DE102005046947B4

DE102005046947B4 - Leitfähiges Textil, Antenne und Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102005046947B4
Application number: DE102005046947A
Authority: DE
Inventors: Stefan Ellinger; Manfred Geyer; Peter Karges; Gerhard Wild; Jürgen ZACHERL
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2025-10-01
Also published as: JP2009513423A; US20090051607A1; DE102005046947A1; CN101272931A; KR20080059275A; EP1928694A1; WO2007036551A1

Abstract

Leitfähiges Textil, das Fäden oder Fasern umfasst, die aus einem leitfähigen Material gebildet sind oder die mit leitfähigem Material überzogen oder von leitfähigem Material durchzogen sind, und das so weitmaschig gewebt ist, dass ein Schaum eines Sitzpolsters (4) eines Fahrzeugsitzes während des Herstellens des Sitzpolsters (4) das leitfähige Textil durchdringen kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein leitfähiges Textil, eine Antenne und einen Fahrzeugsitz mit einer Antenne, insbesondere einer Antenne eines Kindersitzerkennungssystems oder eines Sitzbelegungssystems.
In der DE 198 21 501 A1 ist ein Sitzpolsterüberzug eines Kraftfahrzeugsitzes offenbart, in dem eine Antenne eines Kindersitzerkennungssystems eingewebt ist, die mit einem an einem Kindersitz angebrachten Resonator oder Transponder zusammenwirkt. Als Antenne ist in den Sitzpolsterüberzug ein Draht eingewebt.
In der EP 0 983 162 B1 ist eine Matte mit einem heizbaren Draht für eine Kraftfahrzeugsitzheizung offenbart. Die Matte weist zusätzlich zu dem heizbaren Draht eine Antenne zum Aussenden oder Empfangen von elektromagnetischen Signalen auf. Die Antenne ist vorgesehen zum Zusammenwirken mit einem Resonator oder Transponder eines Kindersitzes, der auf dem Kraftfahrzeugsitz angeordnet ist. Die Matte ist zwischen einem Sitzpolster und dem Sitzpolsterüberzug des Kraftfahrzeugsitzes angeordnet.
In der DE 37 41 023 A1 ist ein Textilprodukt mit elektrisch leitfähiger Einlage offenbart. Das Textilprodukt ist insbesondere ein Sitzkissen oder ein Sitzbezug. Die Einlage ist aus elektrisch leitfähigem Material gebildet und ist in dem Sitzkissen oder dem Sitzbezug angeordnet, um elektrostatische Aufladung zu verhindern.
In der WO 01/44546 A1 sind elektrisch leitfähige Textilstoffe offenbart, die als Autobezugsstoffe, als elektrisch beheizbare Sitzgewebe für Automobile, als Trägermaterial und/oder als Bestandteil eines Senders oder Empfängers oder als Antenne verwendet werden können.
Die Aufgabe der Erfindung ist, ein leitfähiges Textil zu schaffen, dass zuverlässig in einem Sitzpolster eines Fahrzeugsitzes befestigbar ist. Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, eine Antenne zu schaffen, die einfach und zuverlässig in dem Sitzpolster des Fahrzeugsitzes befestigbar ist. Ferner ist die Aufgabe der Erfindung, einen Fahrzeugsitz mit mindestens einer Antenne zu schaffen, der einfach und preisgünstig herstellbar ist.
Die Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß eines ersten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch ein leitfähiges Textil, das Fäden oder Fasern umfasst, die aus einem leitfähigen Material gebildet sind oder die mit leitfähigem Material überzogen oder von leitfähigem Material durchzogen sind. Das leitfähige Textil ist so weitmaschig gewebt, dass ein Schaum eines Sitzpolsters eines Fahrzeugsitzes während des Herstellens des Sitzpolsters das leitfähige Textil durchdringen kann. Dadurch ist das leitfähige Textil besonders einfach und zuverlässig in dem Sitzpolster befestigbar und ferner elektrisch isolierbar.
Gemäß eines zweiten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Antenne, die aus dem leitfähigen Textil gemäß des ersten Aspekts gebildet ist und die mit einer Sende- oder Empfangseinheit koppelbar ist. Der Vorteil ist, dass die Antenne aus leitfähigem Textil dehnbar, biegsam und einfach verarbeitbar ist. Die Antenne ist ferner besonders einfach und zuverlässig in dem Sitzpolster durch Einschäumen befestigbar. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Schaum des Sitzpolsters die Antenne elektrisch isoliert.
Gemäß eines dritten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch einen Fahrzeugsitz, in dem mindestens eine Antenne angeordnet und durch Einschäumen in ein Sitzpolster befestigt ist. Die mindestens eine Antenne ist aus einem von einem Sitzbezug des Fahrzeugsitzes separat ausgebildeten leitfähigen Textil oder Vlies gebildet. Die mindestens eine Antenne ist mit einer Sende- oder Empfangseinheit koppelbar.
