• 专利附录
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  • 权利要求
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  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Beieinem Sitzbelegungssensor mit mindestens zwei druckaktivierten Schaltelementen,die in einem gewissen Abstand zueinander einer Fläche eines Sitzesderart zugeordnet werden können,dass ein erstes Schaltelement einem ersten Bereich des Sitzes zugeordnet istund ein zweites Schaltelement einem zweiten Bereich des Sitzes zugeordnetist, wird das erste und das zweite Schaltelement in einem vorgegebenenAbstand von einer in Fahrtrichtung verlaufenden Mittellinie desSitzes angeordnet. Beide Schaltelemente sind derart miteinanderverschaltet, dass eine logische UND-Verknüpfung realisiert ist.
    公开号:DE102004015408A1
    申请号:DE200410015408
    申请日:2004-03-26
    公开日:2005-10-13
    发明作者:Karsten Henze
    申请人:Bayerische Motoren Werke AG；
    IPC主号:B60R21-01
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft einen Sitzbelegungssensor, insbesonderezur Verwendung bei der Sitzbelegungserkennung in einem Fahrzeug.
    [0002] Sitzbelegungssensorenwerden seit geraumer Zeit zur Airbagsteuerung in Fahrzeugen eingesetzt.Anhand dieser Sitzbelegungssensoren wird ein Belegungszustand einesFahrzeugsitzes ermittelt und der oder die dem Sitz zugeordnetenAirbags werden nur dann aktiviert, wenn der momentane Belegungszustandeine solche Auslösungerforderlich macht. Diese Sitzbelegungssensoren weisen im allgemeineneine Vielzahl von Schaltelementen, z. B. Drucksensoren auf, dieverteilt in der Sitzflächedes Fahrzeugsitzes angeordnet sind. Eine an den Sitzbelegungssensorangeschlossene Auswerteeinheit fragt den Schaltzustand der einzelnenSchaltelemente ab und ermittelt aus den jeweiligen Schaltzuständen einenBelegungszustand des Sitzes. Ist der Sitz durch eine Person belegt,werden mehrere der Schaltelemente aufgrund der durch eine Personauf den Sitz ausgeübtenGewichtskraft ausgelöst,ein Zustand der von der angeschlossenen Auswerteschaltung als Belegungszustanddes Sitzes erkannt und an die Airbagsteuerung weitergegeben wird.
    [0003] Mitdem beschriebenen Sitzbelegungssensor kann die Belegungssituationeines Sitzes fürverschiedene Bereiche des Fahrzeugsitzes sehr genau ermittelt undanhand der Druckverteilung eine verhältnismässig genaue Klassifizierungder Sitzbelegung bestimmt werden. Eine solche genaue Klassifizierungist fürsicherheitsrelevante Anwendungen, wie sie die Steuerung des demFahrzeugsitz zugeordneten Airbags darstellt, notwendig, um eineunerwünschteAktivierung des Sicherheitssystems zu vermeiden.
    [0004] Allerdingsist die oben beschriebene Sitzbelegungserkennung verhältnismässig aufwendig,sowohl was die Verschaltung der einzelnen Schaltelemente als auchdie Ausgestaltung der Auswerteschaltung angeht.
    [0005] Für nicht-sicherheitskritischeAnwendungen, bei denen eine genaue Klassifizierung der Sitzbelegungnicht notwendig ist, ist es wünschenswert,einen weniger aufwendigen Sitzbelegungssensor vorzusehen. Eine derartigeAnwendung stellt beispielsweise ein Sicherheitsgurt-Warnsystem dar,das einen in dem Fahrzeugsitz einsitzenden Passagier zum Anlegendes Sicherheitsgurtes mahnt. Ein derartiges Warnsystem gibt beispielsweiseein akustisches oder optisches Signal aus, wenn der Fahrzeugsitzbelegt ist, ohne dass das Gurtschloss des zugeordneten Sicherheitsgurteseingeschnappt ist. Der Sitzbelegungssensor in einem derartigen Systemmuss im wesentlichen eine Unterscheidung einer Sitzbelegung durcheinen Passagier und eine Belegung durch einen Gegenstand, wie beispielsweiseeine Handtasche, ermöglichen.Eine aufwendigere Klassifizierung der Sitzbelegung ist bei dieserAnwendung nicht notwendig.
