DE10160121C2 - Sensoranordnung - Google Patents
SensoranordnungInfo
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- B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
- B60R21/01512—Passenger detection systems
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine flächige Sensoranordnung, insbe
sondere eine Sensorsitzmatte zur Sitzbelegungserkennung in
einem Kraftfahrzeug.
Bei einer Vielzahl von technischen Anwendungen in Kraftfahr
zeugen spielt die Sitzbelegung durch Kraftfahrzeuginsassen
eine große Rolle. In besonderem Maße gilt dies für Insassen
rückhaltesysteme, deren effizienter Einsatz sehr oft von der
Sitzposition des Fahrzeuginsassen abhängig gemacht wird.
Die einfachste Sitzbelegungserkennung ist das Erkennen der
Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen beispielsweise durch Kon
taktschalter im Fahrzeugsitz.
Andere Messsysteme zur Sitzbelegungserkennung erfassen das
Gewicht eines Fahrzeuginsassen oder sogar dessen Gewichtsver
teilung auf einem Fahrzeugsitz. Dies ermöglicht einerseits
ein Erkennen der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen, zum an
deren kann eine Bestimmung seines Körpergewichts oder seiner
Gewichtsverteilung auf dem Fahrzeugsitz erfolgen. Je nach
Sensoranordnung und Messverfahren können diese beiden Infor
mationen gleichzeitig oder unabhängig voneinander gemessen
werden.
Zum Erfassen der Messgröße, insbesondere des Gewichts, werden
zumeist Sensorsitzmatten verwendet, bestehend aus druckemp
findlichen Sensorelementen, die auf der Sitzfläche verteilt
angeordnet sind, oft innerhalb von Reihen und Spalten, wenn
es sich um mehrere Sensorelemente handelt.
Aus dem Stand der Technik sind insbesondere Sensorelemente in
Sensorsitzmatten bekannt, die im wesentlichen zwei parallel
zueinander angeordnete, elektrisch isolierende Folien aufwei
sen. Zwischen diesen befindet sich eine gleichfalls elektrisch
isolierende Zwischenschicht, die beide Folien voneinan
der in Abstand hält. Auf den einander zugewandten Seiten der
Folien sind elektrisch leitfähige Flächen aufgebracht, zwi
schen denen hochohmiges Material angeordnet ist, vorzugsweise
Luft.
Durch Druckeinwirkung auf die Sensorsitzmatte, beispielsweise
durch das Körpergewicht eines Fahrzeuginsassen, werden die
leitfähigen Flächen in leitenden Kontakt miteinander ge
bracht, so dass der elektrische Übergangswiderstand zwischen
den beiden leitfähigen Flächen abhängig von der Druckamplitu
de ist.
Solche Sensorsitzmatten sind bekannt aus den Druckschriften
DE 44 06 897 C1, DE 197 52 976 C2, US 58 96 090 A, DE 200 14 200 U1
sowie DE 42 37 072 C1, geeignete Sensorzellen für die
se Sensoranordnungen sind beschrieben in US 43 14 228, DE 200 14 200 U1
beziehungsweise US 43 14 227.
Die leitfähigen Flächen bekannter Sensorelemente, im folgen
den auch Sensorzellen genannt, weisen oft Rotationssymmetrie
um die Flächennormale auf, beispielsweise handelt es sich um
runde Sensorzellen. In einer Sensoranordnung als Sensorsitz
matte werden viele gleichartige, runde Sensorzellen flächig
auf einem Fahrzeugsitz angeordnet.
Problematisch bei solchen Sensoranordnungen ist, dass die
Sensorzellen zumeist auf einer unebenen Oberfläche eines
Fahrzeugsitzes angebracht werden, wodurch die Sensorzellen je
nach Position auf der Sensorsitzmatte unterschiedlichen Zug-
oder Biegebelastungen ausgesetzt sind, insbesondere also ent
lang von Knicklinien der Sensoranordnung.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Sensorelemente sind
derart aufgebaut, dass sie sehr empfindlich auf solche Zug-
oder Biegebelastungen an Knicklinien reagieren. Die Signalkennlinie
der Sensorelemente abhängig von dem auf sie wirken
den Gewicht verändert sich dadurch. Üblicherweise verschiebt
die Verbiegung der Sensorelemente einen konstanten Offset PL
der Signalkennlinie zu niedrigeren Werten wie in Fig. 4 dar
gestellt.