Der Vorteil ist, dass die Antenne aus leitfähigem Textil oder Vlies dehnbar, biegsam und einfach verarbeitbar ist. Ferner ist die Antenne aus leitfähigem Textil oder Vlies übernähbar und robust. Die mindestens eine Antenne kann so sehr einfach und ohne Einbußen an Komfort in dem Fahrzeugsitz angeordnet und befestigt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die mindestens eine Antenne unabhängig von dem Sitzbezug herstellbar ist und abhängig von den jeweiligen Anforderungen an unterschiedlichen Orten des Fahrzeugsitzes, insbesondere an oder in unterschiedlichen Schichten des Fahrzeugsitzes, angeordnet werden kann, z. B. auch an Seitenwangen des Fahrzeugsitzes. Dadurch ist ein großer Erfassungsbereich der mindestens einen Antenne möglich. Ferner folgt die mindestens eine Antenne aus leitfähigem Textil oder Vlies Konturen des Fahrzeugsitzes. Dabei führen mechanische Belastungen, die z. B. durch das Abheften des Sitzbezugs in einem Bereich des leitfähigen Textils oder Vlieses entstehen können, aufgrund der hohen Robustheit, Dehnbarkeit und Biegsamkeit des leitfähigen Textils oder Vlieses nicht zu einer Beschädigung oder zu einem Funktionsverlust der mindestens einen Antenne. Der Fahrzeugsitz ist deshalb einfach und preisgünstig herstellbar. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Schaum des Sitzpolsters die mindestens eine Antenne elektrisch isoliert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Fahrzeugsitzes ist das leitfähige Textil weitmaschig gewebt. Dadurch ist eine besonders hohe Dehnbarkeit und Durchlässigkeit, z. B. für Flüssigkeiten, gegeben. Ferner kann der Schaum des Sitzpolsters das leitfähige Textil durchdringen. Dadurch ist die mindestens eine Antenne besonders einfach und zuverlässig in dem Sitzpolster befestigt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Fahrzeugsitzes ist die mindestens eine Antenne in oder an dem Sitzbezug oder in oder an einer Textil-, Vlies- oder Schaumschicht zwischen dem Sitzbezug und einem Sitzpolster oder an einer Sitzheizungs- oder Sitzbelegungsmatte angeordnet und befestigt. Dies hat den Vorteil, dass keine separate Schicht in dem Fahrzeugsitz für die mindestens eine Antenne erforderlich ist und dass bereits vorhandene Schichten des Fahrzeugsitzes genutzt werden können. Dadurch ist der Fahrzeugsitz besonders einfach und preisgünstig herstellbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Fahrzeugsitzes ist die mindestens eine Antenne durch Nähen, Weben, Kleben oder Laminieren befestigt. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrzeugsitz so einfach und preisgünstig herstellbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
1 einen Fahrzeugsitz und
2 eine Sende- und eine Empfangsantenne und eine Sende- und Empfangseinheit.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
Ein Fahrzeugsitz, insbesondere ein Beifahrersitz für ein Kraftfahrzeug, umfasst einen Sitzteil 1 und eine Lehne 2 (1). Der Fahrzeugsitz umfasst einen Sitzrahmen 3 mit Sitzfedern 5, an dem ein Sitzpolster 4 angeordnet ist. Das Sitzpolster 4 ist mit einem Sitzbezug 6 überzogen. Der Sitzbezug 6 ist einschichtig oder mehrschichtig ausgebildet. Ferner kann zwischen dem Sitzpolster 4 und dem Sitzbezug 6 eine oder mehrere Schichten angeordnet sein. Bevorzugt sind der Sitzbezug 6 und die gegebenenfalls zwischen dem Sitzpolster 4 und dem Sitzbezug 6 angeordneten Schichten aus einem Textil-, Vlies- oder Schaummaterial gebildet. Es kann jedoch ebenso z. B. ein Kunststoff- oder Ledermaterial vorgesehen sein. Ferner kann als weitere Schicht beispielsweise eine Sitzheizungs- oder Sitzbelegungsmatte zwischen dem Sitzpolster 4 und dem Sitzbezug 6 angeordnet sein.
In dem Sitzteil 1 des Fahrzeugsitzes ist mindestens eine Antenne 7 angeordnet, insbesondere eines Kindersitzerkennungssystems oder eines Sitzbelegungssystems. Die mindestens eine Antenne 7 ist separat von dem Sitzbezug 6 des Fahrzeugsitzes ausgebildet und ist durch ein leitfähiges Textil oder Vlies gebildet. Das leitfähige Textil oder Vlies weist zusätzlich zu den Eigenschaften von Textil- bzw. Vliesmaterial einen geringen ohmschen Widerstand auf.