    [0006] Aufgabeder vorliegenden Erfindung ist es folglich, einen besonders einfachenSitzbelegungssensor vorzuschlagen, der sich für den Einsatz in nicht sicherheitskritischenAnwendungen eignet.
    [0007] DieseAufgabe wird erfindungsgemässgelöstdurch einen Sitzbelegungssensor nach Anspruch 1.
    [0008] DerSitzbelegungssensor umfasst mindestens zwei druckaktivierbare Schaltelemente,die in einem zumindest annäherndgleichen Abstand bezüglicheiner in Fahrzeuglängsrichtungverlaufenden Sitzflächenhalbierendenund in einem gewissen Abstand zueinander einer Fläche einesSitzes derart zugeordnet werden können, dass ein erstes Schaltelementeinem ersten Bereich des Sitzes zugeordnet ist und ein zweites Schaltelementeinem zweiten Bereich des Sitzes zugeordnet Ist. Erfindungsgemäss sinddas erste und das zweite Schaltelement derart miteinander verschaltet,dass eine logische UND-Verknüpfungrealisiert ist.
    [0009] Ineiner besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung sind das ersteund das zweite Schaltelement beispielsweise in Serie geschaltet.
    [0010] DieerfindungsgemässeVerschaltung der mindestens zwei Schaltelemente in einer UND-Verknüpfung bewirkt,dass ein Signal von den beiden Schaltelementen nur dann messbarist, wenn beide Schaltelemente durch eine entsprechende Belegung desSitzes ausgelöstsind.
    [0011] Beidem vorgeschlagenen Sitzbelegungssensor sind demnach mindestenszwei Schaltelemente, die beim Einbau des Sensors verschiedenen Bereichendes Fahrzeugsitzes zugeordnet sind, derart verschaltet, dass einBelegungszustand des Sitzes nur dann als solcher erkannt wird, wennbeide Schaltelemente gleichzeitig durch eine Belegung ausgelöst sind.Hierdurch wird eine fürdas Gurtwarnsystem relevante Sitzbelegung erst dann als solche erkannt,wenn die Belegung des Fahrzeugsitzes sich über eine vorbestimmte Distanzerstreckt und wenn die Belegung zumindest annähernd symmetrisch bezüglich derMittelebene des Sitzes erfolgt. Eine lokale Auslösung des Sitzbelegungssensors,wie sie beispielsweise durch die Präsenz eines Gegenstands wiebeispielsweise durch eine auf dem Sitz abgelegte Handtasche erfolgt,wird nicht als Sitzbelegung erkannt und das Gurtwarnsystem sprichtdementsprechend nicht an.
    [0012] DieerfindungsgemässeVerschaltung von mindestens zwei beabstandeten Schaltelementen ermöglicht demnacheine besonders einfache Sitzbelegungserkennung, die ohne aufwendigeMatrixverschaltung, und ohne aufwendige Auswerteschaltung in derLage ist, zwischen einer lokalen und einer flächigen Belegung des Sitzeszu unterscheiden.
    [0013] Esist anzumerken, dass der Sitzbelegungssensor mehr als zwei Schaltelementeaufweisen kann. So könnenbeispielsweise drei oder mehr Schaltelemente in einer logischenUND-Verknüpfung verschaltetsein. Alternativ könnenmehrere Gruppen von jeweils zwei oder mehr Schaltelementen in UND-Verknüpfung vorgesehensein.
    [0014] DieSchaltelemente könnenin einer besonders einfachen Ausgestaltung als Einfach-Schalter, z.B. als Membranschalter ausgestaltet sein. In einer vorteilhaftenAusgestaltung der Erfindung umfasst das erste und/oder das zweiteSchaltelement jedoch einen Drucksensor. In dieser Ausgestaltungkann zusätzlichzur Erkennung einer Belegung auch eine Information über dieHöhe derausgeübtenDruckkraft gewonnen werden, anhand derer eine genauere Klassifikationder ermittelten Sitzbelegung erfolgen kann.