Für verschiedene Messsysteme zur Sitzbelegungserkennung kann
diese Verschiebung der Sensorkennlinie verschiedene Auswir
kungen haben:
Gegebenenfalls wird auch dann schon ein Passagier auf dem Fahrzeugsitz erkannt, wenn sich dort nur ein kleiner, leich ter Gegenstand befindet. Ein Airbag würde aufgrund dieser falschen Information bei einem Fahrzeugaufprall unnötigerwei se aufgeblasen werden, um den vermeintlichen Fahrzeugpassa gier zu schützen.
Gegebenenfalls wird auch dann schon ein Passagier auf dem Fahrzeugsitz erkannt, wenn sich dort nur ein kleiner, leich ter Gegenstand befindet. Ein Airbag würde aufgrund dieser falschen Information bei einem Fahrzeugaufprall unnötigerwei se aufgeblasen werden, um den vermeintlichen Fahrzeugpassa gier zu schützen.
Bei anderen Systemen zur Sitzbelegungserkennung wird bei ei
ner Verschiebung des konstanten Offsets der Sensorkennlinie
ein falsches Gewicht beziehungsweise eine falsche Gewichts
verteilung eines Fahrzeuginsassen an das Insassenschutzsystem
gemeldet. Wird aufgrund dieser falschen Information ein In
sassenschutzmittel beispielsweise zu früh ausgelöst, so kann
dies schwere Verletzungen für einen Fahrzeuginsassen zur Fol
ge haben kann.
Die Veränderung der Sensorkennlinie unter der Einwirkung ei
ner Zug- oder Biegebelastung auf das Sensorelement an einer
Knicklinie eines Fahrzeugsitzes nennt man Preload-Effekt.
Aufgrund des Preload-Effekts wird eine Anordnung von Sen
sorzellen in Sensorsitzmatten an stark gekrümmten Stellen o
der an Nähten eines Fahrzeugsitzes oftmals vermieden. An sol
chen von der Messung ausgesparten Stellen geht dadurch aller
dings wichtige Information über den Fahrzeuginsassen verlo
ren. Auch dies kann im Falle eines Aufprallunfalls schwere
Verletzungen des Fahrzeuginsassen nach sich ziehen, wenn das
Insassenschutzsystem aufgrund fehlender Information nicht die
optimale Schutzwirkung für den Fahrzeuginsassen entfalten
konnte.
Eine weitere Maßnahme zur Vermeidung des Preload-Effekts
ist eine Verkleinerung der leitfähigen Flächen der bekannten
Sensorzellen.
Bei kleinen Sensorzellen liegt der konstante Offset (PS) der
Sensorkennlinie grundsätzlich bei höheren Werten als bei grö
ßeren Sensorzellen (Fig. 4). Dadurch zeigt sich der Preload-
Effekt zwar erst bei weit größeren Biegebelastungen als bei
großflächigen Sensorelementen.
Jedoch verliert die Sensorkennlinie einer kleineren Sensor
zelle (CS) an Auflösungsgenauigkeit im Vergleich zur Kennli
nie einer größeren Sensorzelle (CL), da die Steigung ihrer
Signalkennlinie steiler wird. Gleichzeitig verringert sich
auch der Wertebereich ihrer Kennlinie (Fig. 4).
Auch hier kann aufgrund einer zu ungenauen Information über
den Fahrzeuginsassen eine optimal an die Sitzbelegung ange
passte Schutzwirkung eines Insassenschutzsystems gegebenen
falls ausbleiben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend be
schriebene bekannte Sensorsitzmatte dahingehend zu verbes
sern, dass die Sensorelemente auch an einbaubedingten Knick
linien aussagekräftige Gewichtmessungen auf einem Fahrzeug
sitz ermöglichen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Zumindest ein Sensorelement der Sensoranordnung ist nicht ro
tationssymmetrisch ausgebildet und weist dabei den Vorteil
auf, dass es angeordnet entlang einer einbaubedingten Knick
linie einen sehr geringen Preload-Effekt aufweist, unabhängig
davon jedoch eine sehr große Auflösung des gewichtsabhängigen
Sensorsignals innerhalb eines sehr großen Wertebereichs er
reicht.
