或兩者的信號轉(zhuǎn)變，從而檢測乘員存在與否，并且 所述方向盤內(nèi)的加熱器和所述車輛座椅內(nèi)的加熱器為傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)電流施加到所述座椅內(nèi)的加熱器和所述方向盤內(nèi)的加熱器時(shí)，所述座椅內(nèi)的加熱器接地，所述方向盤內(nèi)的加熱器接地。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，開關(guān)位于電源與所述方向盤加熱器之間。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，開關(guān)位于地與所述方向盤加熱器之間。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述方向盤加熱器連接到檢測所述方向盤加熱器與所述車輛座椅加熱器之間的電容變化的感測系統(tǒng)。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述方向盤連接到檢測因乘員的存在、乘員與所述方向盤的接觸、乘員與所述車輛座椅的接觸、或乘員與所述方向盤和所述車輛座椅兩者的接觸而導(dǎo)致的電壓變化的感測系統(tǒng)。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)感測電流施加到所述系統(tǒng)時(shí)，電池與所述座椅加熱器之間的開關(guān)以及地與所述座椅加熱器之間的開關(guān)斷開。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述方向盤加熱器是兩個(gè)分立的加熱器件，每個(gè)加熱器件均獨(dú)立地接收所述信號、能量、或所述信號和能量兩者。9.一種方法，其包括: a)將加熱器安裝到機(jī)動車的彼此鄰近的兩個(gè)分立部件的每一者內(nèi)； b)將能量提供到所述加熱器，使得所述加熱器發(fā)熱； c)將信號提供到所述加熱器，使得信號通過所述加熱器以確定乘員的存在、乘員與所述機(jī)動車的兩個(gè)分立部件中的一者或兩者之間的接觸、或兩者；以及 d)監(jiān)測有乘員、沒有乘員、所述兩個(gè)分立部件中的一者與所述乘員之間沒有接觸、或其組合的信號。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:監(jiān)測所述兩個(gè)分立部件內(nèi)的加熱器與傳感器的組合之間的信號轉(zhuǎn)變。11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述兩個(gè)分立部件中的一者為方向盤。12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述兩個(gè)分立部件中的一者為座椅。13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過脈寬調(diào)制技術(shù)來提供供給到所述加熱器與傳感器的組合的能量。14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，開關(guān)位于電源與所述方向盤內(nèi)的加熱器之間，當(dāng)能量供給到該加熱器時(shí)，閉合該開關(guān)，當(dāng)感測信號施加到所述兩個(gè)分立部件內(nèi)的加熱器中的一者或兩者時(shí)，斷開該開關(guān)。15.根據(jù)權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，開關(guān)位于地與所述方向盤內(nèi)的加熱器之間，當(dāng)能量供給到該加熱器時(shí)，閉合該開關(guān)，當(dāng)感測信號施加到所述兩個(gè)分立部件內(nèi)的加熱器中的一者或兩者時(shí)，斷開該開關(guān)。16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:在施加能量期間閉合所述開關(guān)，并且在施加信號期間斷開所述開關(guān)。
【文檔編號】B62D1/06GK106061797SQ201480064740
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2014年10月8日
【發(fā)明人】J·巴爾富斯, G·卡瓦, S·伊克巴爾
【申請人】捷溫加拿大有限公司