    [0015] Ineiner bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfassen das ersteund/oder zweite Schaltelement eine Mehrzahl von einzelnen Schaltzellen, dieuntereinander derart verschaltet sind, dass eine logische ODER-Verknüpfung realisiertist. Die einzelnen Schaltzellen eines Schaltelements können beispielsweiseparallel verschaltet sein. Die Verschaltung der einzelnen Schaltzellenin einer ODER-Verknüpfungbewirkt, dass das Schaltelement bereits ausgelöst ist, sobald eine einzelneSchaltzelle durch eine Druckkraft ausgelöst ist. Sind die einzelnen Schaltzellenin einem Cluster übereine bestimmte Zone des Fahrzeugsitzes verteilt angeordnet, so stelltdiese Zone den aktiven Bereich der jeweiligen Schaltelemente dar.Eine Belegung an einem beliebigen Ort innerhalb dieser Zone wirddemnach als eine Belegung des Schaltelementes erkannt.
    [0016] Einederartige Ausgestaltung der Schaltelemente mit mehreren individuellenSchaltzellen erlaubt es, den Bereich in dem eine Sitzbelegung erkanntwerden kann, räumlichdefiniert auszudehnen. Es kann damit eine Sitzbelegung anhand desvon den Sitzbeinhöckerndes Passagiers ausgeübten Druckesunabhängigvon der tatsächlichenGrösse desPassagiers und dem individuellen Abstand der beiden Höcker erkanntwerden.
    [0017] Ineiner möglichenAusgestaltung eines Sitzbelegungssensors sind die einzelnen Sensorzellen einesSchaltelementes beispielsweise in einer Reihe hintereinander angeordnet.Jedes der Schaltelemente weist demzufolge einen streifenförmigen aktiven Bereichauf. Die Schaltelemente könnendann derart an oder in dem Fahrzeugsitz angeordnet werden, dasssich die streifenförmigenaktiven Bereiche in einem bestimmten seitlichen Abstand zueinandervon einer Vorderkante des Sitzes zu einer Hinterkante erstrecken.Eine Sitzbelegung durch einen Passagier, d. h. eine Sitzbelegungmit einer ausreichenden seitlichen Ausdehnung, kann demnach unabhängig von derEinsitzposition des Passagiers in Längsrichtung des Sitzes wirksamerkannt werden.
    [0018] Esist anzumerken, dass die einzelnen Schaltzellen vorzugsweise jeweilseinen Drucksensor umfassen, so dass eine Information über die Höhe der ausgeübten Druckkraftgewonnen werden kann, anhand derer eine genauere Klassifikationder ermittelten Sitzbelegung erfolgen kann.
    [0019] AlsDrucksensoren fürdie oben beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung eignen sichinsbesondere Foliendrucksensoren, wobei je nach Anforderung Foliendrucksensorenunterschiedlicher Typen eingesetzt werden können. So können beispielsweise Foliendrucksensorenzum Einsatz kommen, die in dem sogenannten Durchgangsmodus (Through-Mode)arbeiten oder Foliendrucksensoren, die in dem sogenannten Kurzschlussmodus(Shunt-Mode) arbeiten.
    [0020] BeiFoliendrucksensoren, die im Durchgangsmodus arbeiten, ist ein erstesKontaktelement auf einer ersten Trägerfolie und ein zweites Kontaktelementauf einer zweiten Trägerfolieangeordnet, wobei die beiden Trägerfolienin einem gewissen Abstand derart zueinander angeordnet sind, dasssich die beiden Kontaktelemente gegenüberstehen. Zwischen den beidenKontaktelementen ist eine Schicht aus einem Halbleitermaterial angeordnet,die beim Auslösendes Sensors gegen die beiden Kontaktelemente gepresst wird wobeider Widerstand zwischen den beiden Kontaktelementen je nach Anpressdruck variiert.
    [0021] Foliendrucksensorenim Kurzschlussmodus weisen zwei Kontaktelemente auf, die auf einerersten Trägerfoliein einem bestimmen Absatz zueinander angeordnet sind. Auf einerzweiten beabstandeten Trägerfolieist eine Halbleiterschicht derart angebracht, dass sie den Bereichzwischen den beiden Kontaktelementen überdeckt und die beiden Kontaktelementebeim Zusammenpressen der Trägerfolien kontaktiert.