Der rotationssymmetrische Aufbau der aktiven Fläche bekannter
Sensorelemente muss dazu an solchen einbaubedingten Knicklinien
aufgegeben werden zugunsten einer nicht rotationssymmet
rischen aktiven Fläche des Sensorelements. Aus dem Stand der
Technik sind kreisförmige aktive Flächen bekannt. Diese sind
beispielsweise durch ovale aktive Flächen zu ersetzen. Es
sind jedoch auch weitere Ausführungsformen möglich.
Knicklinien an einem Fahrzeugsitz sind beispielsweise ge
krümmte Oberflächen an einer Schenkelablage oder an beidsei
tigen Sitzwangen oder entlang von Nähten des Sitzbezuges.
Als aktive Fläche eines Sensorelements wird die flächige Pro
jektion desjenigen Sensorbereichs bezeichnet, der innerhalb
des Nutzbereichs der Sensorkennlinie - das heißt vor Errei
chen eines im wesentlichen konstanten Maximalwertes der Sen
sorkennlinie - gewichtsabhängig und signalbeeinflussend zur
Sensorkennlinie beiträgt (Fig. 4).
Ein kreisförmiges Sensorelement kann durchaus zur verbesser
ten elektrischen Kontaktierung Ausbuchtungen seiner Kreisli
nie aufweisen, die beispielsweise als Zuleitung über die
Sitzmatte weitergeführt werden bis hin zur Auswerteelektronik
der Sensorsitzmatte. Die aktive Fläche des Sensorelements ist
dennoch kreisförmig. In diesem Sinne wird auch der Begriff
der Rotationssymmetrie verwendet.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen werden durch die Unteran
sprüche beansprucht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von ausgewählten Aus
führungsbeispielen dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 die ovale Fläche eines erfindungsgemäßen Sen
sorelements 1 mit elektrischer Zuleitung 11 in
einer schematischen Darstellung,
Fig. 2a einen Querschnitt durch ein bekanntes rotati
onssymmetrisches großes Sensorelement,
Fig. 2b den Querschnitt durch das Sensorelement aus
Fig. 2a unter dem Einfluss einer Biegebelas
tung,
Fig. 3a einen Querschnitt durch ein bekanntes rotati
onssymmetrisches kleines Sensorelement,
Fig. 3b den Querschnitt durch das Sensorelement aus
Fig. 3a unter dem Einfluss einer Biegebelas
tung,
Fig. 4 eine prinzipielle Signalcharakteristik Si ei
nes bekannten rotationssymmetrischen Sensor
elements mit großer Fläche CL und einer Sen
sorzelle mit kleiner Fläche CS,
Fig. 5a und 5b weitere Ausführungsbeispiele für die geo
metrische Form der Flächen eines erfin
dungsgemäßen Sensorelements A,
Fig. 6 die kreisförmige Fläche eines bekannten Sen
sorelements S in Draufsicht und
Fig. 7 eine mögliche Anordnung von kreisförmigen und
ovalen Sensorelementen (A, S) auf einem Fahr
zeugsitz (Sz).
Als Messgröße wird im Folgenden die auf die Sensorzellen ein
wirkende Gewichtskraft betrachtet.
Im Folgenden wird ein Sensorelement mit einer runden oder o
valen aktiven Fläche kurz auch als rundes oder ovales Sensor
element bezeichnet.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes ovales Sensorelement 1.
Das in durchgezogener Linie gezeichnete Oval 1 stellt die o
bere der beiden übereinander angeordneten leitfähigen Flächen
des Sensorelements dar. Die davon zu einer Seite wegführende
Linie ist ihre elektrische Zuleitung 11. Nicht dargestellt
ist die untere der beiden leitfähigen Flächen.
Die aktive Fläche ist nicht rotationssymmetrisch. Eine längs
te Schnittlinie 12 durch das Sensorelement ist gestrichelt
eingezeichnet.
Bei einer Verbiegung des Sensorelements um die längste
Schnittlinie 12 verändert sich das Sensorsignal bei sonst un
verändertem Einwirken einer Gewichtskraft auf das Sensorele
ment. Der konstante Offset der charakteristischen Kennlinie
des Sensorelements verschiebt sich zu kleineren Werten hin.
