[发明专利]压力响应式B面座椅占用传感器单元

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及感测可占用物品例如特别是车辆座椅的占用状态。具体地说，本发明涉及一种压力响应式座椅占用传感器，其可以布置在车辆座椅的B面，即座垫和座垫支撑结构（椅盘或弹簧）之间。

背景技术

座椅占用传感器当今广泛用在自动车辆中，以便为诸如座椅安全带提醒装置、辅助约束系统（安全气囊）等各种仪器提供座椅占用信号。座椅占用传感器存在一些变型，例如，基于电容感测、变形感测或压力（力感测）。压敏型座椅占用传感器通常布置在座垫的泡沫体和座椅罩之间。

消费者对车辆的定制和个性化的可能性是现代汽车的关键销售因素。这导致为一个汽车模型提供许多不同变型的汽车内饰。随着越来越多的可用选项，关于技术设备在车辆中的执行出现了严格限制。利用布置在座垫的泡沫体和座椅罩之间的座椅占用传感器，每种座椅设计（皮革，布料，运动，舒适，...）要求对乘员检测系统进行特殊开发工作。这导致开发成本高，因此对汽车行业是没有吸引力的解决方案。因此，要解决的问题在于找到一种受座椅设计的影响较少因而可用于更多种类的汽车座椅或者甚至汽车平台的传感器解决方案。

文献DE 197 52 976 A1公开了一种呈薄膜型压力传感器的形状的车辆座椅占用传感器。该压力传感器包括：第一承载膜、间隔件和第二承载膜，它们以夹层结构的方式设置在彼此上。接触元件布置在承载膜的内表面上。间隔件中的开口允许当压力施加在传感器上时各接触元件彼此相接触。压力传感器布置在车辆座椅的泡沫垫的底侧上的空腔内。压力传感器由关闭空腔并搁置在椅盘上的泡沫块支撑。

文献DE 20 2010 003 563 U1公开了一种压力传感器单元，其包括构造为薄膜型传感器的压力传感器。该压力传感器包括两个薄膜，这两个薄膜由布置在它们之间的间隔材料保持在一定距离处。该压力传感器设置在可压缩的中间层上，该可压缩的中间层又布置在基板上。

然而，DE 197 52 976 A1和DE20 2010 003 563 U1中的压力传感器单元具有在高温（高达85℃）下薄膜型压力传感器通常变得更灵敏和当经受低温（低至-40℃）时较不灵敏的缺点。由于温度应优选对传感器活动无影响，所以适合于用在布置于B面上的传感器中的薄膜型压力传感器的设计是复杂的。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种改进的压力响应式B面座椅占用传感器单元。该目的是利用权利要求1所述的本发明来实现的。

本发明的总体描述

根据本发明，一种压力响应式B面座椅占用传感器单元，用于检测座椅特别是车辆座椅的占用状态，包括布置在基板上的压力传感器。该压力传感器包括：印刷电路板（PCB），其具有第一表面和第二表面，所述第一表面具有至少两个电极，PCB利用所述第二表面布置在所述基板上；和膜片元件，其与所述至少两个电极布置成面对的关系并且与所述至少两个电极间隔开，以便能在压力下偏转，并在所述至少两个电极之间建立电接触。所述基板包括一个或多个固定元件，所述基板能够经由所述一个或多个固定元件固定到所述座椅的结构框架、座垫和/或一个或多个座垫支撑弹簧上。

因而，所述座椅占用传感器单元构造成结合在座垫泡沫的B面上。将理解，该环境很少或不受可以由用户容易地感知的座椅部件（例如乘员可以坐的A面）的设计的影响。对于特定的车型，B面通常被定义仅仅一次，即在座椅框架设计的时刻。作为汽车的被动安全概念的一部分的框架在车辆的被动安全概念已被定义之后将不会被改变。由于这发生在车型开发的早期阶段，所以座椅占用传感器单元的供应商在必要时获取更多的时间来进行调整。

有利地，所述压力传感器被构造用于可靠地测量例如在100mbar范围内优选在20mbar范围内的低压。座椅泡沫基本上均匀地分布由座垫支撑椅盘或弹簧上的乘员引起的力来确保其乘坐舒适，从而导致B面上的传感器位置处的压力低。将进一步理解，由于其结构，可以使压力传感器对环境变化（如温度和湿度的变化）相对不敏感，从而它可以可靠地测量所涉及的低压。据估计，可以使在整个汽车温度范围（-40℃至+85℃）上的激活压力的总变化小至室温（20℃）下激活压力的约20％，这明显小于当前利用薄膜型压力传感器能够实现的激活压力的变化。座椅占用传感器单元优选构造成使得坐在座椅上的5％的女性导致座椅被检测为被占用，而其上布置有更轻物体的座椅被检测为空。

座椅占用传感器单元优选构造成足够小，以便对乘员的乘坐舒适感没有负面影响并且不影响（移动）汽车的H点。