DE102006056920A1 - Sensor e.g. force sensor, device for seat of e.g. car, has sensors detecting force acting on surface of seat and connected with each other such that device outputs signal with respect to allocation of seat when sensors detect weight loading - Google Patents

Sensor e.g. force sensor, device for seat of e.g. car, has sensors detecting force acting on surface of seat and connected with each other such that device outputs signal with respect to allocation of seat when sensors detect weight loading Download PDF

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    • B60R21/01512—Passenger detection systems
    • B60R21/01516—Passenger detection systems using force or pressure sensing means

Abstract

The device (3) has a set of parallelly connected force sensors (4, 5, 6, 7, 8) and master sensors (13, 14) distributed over a surface, where the sensors detect a local compressive force, which acts on the surface of a vehicle e.g. motor vehicle, such as car, seat (1). The sensors are connected with each other in such a manner that the device outputs a signal with respect to allocation of the seat when the sensors detect a weight loading. The master sensors are arranged at a position of the seat, where the position is acted upon with the compressive force by the sitting person.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Sensoreinrichtungen für Transportmittel, insbesondere Fahrzeuge.The Invention is in the field of sensor devices for means of transport, especially vehicles.

Transportmittel, beispielsweise Kraftfahrzeuge, insbesondere solche, die individuell von einem Fahrer geführt werden, werden einerseits immer komfortabler, andererseits auch komplexer und die Anforderungen an einen Fahrer wachsen zunehmend. Auch werden die Aufgaben mit wachsender Verkehrsdichte, steigender Fortbewegungsgeschwindigkeit und höheren Anforderungen an den Fahrkomfort immer komplexer.Mode of Transport, For example, motor vehicles, especially those that are individual led by a driver becoming more comfortable on the one hand and, on the other hand, more complex and the demands on a driver grow increasingly. Also, the tasks will be increasing with increasing traffic density Moving speed and higher demands on ride comfort more and more complex.

Aus diesem Grunde steigt der Bedarf an Einrichtungen, die dem Fahrer und/oder den Passagieren eines Transportmittels durch Assistenz das Handeln erleichtern.Out For this reason, the need for facilities that increase the driver and / or the passengers of a means of transport by assistance facilitate the action.

Zu diesem Zweck sind verschiedenste Assistenzeinrichtungen entwickelt worden, wie beispielsweise bei Kraftfahrzeugen Sicherheitseinrichtungen, die Kollisionen vermeiden helfen und auf der anderen Seite auch Einrichtungen, die bei Unfällen für das höchstmögliche Maß an Sicherheit der Passagiere sorgen.To For this purpose a variety of assistance facilities have been developed have been, such as in motor vehicles safety devices, the Avoid collisions and, on the other hand, facilities, in case of accidents for the highest possible level of security the passengers worry.

Zu derartigen Sicherheitseinrichtungen gehören beispielsweise Airbags, Sicherheitsgurte mit automatischen Gurtstraffern und dergleichen.To such safety devices include, for example, airbags, Seat belts with automatic belt tensioners and the like.

Damit derartige Assistenzsysteme die von ihnen getroffenen oder vorgeschlagenen Maßnahmen möglichst individuell an die Fahrsituation anpassen können, werden umfassende Sensorsysteme benötigt.In order to such assistance systems that they have taken or proposed activities preferably can adapt individually to the driving situation, comprehensive sensor systems are needed.

Beispielsweise werden, um Airbags und Gurtstraffer steuern zu können, die Passagiersitze eines Fahrzeugs vorteilhaft darauf überwacht, ob sie durch einen Passagier belegt sind oder nicht. Es sind auch Systeme bekannt, die nach der Überprüfung, ob ein Passagier Platz genommen hat, ein Warnsignal so lange ausgeben, bis dass der Passagier den Gurt angelegt hat. Diese Bedingung kann zusätzlich mit der Information verknüpft werden, ob der Wagen in Fahrt ist oder in Ruhe.For example In order to control airbags and seatbelt pretensioners, the passenger seats are one Vehicle advantageously monitored, whether they are occupied by a passenger or not. There are too Systems are known after checking if one Passenger has taken a warning signal so long spend until the passenger has put on the belt. This condition can additionally linked to the information whether the car is in motion or at rest.