Das leitfähige Textil oder Vlies umfasst Fäden oder Fasern, die aus einem leitfähigen Material, z. B. Kupfer, gebildet sind oder mit leitfähigem Material überzogen sind, z. B. mit einem Kupferlack, oder von leitfähigem Material durchzogen sind. Das leitfähige Textil oder Vlies kann zusätzlich zu solchen leitenden Fäden oder Fasern auch nicht leitende Fäden oder Fasern umfassen. Ferner kann das leitfähige Textil oder Vlies auch z. B. durch Auftragen des leitfähigen Lacks auf ein vorgefertigtes Textil oder Vlies hergestellt werden, das aus den nicht leitenden Fäden oder Fasern gebildet ist. Die nicht leitenden Fäden oder Fasern sind z. B. aus Naturfasern oder aus einem Kunststoff hergestellt.
Das leitfähige Textil ist bevorzugt gebildet durch Verweben der leitenden Fäden oder Fasern miteinander oder gegebenenfalls mit nicht leitenden Fäden oder Fasern. Das leitfähige Vlies ist bevorzugt gebildet durch einen vorgegebenen Anteil des leitfähigen Materials, z. B. Eisenwolle, der gegebenenfalls mit nicht leitfähigen Fasern zu dem leitfähigen Vlies verarbeitet ist. Der ohmsche Widerstand des leitfähigen Textils oder Vlieses ist abhängig von dem ohmschen Widerstand des leitfähigen Materials und von dem Anteil der leitenden Fäden oder Fasern in dem leitfähigen Textil oder Vlies.
Aufgrund der mechanischen Eigenschaften des leitfähigen Textils oder Vlieses kann die mindestens eine Antenne 7 sehr einfach in oder an dem Sitzbezug 6, in oder an einer der gegebenenfalls vorgesehenen Schichten zwischen dem Sitzbezug 6 und dem Sitzpolster 4 oder an der gegebenenfalls vorgesehenen Sitzheizungs- oder Sitzbelegungsmatte angeordnet und befestigt werden. Das Befestigen erfolgt beispielsweise sehr einfach durch Nähen, Weben, Kleben oder Laminieren. Die mindestens eine Antenne 7 kann jedoch ebenso an der Oberfläche des Sitzpolsters 4 oder in dem Sitzpolster 4 angeordnet und befestigt werden. Insbesondere wenn das leitfähige Textil weitmaschig gewebt ist, kann die mindestens eine Antenne 7 besonders einfach und zuverlässig durch Einschäumen in das Sitzpolster 4 während des Herstellens des Sitzpolsters 4 in oder an diesem angeordnet und befestigt werden. Der Schaum des Sitzpolsters 4 kann das leitfähige Textil dann durchdringen und dieses dadurch besonders zuverlässig befestigen. Ferner ist die mindestens eine Antenne 7 abgesehen von mindestens einer elektrischen Zuleitung zu der Antenne 7 durch den Schaum des Sitzpolsters 4 elektrisch isoliert.
Die mindestens eine Antenne 7 ist bevorzugt aus streifenförmigem leitfähigem Textil oder Vlies gebildet (2). Alternativ kann eine entsprechende Antennenstruktur auch aus einem großflächig ausgebildeten Stück leitfähigem Textil oder Vlies ausgeschnitten oder ausgestanzt werden. Ein erster, zweiter und dritter Streifen S1, S2, S3 aus leitfähigem Textil oder Vlies sind flächig und rechtwinklig angeordnet und elektrisch leitend miteinander verbunden und bilden so eine Sendeantenne 8, die eine Empfangsantenne 9 rahmenförmig von drei Seiten umschließt. Die Empfangsantenne 9 ist aus einem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Streifen E1, E2, E3, E4, E5 leitfähigem Textil oder Vlies gebildet. Der erste, zweite, dritte und vierte Streifen E1, E2, E3, E4 der Empfangsantenne 9 sind parallel zueinander und voneinander beabstandet angeordnet. Ferner sind diese vier Streifen der Empfangsantenne 9 parallel zu dem ersten und dritten Streifen S1, S3 der Sendeantenne 9 angeordnet. Diese vier Streifen der Empfangsantenne 9 sind an ihrem dem zweiten Streifen S2 der Sendeantenne 8 zugewandten Ende durch den fünften Streifen E5 der Empfangsantenne 9 elektrisch leitend miteinander verbunden. Der fünfte Streifen E5 der Empfangsantenne 9 ist parallel zu dem zweiten Streifen S2 der Sendeantenne 8 angeordnet. Die Sendeantenne 8 und die Empfangsantenne 9 sind ferner elektrisch isoliert voneinander angeordnet. Die Sendeantenne 8 und die Empfangsantenne 9 sind über entsprechende elektrische Zuleitungen mit einer Sende- und Empfangseinheit 10 koppelbar. Insbesondere weisender erste und der dritte Streifen S1, S3 der Sendeantenne 8 und der erste, zweite, dritte und vierte Streifen E1, E2, E3, E4 der Empfangsantenne 9 eine solche elektrische Zuleitung auf.