Bei einer Verbiegung um eine dazu senkrechte Achse 13, ist
die Verschiebung der Sensorkennlinie jedoch wesentlich stär
ker ausgeprägt. Der Zahlenwert des konstanten Offsets fällt
noch geringer aus, das heißt der Preload-Effekt ist bei einer
Verbiegungsachse 13 weitaus stärker als im Falle der dazu
senkrechten Achse 12.
Eine einbaubedingte Knicklinie des Sensorelements 1 liegt
deshalb vorzugsweise entlang der längsten Schnittlinie 12.
Aufgrund von Einbautoleranzen im Kraftfahrzeug kann diese
günstigste Einbauposition eines Sensorelements jedoch nicht
immer umgesetzt werden. Die Länge der Schnittlinie durch das
Sensorelement entlang der Knicklinie kann um bis zu +-30% von
der längsten Schnittlinie 12 abweichen.
Anhand der Fig. 2a bis 3b wird nun das Prinzip dieser Ver
biegungsempfindlichkeit erläutert:
Fig. 2a zeigt einen Querschnitt durch ein bekanntes Sensor element in einer Sensorsitzmattenanordnung. Eine obere Sen sorfolie 5 aus nicht leitendem Material ist parallel zu einer gleichartigen unteren Sensorfolie 7 angeordnet. Die beiden Folien werden durch einen Abstandhalter 9 aus gleichfalls nicht leitendem Material in einem Abstand zueinander gehal ten. Auf den einander zugewandten Seiten sind jeweils leitfä hige Flächen 6 und 8 auf die Folien aufgebracht. Zwischen den beiden leitfähigen Flächen befindet sich hochohmiges Material 10, insbesondere Luft.
Fig. 2a zeigt einen Querschnitt durch ein bekanntes Sensor element in einer Sensorsitzmattenanordnung. Eine obere Sen sorfolie 5 aus nicht leitendem Material ist parallel zu einer gleichartigen unteren Sensorfolie 7 angeordnet. Die beiden Folien werden durch einen Abstandhalter 9 aus gleichfalls nicht leitendem Material in einem Abstand zueinander gehal ten. Auf den einander zugewandten Seiten sind jeweils leitfä hige Flächen 6 und 8 auf die Folien aufgebracht. Zwischen den beiden leitfähigen Flächen befindet sich hochohmiges Material 10, insbesondere Luft.
Fig. 2b zeigt den Querschnitt des Sensorelements aus Fig.
2a, wobei das Sensorelement durch eine einwirkende Kraft um
eine Knicklinie verbogen wird.
Da die beiden leitfähigen Flächen 6 und 8 entlang des Quer
schnitts die gleiche Länge aufweisen, durch ihre Abstandhal
ter 9 jedoch zueinander in einem definierten Abstand gehalten
werden, ist die obere Kontaktfläche 6 stärker gekrümmt als
die untere Kontaktfläche 8. Dies führt zu einer starken Annä
herung der beiden leitenden Flächen 6 und 8 an der Stelle ih
rer stärksten Krümmung. Werden beide Kontaktflächen weiter
gebogen, so kann es in diesem Bereich zu einem elektrischen
Kontakt zwischen den beiden leitfähigen Flächen 6 und 8 kom
men.
Da die beiden Flächen auf einem elektrisch unterschiedlichen
Potenzial liegen, fließt ein Strom abhängig von dem Über
gangswiderstand zwischen den beiden leitfähigen Flächen. Je
größer die Kontaktfläche desto geringer wird der Übergangswi
derstand zwischen ihnen.
Die Abhängigkeit des Übergangswiderstandes von der so entste
henden Kontaktfläche wird auch bei der Messung eines auflie
genden Gewichts ausgenützt.
Eine Durchbiegung des Sensorelements bis hin zur elektrischen
Kontaktierung der beiden leitenden Flächen erzeugt auf diese
Art ein falsches Gewichtssignal. Man spricht hier von einem
Preload-Effekt. Diesen Preload-Effekt durch eine Verbiegung
der Sensorzelle kann die Auswerteeinheit der Sensorsitzmatte
nicht von einem Gewichtssignal unterscheiden.