Bei einem Kollisionsfall kann die Information dahingehend ausgewertet werden, dass eine Gurtstraffung vorgenommen wird, wenn ein Passagier auf dem Sitz Platz genommen hat.at a collision case, the information can be evaluated to the effect be that a belt tightening is done when a passenger seated on the seat.

Grundsätzlich sind auch verschiedene Sensoren bekannt, die in einem Kraftfahrzeugsitz angeordnet sind und erfassen sollen, ob sich ein Passagier auf dem Sitz befindet oder nicht. Diese Unterscheidung ist nicht immer einfach, da beispielsweise auch ein schwerer unbelebter Gegenstand auf einem Sitz abgelegt werden kann und in diesem Fall von dem System erkannt werden muss, dass es sich nicht um eine anzuschnallende Person handelt.Basically Also known various sensors in a motor vehicle seat are arranged and should detect whether a passenger on the Seat is or not. This distinction is not always easy for example, a heavy inanimate object on a seat can be stored and in this case be recognized by the system must be that it is not a person to be fastened.

Dazu sind im Stand der Technik in gewissem Umfang differenzierende Sensoren entwickelt worden.To are to some extent differentiating sensors in the prior art been developed.

Beispielsweise ist aus der DE 19606527 C2 die Einrichtung zweier getrennter Sensorzonen bekannt, die gesondert abgefragt werden, um eine Gewichtsverteilung auf dem Sitz festzustellen.For example, is from the DE 19606527 C2 the establishment of two separate sensor zones, which are separately scanned to determine a weight distribution on the seat.

Aus der DE 44 06 897 C1 ist ein zweiteiliger Sitzbelegungssensor bekannt, der eine Ortsauflösung der Gewichtsvertei lung auf dem Sitz über unterschiedliche Empfindlichkeiten der Sensoren erlaubt.From the DE 44 06 897 C1 is a two-part seat occupancy sensor is known, which allows a spatial resolution of the weight distribution on the seat on different sensitivities of the sensors.

Aus der DE 10 2004 015 408 A1 sind Foliendrucksensoren für einen Fahrzeugsitz bekannt, die in zwei Gruppen eingeteilt sind, wobei die Gruppen elektrisch in Reihe geschaltet sind, so dass die Sensorgruppen eine Belegung des Sitzes nur dann anzeigen, wenn auf beiden Gruppen ein Gewicht lastet.From the DE 10 2004 015 408 A1 Foil pressure sensors are known for a vehicle seat, which are divided into two groups, wherein the groups are electrically connected in series, so that the sensor groups only indicate an occupancy of the seat when a weight weighs on both groups.

Aus der DE 20 2005 000 018 U1 ist eine Sensormatte bekannt, die bezüglich des elektrischen Widerstands der einzelnen Sensoren verschiedene Schaltniveaus annehmen kann, um je nach Anforderung und Art der Gewichtsbelastung des Sitzes unterschiedliche Signale abgeben zu können.From the DE 20 2005 000 018 U1 a sensor mat is known which can assume different switching levels with respect to the electrical resistance of the individual sensors in order to be able to deliver different signals depending on the requirement and type of weight load of the seat.

Zu diesem Zweck sind gemäß dem genannten Stand der Technik mehrere Gruppen von Sensoren vorgesehen, die jeweils für sich parallel geschaltet und als Gruppen elektrisch in Reihe geschaltet werden.To this purpose are in accordance with the said Prior art provided several groups of sensors, each one for themselves connected in parallel and electrically connected in series as groups.