Abhängig davon, welche der Streifen der Empfangsantenne 9 für den Empfang genutzt werden, kann der Empfangsbereich der Empfangsantenne 9 den jeweiligen Anforderungen entsprechend gewählt werden. So ist der Empfangsbereich der Empfangsantenne 9 z. B. besonders groß, wenn der erste und der vierte Streifen E1, E4 zusammen mit dem fünften Streifen E5 der Empfangsantenne 9 genutzt werden. Entsprechend können zwei nebeneinander angeordnete Empfangsantennen gebildet werden, indem z. B. der erste und der dritte Streifen E1, E3 der Empfangsantenne 9 oder der zweite und der vierte Streifen E2, E4 der Empfangsantenne 9 zusammen mit dem fünften Streifen E5 der Empfangsantenne 9 genutzt werden. Dadurch sind zwei sich überlappende Empfangsantennen gegeben. Durch abwechselndes Nutzen dieser beiden Empfangsantennen durch entsprechendes Umschalten der zugehörigen Zuleitungen durch die Sende- und Empfangseinheit 10 ist ein zuverlässiges Erkennen der Ausrichtung des auf dem Fahrzeugsitz angeordneten Kindersitzes durch Auswerten des jeweils empfangenen Signals möglich. Das Signal wird verursacht durch mindestens einen in dem Kindersitz an geordneten Resonator oder Transponder, der durch die von der Sendeantenne 8 abgestrahlten elektromagnetischen Wellen zum Schwingen angeregt wird und die resultierenden elektromagnetischen Wellen jeweils wiederum einen elektrischen Schwingkreis zum Schwingen anregen, der durch die Empfangsantenne 9 und die Sende- und Empfangseinheit 10 gebildet ist.
Die mindestens eine Antenne 7 kann auch anders ausgebildet sein. Beispielsweise ist die mindestens eine Antenne 7 für ein kapazitives Sitzbelegungssystem jeweils als eine Kondensatorplatte ausgebildet. Die Dielektrizitätszahl des so gebildeten Kondensators ist abhängig von der Belegung des Fahrzeugsitzes, z. B. durch eine Person, einen Kindersitz oder eine auf dem Fahrzeugsitz abgestellte Einkaufstasche.
Die Geometrie der mindestens einen Antenne 7 kann abhängig von den jeweiligen Anforderungen beliebig ausgebildet sein. Insbesondere kann die mindestens eine Antenne 7 für Hochfrequenzanwendung auch sehr präzise ausgebildet sein.
Die mindestens eine Antenne 7 kann alternativ oder zusätzlich beispielsweise auch in der Lehne 2 vorgesehen sein.

Claims

Leitfähiges Textil, das Fäden oder Fasern umfasst, die aus einem leitfähigen Material gebildet sind oder die mit leitfähigem Material überzogen oder von leitfähigem Material durchzogen sind, und das so weitmaschig gewebt ist, dass ein Schaum eines Sitzpolsters (4) eines Fahrzeugsitzes während des Herstellens des Sitzpolsters (4) das leitfähige Textil durchdringen kann.
Antenne, die aus einem leitfähigen Textil nach Anspruch 1 gebildet ist und die mit einer Sende- oder Empfangseinheit koppelbar ist.
Fahrzeugsitz, in dem mindestens eine Antenne (7) angeordnet und durch Einschäumen in ein Sitzpolster (4) befestigt ist, die aus einem von einem Sitzbezug (6) des Fahrzeugsitzes separat ausgebildeten leitfähigen Textil oder Vlies gebildet ist und die mit einer Sende- oder Empfangseinheit koppelbar ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 3, bei dem das leitfähige Textil weitmaschig gewebt ist.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei dem die mindestens eine Antenne (7) in oder an dem Sitzbezug (6) oder in oder an einer Textil-, Vlies- oder Schaumschicht zwischen dem Sitzbezug (6) und dem Sitzpolster (4) oder an einer Sitzheizungs- oder Sitzbelegungsmatte angeordnet und befestigt ist.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem die mindestens eine Antenne (7) durch Nähen, Weben, Kleben oder Laminieren befestigt ist.