CN101795902B - 座椅占用检测单元 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种座椅占用检测单元。所述座椅占用检测单元(10)具有至少一个传感器(12),该传感器具有簧片开关(14)与相对于该簧片开关可沿开关方向(z)移动的磁体(22)。座椅占用检测单元(10)可以被插入到车辆座椅的座椅填料中。其用于产生佩戴座椅安全带的报警信号。

Description

座椅占用检测单元
技术领域
本发明涉及座椅占用检测单元。
背景技术
座椅占用检测用于客用车的各种目的。其包括例如乘员保护系统的系统启动,该乘员保护系统诸如是气囊模块或安全带张紧器。在此,基于占用的与未占用的座椅之间的差异,仅仅在发生事故的情况下针对占用的座椅系统地启动安全系统,这节省了资源。用于座椅占用检测的应用的另一情况是用作为一个用于监测座椅安全带的佩戴的检测传感器。
这种单元被设置在例如座椅填料中,并且通过加载车辆乘员的重量而被启动。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种简单可靠的座椅占用检测单元。
该目的通过座椅占用检测单元来实现,所述座椅占用检测单元包括至少一个具有簧片开关的传感器与沿开关方向可相对于所述簧片开关移动的磁体。由于它们的构造,簧片开关非常稳固,并且具有较长的使用寿命,并且能够在要被覆盖的可能发生在车辆内的宽泛的温度范围内可靠地使用。此外,它们有利于生产,使得它们还适合于连续使用。
优选地,弹性、可压缩的泡沫层布置于簧片开关与磁体之间。泡沫层可以包括与车辆座椅的座椅填料的剩余部分相同的材料或其它相似的材料。为了用作为磁体与簧片开关之间的间隔装置(spacer),当座椅未被加载时,泡沫层具有足够的抵抗力,与此同时,为了在座椅的负载被释放之后将磁体移回到其初始位置,泡沫层提供了足够大的回复力。此外,所述构造中为座椅中的传感器不被感知为外部体作好准备。
优选地,为了确保足够的检测质量,将两个传感器设置在座椅占用检测单元中。然而,还可能仅使用一个传感器或多于两个传感器。
传感器的两个簧片开关可以被布置于共同的支撑物上,例如,传统的印刷电路板。传感器所必需的其余电子设备还可以被布置于该支撑物之上。
在本发明的优选实施例中,将磁体插入泡沫层中的凹槽中。磁铁可以仅通过夹持而无需其他装置,或通过合适的固定元件,被固定于凹槽中。泡沫层可以是独立的泡沫层,其仅接纳一个传感器或几个相邻传感器的磁体(一个或多个),但还可以为泡沫层的一部分,其将磁体与簧片开关彼此分离。
外表上,传感器有利地基本上由泡沫层界定,以使得能够将传感器作为尽可能少地扰乱乘坐舒适性的元件整合到座椅填料之中。在此泡沫材料的保护层优选地被布置于支撑物的后侧之上。
磁体被安装成使其沿垂直于开关方向的方向可调整,这允许座椅占用检测单元的敏感性对于各种使用目的可以被简单且系统地准确调节。可以通过这种调节设置簧片开关的切换点。
如果车辆座椅设置有座椅填料,则可以将凹槽设置在座椅填料中,座椅占用检测单元被插入到座椅填料之中。该凹槽可以例如在座椅填料的发泡(foaming)过程中预制。因此可以将座椅占用检测单元的安装限制于传感器与泡沫层的预制单元插入到凹槽中,该凹槽在座椅填料的加工过程中已预制。诸如围绕座椅占用检测单元的粘合或发泡的进一步的步骤可以免除。然而,另一方面,其当然还可能在加工过程中,在簧片开关与磁体的单元中发泡到座椅填料中。
所述的座椅检测单元优选地用于车辆占用保护系统中,该车辆占用保护系统具有检测安全带佩戴的装置,其中传感器的信号在这种情况下用于在检测到座椅被占用并且检测到安全带未被佩戴时,启动报警信号。在这种情况中,给车辆乘员报警以便例如当车辆运动时系上安全带。
附图说明
从以下结合附图对示例实施例的描述中,本发明进一步的特征与优点将变得明显,其中:
图1示出了根据本发明的座椅占用检测单元的图示截面图;
图1示出了根据本发明的座椅占用检测单元的示意性电路图;
图2示出了根据本发明的座椅占用检测单元的图示截面图;
图3示出了根据本发明的座椅占用检测单元的具有预制凹槽的座椅填料的插图;
图4示出了具有嵌入座椅填料中的座椅占用检测单元的根据本发明的车辆座椅的座椅填料的局部截面的透视图;以及
图5示出了根据本发明的座椅占用检测单元的磁体的调整的图示插图。
具体实施方式
图1示出了座椅占用检测单元10,具有两个布置于相互间隔一定距离处的传感器12。然而,仅一个传感器或多于两个的传感器12还可以设置在座椅占用检测单元10中。两个传感器12的每一个均具有根据合适的传统公知类型的构造的簧片开关14。
两个簧片开关14相互间隔开地被固定且接触在共用支撑物16,此处为印刷电路板上。两个簧片开关14之间的距离优选地介于5与20cm之间,此处大约15cm。在两个簧片开关14之间的中心,远离支撑物16地引导电导线18,以连接座椅占用检测单元10。
将两个簧片开关14嵌入弹性可压缩泡沫层20中,该泡沫层20完全覆盖开关侧上的支撑物16。支撑物16的后侧没有泡沫。
位于泡沫层20上的磁体22,分别在簧片开关14上方,一个磁体22分别与簧片开关14之一相关联。泡沫层沿开关方向z反向可压缩,其基本上垂直于支撑物16,并且对应于乘员加载的方向。当负载取消时,泡沫层20再次松弛,并且将磁体22移回到其初始位置。
通过设置在泡沫层24中的对应的凹槽26,将两个磁体22固定在进一步共用的泡沫层24中。这在图3中图示。
图1中示出的装置的配线在图2中图示地图解。将两个簧片开关14彼此平行并且平行于第一电阻R1地连接。通过该电阻以及与该组串联的电阻R2,可以将电路的灵敏性设置为较宽的范围。当两个传感器12之一发出信号时,即,当两个磁体22之一靠近与其相关联的簧片开关14达到使簧片开关连接的程度时,座椅的占用被检测到。
当车辆乘员坐在车辆座椅30上时,座椅填料28沿开关方向z被加载。泡沫层20被压缩,并且磁体22沿开关方向z减少其与簧片开关14的距离,该簧片开关与该磁体相关联。在特定的距离处,达到簧片开关14的切换点,在该切换点处,磁体22的磁场具有足够的强度,以移动簧片弹簧14的(磁性可偏离的)接触片,并且闭合开关。在这种情况中,产生切换信号,其经由导线18传递至控制单元(未示出)。当车辆乘员离开座椅30时,泡沫层20松弛,磁体22再次远离簧片开关14移动。当其再次超出连接簧片开关14的距离时,簧片开关14再次打开,并且信号结束。
图1中示出的装置基本上由泡沫包围。在此作为支撑物16的后侧上的保护层固定泡沫薄层。此处可以将泡沫层20,24的材料选择得与车辆座椅30的座椅填料28的材料相似或相同,此在图4与5中图示地示出。
在座椅填料28的加工过程中,例如通过对应形式的发泡工具,其在尺寸上对应于座椅占用检测单元10,预制凹槽32。座椅占用检测单元10简单地插入到凹槽32中,支撑物16指向下,即,指向远离未来的座椅表面的方向。优选地,不实施进一步的紧固,但还可以进行粘合或焊接连接。
在这种位置座椅被人占用检测是非常有利于。在图5中,具有插入的座椅占用检测单元10的座椅填料28在局部截面视图中示出。座椅占用检测单元10横切于车辆座椅30的纵向L被安装,也就是在座椅填料28的中心被安装。
在图5中,还图示地示出所述的座椅占用检测单元10在车辆占用保护系统100中的使用。与装置34合作检测安全带是否被佩戴(仅在图5中表示),从座椅占用检测单元10的传感器信号获得安全带佩戴报警信号。当检测到车辆座椅30(被人)被占用,并且与此同时,检测到属于该车辆座椅30的安全带(未示出)未被佩戴时,产生报警信号。报警信号本质上可以是声音的,可视的或者触觉的。