Die Auswertung des Sensorsignals durch eine Verbiegung des
Sensorelements erfolgt analog einer Auswertung eines auflie
genden Gewichts. Dabei sind mehrere Methoden zur Auswertung
der Sensorsignale möglich:
Um den Stromfluss zwischen Flächen 6 und 8 konstant zu hal ten, wird die Spannung abhängig von dem Übergangswiderstand zwischen den Flächen variiert. Je größer die Kontaktfläche der beiden leitfähigen Flächen ist, desto kleiner wird der Ü bergangswiderstand. Je stärker das Sensorelement durchgebogen wird, desto kleiner ist folglich die für den konstanten Stromfluss notwendige Spannung.
Um den Stromfluss zwischen Flächen 6 und 8 konstant zu hal ten, wird die Spannung abhängig von dem Übergangswiderstand zwischen den Flächen variiert. Je größer die Kontaktfläche der beiden leitfähigen Flächen ist, desto kleiner wird der Ü bergangswiderstand. Je stärker das Sensorelement durchgebogen wird, desto kleiner ist folglich die für den konstanten Stromfluss notwendige Spannung.
Alternativ kann eine Auswertung der Sensorsignale auch bei
konstant gehaltener Spannung erfolgen. Das Maß für das auf
liegende Gewicht ist dann der variable Stromfluss über den
Kontaktwiderstand der beiden leitfähige Flächen 6 und 8.
Fig. 3a zeigt den Querschnitt eines Sensorelements, iden
tisch aufgebaut zu dem der Fig. 2a und 2b. Die Flächenaus
dehnung der leitfähigen Flächen in Querschnittsrichtung ist
jedoch wesentlich kleiner.
Fig. 3b zeigt den Querschnitt des Sensorelements aus Fig.
3a unter dem Einfluss derselben Biegung um eine Knicklinie
aus der Zeichenebene heraus wie im Falle der Fig. 2b.
An den Stellen der stärksten Krümmung ist der Abstand der
beiden leitfähigen Flächen 6 und 8 größer als der vergleich
bare Abstand aus Fig. 2b.
Zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen den lei
tenden Flächen 6 und 8 muss das kleinere Sensorelement aus
Fig. 3b wesentlich stärker gekrümmt werden als das größere
Sensorelement aus Fig. 2b. Bei dem bekannten Aufbau der Sen
sorzelle ist eine kleinere Fläche des Sensorelements deshalb
unempfindlicher gegenüber dem Preload-Effekt als eine größere
Fläche. Allerdings verringert sich auch die Signalauflösung
der charakteristischen Kennlinie:
Fig. 4 zeigt eine Kennlinie eines großen Sensorelements CL und eines kleinen Sensorelement CS anhand einer schematischen Darstellung. Aus Gründen der Anschaulichkeit wird in der Gra fik von einfachen rotationssymmetrischen leitfähigen Flächen der Sensorelemente ausgegangen.
Fig. 4 zeigt eine Kennlinie eines großen Sensorelements CL und eines kleinen Sensorelement CS anhand einer schematischen Darstellung. Aus Gründen der Anschaulichkeit wird in der Gra fik von einfachen rotationssymmetrischen leitfähigen Flächen der Sensorelemente ausgegangen.
Entlang der Abszisse ist das Sensorsignal Si aufgetragen. Die
Ordinate zeigt die Gewichtkraft G, die auf die Sensorzelle
wirkt.
Die durchgezogene Linie CL stellt die Kennlinie für das groß
flächige Sensorelement dar:
Erst nach Erreichen einer minimalen Gewichtskraft PL ist die obere leitfähige Fläche 6 des Sensorelements soweit durchge drückt, dass sie die untere leitfähige Fläche 8 elektrisch kontaktiert.
Zu höheren Gewichtskräften G hin steigt die Kurve CL kontinu ierlich an. Die Kontaktfläche der beiden leitfähigen Flächen 6 und 8 gewinnt immer mehr an Größe, bis das Sensorsignal auf einen konstanten Wert zuläuft. Danach kann auch bei einer weiteren Erhöhung der Gewichtskraft G kein zusätzliches Sen sorsignal erzeugt werden.