Es ist dort auch erwähnt, lediglich einen ersten und einen zweiten Sensor vorzusehen und diese in Reihe zu schalten, so dass eine Aktivierung der Sensoreinrichtung nur dann geschieht, wenn beide Sensoren mit einem ausreichenden Gewicht belastet werden.It is also mentioned there, to provide only a first and a second sensor and this in Row to turn, allowing activation of the sensor device only happens when both sensors with a sufficient Weight be charged.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sensoreinrichtung für den Sitz eines Transportmittels, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit mehreren über eine Fläche verteilten Sensoren, die jeweils die lokal auf die Fläche des Sitzes wirkende Druckkraft erfassen.The The present invention relates to a sensor device for the seat a means of transport, in particular a motor vehicle, with a plurality of a area distributed sensors, each local to the surface of the Capture seated pressure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Sensoreinrichtung so zu gestalten, dass mit bestmöglicher Sicherheit die Belegung eines Sitzes durch einen Passagier nachgewiesen werden kann, ohne dass allein das Ablegen eines Gegenstandes auf dem Sitz ein entsprechendes Signal auslöst.Of the Invention is based on the object, such a sensor device so that with the best possible Safety the occupancy of a seat by a passenger can be demonstrated can, without the mere laying of an object on the seat triggers a corresponding signal.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The The object is achieved with the Features of claim 1.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass einerseits möglichst weitgehend mit handelsüblichen flächenhaft verteilten Sensoren, beispielsweise Drucksensormatten, gearbeitet werden soll, dass der elektrische Verschaltungsaufwand zusätzlich möglichst niedrig gehalten werden und dass auch der Aufwand bei der Auswertung der abgegebenen Signale minimal sein soll.Of the Invention is based on the idea that on the one hand as possible largely with commercial areal distributed sensors, such as pressure sensor mats, worked should be that the electrical Verschaltungsaufwand additionally possible kept low and that also the effort in the evaluation the emitted signals should be minimal.

Die Erfindung sieht vor, das Ansprechverhalten einer flächenhaft verteilten Gruppe von Sensoren mit demjenigen eines oder weniger Mastersensoren zu kombinieren.The Invention provides the response of a planar distributed group of sensors with one or less Combine master sensors.

Für die Gruppe der parallel geschalteten Kraftsensoren kann ein handelsüblicher Foliendrucksensor in Form einer Matrix eingesetzt werden. Die Matrix enthält dabei eine Vielzahl von einzelnen Kraftsensoren, die als elektrische Widerstände ausgebildet sind, wobei sich der Widerstandswert bei Anwendung einer Druckkraft verändert. Eine solche Folie wird im Normalfall dicht unter dem Sitzbezug flächenhaft verteilt angeordnet, beispielsweise eingeklebt. Die elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Kraftsensoren kann auf der Folie in der Art von Leiterbahnen vorgesehen, beispielsweise aufgedruckt sein.For the group the parallel connected force sensors can be a commercial Foil pressure sensor can be used in the form of a matrix. The matrix contains doing a variety of individual force sensors, which are considered electrical resistors are formed, wherein the resistance value when using a Pressure changed. Such a film is normally planar under the seat cover arranged distributed, for example, glued. The electric Connection between each force sensor can be on the slide provided in the form of printed conductors, for example printed be.

Der Widerstand und die Widerstandsdynamik eines einzelnen Kraftsensors ist dabei so gestaltet, dass das Ansprechen eines einzelnen dieser Kraftsensoren für sich den Gesamtwiderstand des flächenhaften Sensors, das heißt der Gruppe von parallel geschalteten Kraftsensoren nicht so weit herabsetzt, dass ein Durchschalten gegeben wäre, was zusammen mit einer entsprechenden Widerstandsverringerung eines Mastersensors insgesamt für das Signal einer Sitzbelegung notwendig wäre.Of the Resistance and the resistance dynamics of a single force sensor is designed so that the response of a single one of these force sensors for themselves the total resistance of the areal Sensors, that is the group of parallel connected force sensors not so far minimizes that would be given a through-connection, which together with a corresponding reduction in resistance of a master sensor in total for the Signal a seat occupancy would be necessary.

Vielmehr sind die Widerstände der einzelnen Kraftsensoren so ausgelegt, dass erst bei einer flächenhaften Gewichtsbelastung durch die Parallelschaltung vieler Widerstände und die Verringerung der Widerstandswerte der einzelnen Kraftsensoren der Gesamtwiderstand ausreichend verringert wird, um ein Durchschalten zu ermöglichen. Damit wird durch die Gruppe der Kraftsensoren ermittelt, ob eine flächenhafte Gewichtsbelastung auf dem Sitz vorliegt, wie sie beispielsweise gegeben ist, wenn ein Passagier auf dem Sitz sitzt, jedoch eventuell auch dann, wenn ein Gegenstand auf dem Sitz abgelegt ist.Much more are the resistances the individual force sensors designed so that only in a planar Weight load due to the parallel connection of many resistors and the reduction of the resistance values of the individual force sensors of the Total resistance is sufficiently reduced to turn on to enable. This is determined by the group of force sensors, whether a planar Weight is present on the seat, as for example is given when a passenger sits in the seat, but possibly even if an object is stored on the seat.