    [0022] Imfolgenden wird eine Ausgestaltung der Erfindung anhand der einzigenFigur beschrieben.
    [0023] Inder Figur ist in Blockschaltbild einer Ausgestaltung eines erfindungsgemässen Sitzbelegungssensorsgezeigt.
    [0024] Ineiner in der Draufsicht gezeigten Sitzfläche 1 eines Sitzes(nicht gezeigt) sind zwei Schaltelemente 2 und 3 angeordnet,die mehrere Sensorzellen 2' und 3' enthalten.Die Zellen 2' und 3' sind als variableWiderständeeingezeichnet. Es handelt sich dabei um Foliendrucksensoren, derenelektrischer Widerstand mit zunehmendem Druck auf die Zelle abnimmt.
    [0025] DasSchaltelement 2 ist in Fahrtrichtung gesehen links unddas Schaltelement 3 rechts von der ebenfalls in Fahrtrichtungverlaufenden Mittellinie 4 des Sitzes angeordnet. Die Sensorzellen 2' und 3' sind jeweilsin einer Parallelschaltung verschaltet, so dass für die Sensorzellenjedes Schaltelementes eine logische ODER-Verknüpfung realisiert Ist. Die beidenSchaltelemente 2 und 3 ihrerseits sind zwischenzwei Anschlussleitern 5 und 6 in Serie geschaltet,so dass sich eine logische UND-Verknüpfung ergibt.
    [0026] BeiEinsitzen einer Person wird mindestens jeweils eine der Sensorzellengedrücktund ihr Widerstand auf einen Wert gleich der nahe Null reduziert. DieseWiderstandsänderunghat eine Reduktion des Gesamtwiderstands der aus den beiden Schaltelementen 2 und 3 bestehendenUND-Verknüpfung ebenfallsauf den Wert gleich oder nahe Null zur Folge.
    [0027] DieserWiderstandswert ist füreine sitzende Person typisch. Im Gegensatz dazu ist der Widerstandswertdann, wenn ein Gegenstand aufliegt, in der Regel deutlich grösser alsNull, da die Gewichtsbelastung entweder nicht symmetrisch und/oder nichtso gross ist wie bei einer Person.
    [0028] Dadurchist es möglich,mit hinreichender Genauigkeit fürnicht-sicherheitskritischeAnwendungen eine auf dem Sitz sitzende Person mit hinreichenderGenauigkeit zu erkennen.
    权利要求:
    Claims (6)
    [1] Sitzbelegungssensor mit mindestens zwei druckaktiviertenSchaltelementen, die in einem gewissen Abstand zueinander einerFlächeeines Sitzes derart zugeordnet werden können, dass ein erstes Schaltelementeinem ersten Bereich des Sitzes zugeordnet ist und ein zweites Schaltelementeinem zweiten Bereich des Sitzes zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,dass das erste und das zweite Schaltelement (2, 3)in einem vorgegebenen Abstand von einer in Fahrtrichtung verlaufendenMittellinie (4) des Sitzes angeordnet und derart miteinanderverschaltet sind, dass eine logische UND-Verknüpfung realisiert ist.
    [2] Sitzbelegungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das erste und das zweite Schaltelement (2, 3)in Serie geschaltet sind.
    [3] Sitzbelegungssensor nach einem der Ansprüche 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Schaltelement(2, 3) eine Mehrzahl von einzelnen Schaltzellen(2', 3') umfasst, dieuntereinander im Sinne einer logischen ODER-Verknüpfung verschaltetsind.
    [4] Sitzbelegungssensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass die einzelnen Schaltzellen (2'; 3') eines Schaltelements parallelverschaltet sind.
    [5] Sitzbelegungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltzelle einen Drucksensorumfasst.
    [6] Sitzbelegungssensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass der Drucksensor ein Foliendrucksensor ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004015408B4|2015-08-06|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-10-13| OM8| Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law|
    2011-06-16| R012| Request for examination validly filed|Effective date: 20110326 |
    2011-06-16| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2012-06-06| R016| Response to examination communication|
    2014-04-17| R016| Response to examination communication|
    2015-06-18| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2016-05-07| R020| Patent grant now final|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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