Erst nach Erreichen einer minimalen Gewichtskraft PL ist die obere leitfähige Fläche 6 des Sensorelements soweit durchge drückt, dass sie die untere leitfähige Fläche 8 elektrisch kontaktiert.
Zu höheren Gewichtskräften G hin steigt die Kurve CL kontinu ierlich an. Die Kontaktfläche der beiden leitfähigen Flächen 6 und 8 gewinnt immer mehr an Größe, bis das Sensorsignal auf einen konstanten Wert zuläuft. Danach kann auch bei einer weiteren Erhöhung der Gewichtskraft G kein zusätzliches Sen sorsignal erzeugt werden.
Die gestrichelte Linie CS zeigt schematisch die charakteris
tische Kennlinie des kleinflächigen Sensorelements:
Bis zum Einsetzen eines Mindestsignals muss bei diesem Sen sorelement mehr Gewichtskraft PS aufgebracht werden als bei dem großflächigen Sensorelement. Danach steigt auch diese Kennlinie kontinuierlich mit zunehmender Gewichtkraft G an, bis sie einen konstanten Wert erreicht, der auch bei weiterer Erhöhung der Gewichtskraft G nicht mehr zunimmt. Dieser kon stante Maximale Signalwert ist für das kleinere Sensorelement niedriger als für das größere Sensorelement.
Bis zum Einsetzen eines Mindestsignals muss bei diesem Sen sorelement mehr Gewichtskraft PS aufgebracht werden als bei dem großflächigen Sensorelement. Danach steigt auch diese Kennlinie kontinuierlich mit zunehmender Gewichtkraft G an, bis sie einen konstanten Wert erreicht, der auch bei weiterer Erhöhung der Gewichtskraft G nicht mehr zunimmt. Dieser kon stante Maximale Signalwert ist für das kleinere Sensorelement niedriger als für das größere Sensorelement.
Im Unterschied zur Kurve CL ist die Steigung der Kennlinie CS
allerdings steiler. Das Signal des kleinen Sensorelements CS
reagiert wesentlich empfindlicher auf eine Änderung der Ge
wichtskraft G als das Signal des größeren Sensorelements CL.
Dadurch sinkt die Auflösungsgenauigkeit der auf die Sensor
elemente wirkenden Gewichtskraft. Gerade für die Klassifizie
rung eines Fahrzeuginsassen entsprechend seines Gewichtes
kann es jedoch sehr wichtig sein, dass die Sensorkennlinie
eine möglichst große Auflösung der einwirkenden Gewichtskraft
zulässt. Eine Kennlinie mit geringer Steigung ist deshalb ei
ner steileren Kennlinie vorzuziehen.
Bei Sensorelementen mit dem bekannten Aufbau aus zwei
beabstandeten leitfähigen Flächen wird folglich die Aufgabe
der Erfindung vorzugsweise durch solche leitenden Flächen er
füllt, die bei einer Verformung um eine Knicklinie entlang
dieser eine größtmögliche Fläche aufweisen, das heißt: ihre
Schnittlinie durch die Sensorfläche sollte entlang der Knick
linie möglichst lang sein. Wie bereits oben erwähnt erreicht
die Schnittlinie der Sensorflächen entlang der Knicklinie
einbaubedingt üblicherweise eine Länge, die um bis zu +-30%
von der maximalen Schnittlinie abweichen kann.
Mit dieser Ausformung eines Sensorelements wird das Sensor
signal erst bei einer wesentlich stärkeren Durchbiegung maß
geblich beeinflusst als dies bei den bekannten rotationssym
metrischen Elementen der Fall ist.
In der zur Knicklinie senkrechten Ausdehnungsrichtung ist die
Fläche vorzugsweise kleiner - das heißt die Schnittlinie der
Sensorflächen entlang der Senkrechten zur Knicklinie ist kür
zer - um eine sehr gute Signalauflösung zu erreichen.
Die in der Fig. 1 gezeigte ovale Sensorfläche 1 ist ein Bei
spiel für die Realisierung der Erfindung.
Die Fig. 5a und 5b zeigen weitere Ausführungsformen der
Erfindung. Je nach Lage der Knicklinien des Sensorelements
gibt es verschiedene vorteilhafte Sensorflächen:
Fig. 5a zeigt eine rechteckige Sensorfläche 14 die sich be sonders gut eignet für einen ebenfalls eingezeichneten Ver lauf der Knicklinie K. Die ovale Sensorfläche 1 aus Fig. 1 wäre hier jedoch ebenso gut einsetzbar.