Zusätzlich ist ein Mastersensor an einer aussagekräftigen Stelle des Sitzes, an der mit höchster Wahrscheinlichkeit eine Gewichtsbelastung auftritt, wenn ein Passagier Platz genommen hat, angeordnet. Mittels des Mastersensors wird punktuell das Vorhandensein einer besonderen Gewichtsbelastung überprüft, so dass bei ausschließlich flächenhafter Belastung des Sitzes, wenn beispielsweise eine Aktentasche auf ihm abgelegt wird, zwar die flächenhaft gestalteten parallel geschalteten Kraftsensoren ansprechen, nicht jedoch der Mastersensor. Andererseits spricht bei Ablegen eines spitzen oder kantigen Gegenstandes auf dem Sitz möglicherweise der Mastersensor an, da die punktuelle Belastung durch einen abgelegten Gegenstand zufällig dort eine Spitze erreichen kann, jedoch sprechen in diesem Fall die Kraftsensoren, die zu einer Gruppe verschaltet sind, nicht an, so dass auch in diesem Fall keine Auslösung und kein Nachweis eines Passagiers durch die Sensoreinrichtung geschieht.In addition is a master sensor at a meaningful place of the seat, on the most likely A weight load occurs when a passenger is seated has arranged. By means of the master sensor is selectively the presence checked for a special weight load, so that when only areal exposure of the seat, for example, when a briefcase is placed on it is, although the area-shaped parallel connected force sensors, but not the Master sensor. On the other hand speaks when placing a sharp or edged object on the seat may be the master sensor because the punctual load by a deposited object fortuitously However, in this case, the. speak Force sensors that are interconnected to a group, not on, so that even in this case no tripping and no proof of a Passengers through the sensor device happens.

Der Mastersensor sollte, wie erwähnt, an einer Stelle angeordnet sein, die von einer sitzenden Person mit höchster Wahrscheinlichkeit belastet wird, jedoch andererseits von einem auf dem Sitz abgelegten Gegenstand mit geringster Wahrscheinlichkeit belastet ist. Beispielsweise kann ein solcher Ort die Mitte der Sitzfläche sein, wenn der Sitz als Mulde ausgeprägt ist, da die meisten Gegenstände, wenn sie quer über den Sitz gelegt werden, auf den erhabenen Rändern des Sitzes aufliegen und somit die muldenartige Sitzfläche mit Abstand überspannen oder zumindest in diesem Bereich keine hohe Druckbelastung entfalten.Of the Master sensor should, as mentioned, be arranged at a location that is from a seated person with highest Probability is burdened, but on the other hand of one seated object with the lowest probability is charged. For example, such a place may be the middle of seat when the seat is pronounced as a hollow, as most objects when they are across seated, resting on the raised edges of the seat and thus span the trough-like seat at a distance or at least in this area do not develop high pressure load.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Mastersensor innerhalb der zwischen den parallel geschalteten Kraftsensoren liegenden Fläche angeordnet ist. In diesem Fall kann nämlich der Mastersensor mit den Kraftsensoren baulich zusammengefasst werden, beispielsweise an einer Drucksensorfolie vor der Montage zusätzlich befestigt und mit dieser verschaltet werden. Die Anordnung außerhalb der Fläche der Kraftsensoren ist zwar möglich, erfordert jedoch, insbesondere was die elektrische Verschaltung angeht, einen höheren Aufwand.Especially It is advantageous if a master sensor within the between arranged parallel to the arranged force sensors surface is. In this case, namely the master sensor is structurally combined with the force sensors, for example, additionally attached to a pressure sensor film prior to assembly and be interconnected with this. The arrangement outside the area the force sensors is possible, requires, however, especially as far as electrical wiring is concerned, a higher one Effort.

Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass einer der Kraftsensoren der Gruppe von Kraftsensoren baulich verändert wird, um einen Mastersensor zu bilden. Die Kraftsensoren können beispielsweise in der Matrix eines Foliendrucksensors angeordnet sein und auf diese Weise kann mit geringen Mitteln ein Mastersensor geschaffen und mit den übrigen Sensoren baulich zusammengefasst werden.It For example, it may also be provided that one of the force sensors The group of force sensors is structurally changed to a master sensor to build. The force sensors can for example, arranged in the matrix of a film pressure sensor and in this way can with little resources a master sensor created and with the rest Sensors are structurally summarized.

Oft wird jedoch ein Mastersensor konstruktiv auch anders ausgeprägt sein als die Kraftsensoren, die zu einer Gruppe zusammengefasst sind, da auch die Ansprechdynamik bei den Mastersensoren anders sein soll als bei den Kraftsensoren.Often However, a master sensor will be structurally different as the force sensors that are grouped together, because the response dynamics of the master sensors should be different as with the force sensors.

Besonders vorteilhaft und einfach ist der Aufbau der Sensoreinrichtung, wenn die Kraftsensoren, die in einer Gruppe zusammengefasst sind, elektrisch als Widerstände ausgebildet und parallel geschaltet sind und wenn diese Gruppe von parallel geschalteten Widerständen als ganze mit einem Mastersensor in Reihe geschaltet ist.Particularly advantageous and simple is the up Construction of the sensor device when the force sensors, which are combined in a group, are electrically formed as resistors and connected in parallel and when this group of resistors connected in parallel as a whole is connected in series with a master sensor.

In diesem Fall ist sichergestellt, dass der Gesamtwiderstand der Sensoreinrichtung nur dann eine gewisse Schwelle unterschreitet, wenn sowohl der Widerstand der Gruppe von Kraftsensoren als auch der Widerstand des Mastersensors eine eigene Schwelle unterschreitet.In In this case it is ensured that the total resistance of the sensor device only a certain threshold falls below, if both the resistance the group of force sensors as well as the resistance of the master sensor its own threshold falls below.

Dies realisiert eine einfache Und-Verschaltung der einzelnen Elemente der Sensoreinrichtung.This Realizes a simple and interconnection of the individual elements the sensor device.

Die Erfindung bezieht sich außer auf eine Sensoreinrichtung für den Sitz eines Transportmittels auch auf ein Sicherheitssystem für ein Transportmittel beispielsweise ein Kraftfahrzeug mit einer Steuereinrichtung, einer Sensoreinrichtung gemäß der Erfindung, einer Gurtüberwachungseinrichtung und einer Airbagansteuerung.The Invention relates except to a sensor device for the seat of a means of transport also on a security system for a means of transport For example, a motor vehicle with a control device, a Sensor device according to the invention, a belt monitoring device and an airbag control.

Besonders vorteilhaft ist in das Sicherheitssystem auch eine Gurtstraffeinrichtung integriert.Especially advantageous in the safety system and a belt tensioning device integrated.

Mittels der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung erhält das Sicherheitssystem eine Information darüber, ob eine Person/ein Passagier auf einem Sitz sitzt. Ist dies der Fall, so wird mittels einer Gurtschlossüberwachung überprüft, ob der Gurt angelegt ist und wenn dies nicht der Fall ist, wird ein entsprechendes akustisches oder optisches Signal ausgesandt.through the sensor device according to the invention receives the security system has information about whether a person / passenger sitting on a seat. If this is the case, it is checked by means of a belt lock monitoring, whether the Belt is applied and if this is not the case, a corresponding acoustic or optical signal emitted.

Die Wahrscheinlichkeit eines Fehlsignals wird durch die Erfindung verringert.The Probability of a false signal is reduced by the invention.