磁体22沿垂直于开关方向z的方向R可移置地安装在它们各自在泡沫层24中的凹槽26中。为此,凹槽26被形成得沿方向R大于磁体22的延伸。在该示例中,方向R的延伸与两个簧片开关14相符。
通过沿方向R垂直于开关方向z放置的磁体22来设置簧片开关14的切换点。为了连接簧片开关14,根据磁体22相对于簧片开关14的接触片的位置,增加或者减小磁体22必须具有沿开关方向Z距离簧片开关14的距离。
该调节可以通过在图6中图解的调节工具36而自动执行。此处的调节工具36夹紧对应的磁体22,并且首先靠近由簧片开关14的位置预先确定的零点。存储初始值。目前调节工具36靠近位于沿方向R远离零点一定距离的点。在此位置处,簧片开关14的切换点由沿开关方向z的运动确定。存储该位置与切换点。在此示例中,沿开关方向z的开始点设置在预定高度,并且优选地为常数。
调节工具36针对沿方向R的各个点重复该过程,优选地,都向零点的左,也向零点的右。预设切换速度,即,沿方向z的运动速度,例如大约15mm/s。
当到达如下位置时,存储该位置:在该位置处,以预定的切换距离达到簧片开关14的切换点。
如图6所示,磁体22沿方向R的位置的确立优选地发生在将泡沫层20,24施加到支撑物16上之前。当存储磁体22的最佳位置——该最佳位置在调节过程中确定——时,可以在将泡沫层20,24施加到凹槽26中的支撑物16上之前,将磁体准确地安装在所需的位置。
可以仅通过夹紧,或通过合适的(优选地,可反向解除的)装置,将磁体22固定于凹槽26中的预定位置处,以使得再调节成为可能。在座椅填料28的泡沫材料内相对较远地放置座椅占用检测单元10,以使得乘坐环境受到影响或乘员的乘坐舒适性减弱的危险不存在。
座椅占用检测单元10还可以简单地整合到已经存在的车辆座椅与座椅设计中,因为其开关参数能够容易地设置,并且还可连续调节。

Claims (8)

1.一种座椅占用检测单元,具有至少一个传感器(12),所述传感器具有簧片开关(14)与相对于所述簧片开关能够沿开关方向(z)移动的磁体(22),
其中,所述座椅(30)具有座椅填料(28),并且在所述座椅填料(28)中提供凹槽(32),所述座椅占用检测单元(10)插入到所述座椅填料(28)中,
其中,能够弹性压缩的第一泡沫层(20)被布置于所述簧片开关(14)与所述磁体(22)之间,并且其中所述磁体(22)被插入到第二泡沫层(24)的凹槽(26)中,
特征在于,所述磁体(22)被沿垂直于所述开关方向(z)的方向(R)可移置地安装在第二泡沫层的所述凹槽(26)中,其中第二泡沫层的所述凹槽(26)被形成得沿与所述开关方向(z)垂直的方向(R)大于所述磁体(22)的延伸,以使得所述磁体(22)能够沿垂直于所述开关方向(z)的方向(R)被调节。
2.根据权利要求1所述的座椅占用检测单元,其特征在于,提供了两个传感器(12)。
3.根据权利要求2所述的座椅占用检测单元,其特征在于,所述簧片开关(14)被布置于共用的支撑物(16)上。
4.根据权利要求1所述的座椅占用检测单元,其特征在于,所述传感器(12)基本上由第一泡沫层(20)和第二泡沫层(24)界定。
5.根据权利要求1所述的座椅占用检测单元,其特征在于,所述簧片开关(14)的切换点能够由所述磁体(22)的调节设置。
6.根据权利要求1所述的座椅占用检测单元,其特征在于,所述开关方向(z)对应于加载的方向。
7.根据权利要求1所述的座椅占用检测单元,其特征在于,在所述座椅填料(28)的发泡过程中预制所述凹槽(32)。
8.一种具有根据前述权利要求中的任一项所述的座椅占用检测单元(10)的车辆乘员保护系统,具有用于检测安全带佩戴的装置(34),在所述车辆乘员保护系统中,所述传感器(12)的信号被使用来在检测到所述座椅(30)被占用并且检测到所述安全带未被佩戴的情况下启动报警信号。
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