Fig. 5b zeigt ein bumerangförmiges Sensorelement 15 als be vorzugte Ausgestaltung der Sensorfläche im Bereich zweier sich schneidender Knicklinien K1 und K2.
Fig. 5a zeigt eine rechteckige Sensorfläche 14 die sich be sonders gut eignet für einen ebenfalls eingezeichneten Ver lauf der Knicklinie K. Die ovale Sensorfläche 1 aus Fig. 1 wäre hier jedoch ebenso gut einsetzbar.
Fig. 5b zeigt ein bumerangförmiges Sensorelement 15 als be vorzugte Ausgestaltung der Sensorfläche im Bereich zweier sich schneidender Knicklinien K1 und K2.
Fig. 7 zeigt eine mögliche Anordnung von kreisförmigen und
damit rotationssymmetrischen Sensorelementen S1, S2, . . . SN auf
einem Fahrzeugsitz S2. An den Knicklinien K1 bis K4 des Fahr
zeugsitzes ist die Form der mehrheitlich kreisförmigen Sen
sorelemente S1 bis SN verändert in die ovale und damit asym
metrische - das heißt nicht rotationssymmetrische - Form der
Sensorelemente A1 bis AN.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbei
spiele beschränkt. Vielmehr ist ein Vielzahl von Abwandlungen
und Varianten möglich, die je nach vorgesehener Einbaupositi
on eines Sensorelements verschieden sein kann.
Claims (5)
1. Flächige Sensoranordnung, insbesondere Sensorsitzmatte zur
Sitzbelegungserkennung in einem Kraftfahrzeug,
mit
mehreren druckempfindlichen Sensorelementen (A, S), die flächig verteilt angeordnet sind,
deren elektrisches Verhalten jeweils von dem örtlichen Wert einer Messgröße abhängig ist,
mindestens einem nicht rotationssymmetrischen Sensorele ment (A) auf einer einbaubedingten Knicklinie (K) der Sen soranordnung mit
einer längsten Schnittlinie (12) durch die aktive Fläche des Sensorelements (A) entlang der Knicklinie (K).
mehreren druckempfindlichen Sensorelementen (A, S), die flächig verteilt angeordnet sind,
deren elektrisches Verhalten jeweils von dem örtlichen Wert einer Messgröße abhängig ist,
mindestens einem nicht rotationssymmetrischen Sensorele ment (A) auf einer einbaubedingten Knicklinie (K) der Sen soranordnung mit
einer längsten Schnittlinie (12) durch die aktive Fläche des Sensorelements (A) entlang der Knicklinie (K).
2. Sensoranordnung nach Anspruch 1, wobei die Fläche des Sen
sorelements (A) oval ausgeformt ist.
3. Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2 mit Sensorelementen
(A, S) mit
zwei übereinander angeordneten, nicht leitenden Folien (5, 7),
einer leitfähigen Fläche auf der oberen Folie (6),
einer zweiten leitfähigen Fläche auf der unteren Folie (8) und
einem Bereich zwischen den leitfähigen Flächen (6, 8) ge füllt mit nicht leitendem Material (10).
zwei übereinander angeordneten, nicht leitenden Folien (5, 7),
einer leitfähigen Fläche auf der oberen Folie (6),
einer zweiten leitfähigen Fläche auf der unteren Folie (8) und
einem Bereich zwischen den leitfähigen Flächen (6, 8) ge füllt mit nicht leitendem Material (10).
4. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit
mehrheitlich rotationssymmetrischen Sensorelementen (S).
5. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei auf den einbaubedingten Knicklinien (K1 . . KN) der Sen
soranordnung ausschließlich nicht rotationssymmetrische Sen
sorelemente (AS) angeordnet sind.
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DE (2) | DE10160121C2 (de) |
WO (1) | WO2003053750A1 (de) |
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---|---|---|---|---|
DE10326770B4 (de) * | 2002-09-23 | 2007-05-16 | Ford Global Tech Llc | Sensorsystem zum Bestimmen der Breite eines Objekts |
Families Citing this family (15)
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