Wird eine Kollision mit einem anderen Transportmittel oder allgemeiner eine hohe Beschleunigung durch einen Stoß festgestellt, so veranlasst das Sicherheitssystem, wenn eine Person auf einem Sitz nachgewiesen ist, dass der Sicherheitsgurt gestrafft wird und dass gegebenenfalls ein Airbag ausgelöst wird. Ist der entsprechende Sitz nicht besetzt, so kann es von Vorteil sein, den entsprechenden Airbag nicht auszulösen ebenso wie bei der Belegung eines Sitzes mit einem Gepäckstück oder einem Kindersitz. Das Nichtauslösen des Airbags kann einerseits Komplikationen vermeiden helfen, andererseits auch die Kosten senken, da der entsprechende Airbag weiterhin einsatzbereit ist und nicht erneuert werden muss.Becomes a collision with another means of transport or more generally a high acceleration caused by a shock, so prompted the security system when a person is detected on a seat is that the seat belt is tightened and that if necessary an airbag is triggered. If the corresponding seat is not occupied, it may be an advantage be not trigger the corresponding airbag as well as in the occupancy a seat with a piece of luggage or a child seat. The non-triggering the airbag can help prevent complications, on the other hand also reduce costs, as the corresponding airbag is still ready for use is and does not have to be renewed.

Für ein optimales Funktionieren kann bei dem Sicherheitssystem vorgesehen sein, dass es Daten auch von einer Geschwindigkeitsmesseinrichtung des Fahrzeugs, von den Fahrzeugtüren und von einem Kilometerzähler erhält, damit bei längeren Fahrten beispielsweise überwacht werden kann, ob das Fahrzeug in Bewegung ist, wie lange ein einzelner Fahrer am Steuer sitzt, wann er das Fahrzeug verlässt und ob ein Fahrertausch stattgefunden hat. Ansonsten kann, beispielsweise wenn eine Person ununterbrochen für einige Stunden auf dem Fahrersitz sitzt und das Fahrzeug in dieser Zeit in Bewegung ist, eine Warnmitteilung abgesetzt werden, um den Fahrer daran zu erinnern, dass er pausieren sollte.For an optimal Functioning may be provided in the security system that it also data from a speed measuring device of the vehicle, from the vehicle doors and from an odometer receives so with longer trips for example, monitored can be whether the vehicle is moving, how long an individual Driver at the wheel sits when he leaves the vehicle and if a driver exchange took place. Otherwise, for example if a person is continuously in the driver's seat for a few hours sits and the vehicle is moving at this time, a warning message be dropped off to remind the driver to take a break should.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben. Dabei zeigt:in the The invention is based on an embodiment in a drawing shown and then described. Showing:

1 den typischen Aufbau einer Sensoreinrichtung für einen Fahrzeugsitz; 1 the typical structure of a sensor device for a vehicle seat;

2 die elektrische Verschaltung der Sensoren; 2 the electrical connection of the sensors;

3 ein Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug, das sich der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung bedient und 3 a safety system for a motor vehicle, which uses the sensor device according to the invention and

4 die Ansicht eines Fahrzeugsitzes mit einer Sitzmulde von vorn. 4 the view of a vehicle seat with a seat recess from the front.

In der 1 ist ein Fahrzeugsitz 1 mit einer Rückenlehne 2 in einer Ansicht von oben dargestellt. Die Darstellung des Sitzes ist teilweise aufgebrochen, so dass die unter dem Bezug befindliche Sensoreinrichtung 3 sichtbar ist.In the 1 is a vehicle seat 1 with a backrest 2 shown in a view from above. The representation of the seat is partially broken, so that the located under the reference sensor device 3 is visible.

Die Sensoreinrichtung 3 umfasst Sensoren, von denen Kraftsensoren 4, 5, 6, 7, 8 beispielhaft bezeichnet sind. Insge samt sind 18 Kraftsensoren schematisch dargestellt in Form von Kreisen, die als eine Matrix eines Foliendrucksensors ausgebildet sind. Der Foliendrucksensor weist dabei zusätzlich Leiterbahnen 9, 10 auf, die mit den die Kraftsensoren 4, 5, 6, 7, 8 kontaktierenden Leiterbahnen verbunden sind und über die alle genannten Kraftsensoren zueinander parallel geschaltet sind. Die gesamte Parallelschaltung weist zwei Anschlüsse 11, 12 auf, zwischen denen je nach dem auf den Kraftsensoren lastenden Gesamtgewicht ein hoher Widerstand oder ein geringer Widerstand liegt. Typischerweise funktionieren die Sensoren derart, dass sich bei einem hohen auf ihnen lagernden Gewicht ein geringer Widerstand einstellt.The sensor device 3 includes sensors, of which force sensors 4 . 5 . 6 . 7 . 8th are designated by way of example. Overall, 18 force sensors are shown schematically in the form of circles, which are formed as a matrix of a film pressure sensor. The film pressure sensor additionally has printed conductors 9 . 10 on that with the force sensors 4 . 5 . 6 . 7 . 8th contacting conductor tracks are connected and are connected in parallel to each other via the said force sensors. The entire parallel circuit has two connections 11 . 12 between which depending on the weight on the force sensors total weight is a high resistance or low resistance. Typically, the sensors operate to provide low resistance with a high weight bearing thereon.

Die einzelnen Kraftsensoren 4, 5, 6, 7, 8 sind in Form von elektrischen Widerständen ausgebildet, beispielsweise durch je zwei Elektroden, die durch eine Kraft einander angenähert werden können, um den Widerstand zu verringern.The individual force sensors 4 . 5 . 6 . 7 . 8th are formed in the form of electrical resistors, for example by two electrodes each, which can be approximated by a force to reduce the resistance.

Die einzelnen Widerstandswerte und Widerstandsveränderungscharakteristiken sind so eingestellt, dass eine Widerstandsschwelle der gesamten Parallelschaltung nur dann unterschritten wird, wenn ein verteiltes und nicht zu geringes Gewicht auf mehrere der Kraftsensoren gleichzeitig wirkt.The individual resistance values and resistance change characteristics are thus set represents that a resistance threshold of the entire parallel connection is only exceeded if a distributed and not too small weight acts on several of the force sensors simultaneously.

Zusätzlich sind in der 1 zwei Mastersensoren 13, 14 dargestellt, die eine derartige Charakteristik aufweisen, dass durch punktuelle Belastung auf einem der Mastersensoren bereits das entsprechende Ansprechverhalten beziehungsweise die Unterschreitung einer definierten Widerstandsschwelle erfolgen kann.In addition, in the 1 two master sensors 13 . 14 represented, which have such a characteristic that by selective load on one of the master sensors already the corresponding response or the falling below a defined resistance threshold can be carried out.

Die Mastersensoren 13, 14 sind an Stellen angeordnet, an denen, wenn eine Person auf dem Sitz 1 Platz genommen hat, in jedem Fall eine hohe Belastung lagert. In dem dargestellten Fall sind die Mastersensoren 13, 14 an den Stellen angeordnet, an denen bei einer sitzenden Person im Normalfall die Oberschenkel aufliegen.The master sensors 13 . 14 are arranged in places where when a person is in the seat 1 Has taken a place, in any case, a high load stores. In the illustrated case, the master sensors are 13 . 14 arranged at the places where in a sedentary person normally lie on the thighs.

Selbst wenn eine Person mit übergeschlagenen Beinen auf dem Sitz 1 sitzt, so bleibt doch wenigstens einer der Oberschenkel an der entsprechenden Stelle des Sitzes liegen und betätigt einen Mastersensor.Even if a person with his legs crossed on the seat 1 at least one of the thighs remains at the corresponding position of the seat and actuates a master sensor.

Die Mastersensoren 13, 14 sind elektrisch zueinander parallel geschaltet, jedoch zur Parallelschaltung der Kraftsensoren 4, 5, 6, 7, 8 in Reihe geschaltet.The master sensors 13 . 14 are electrically connected in parallel to each other, but for the parallel connection of the force sensors 4 . 5 . 6 . 7 . 8th connected in series.

Die Zahl der Mastersensoren ist typischerweise sehr viel kleiner als die der Kraftsensoren 4, 5, 6, 7, 8, beispielsweise weniger als 20 Prozent oder sogar weniger als 10 Prozent der Anzahl der Kraftsensoren.The number of master sensors is typically much smaller than that of the force sensors 4 . 5 . 6 . 7 . 8th For example, less than 20 percent or even less than 10 percent of the number of force sensors.

Im Ergebnis ändert sich der Widerstand zwischen den Schaltungsanschlüssen 15, 16 in Abhängigkeit davon, ob eine Person auf dem Sitz 1 Platz genommen hat oder nicht. In dem Fall, dass eine Person Platz genommen hat, unterschreitet der gesamte Widerstand der Serienschaltung zwischen den Anschlüssen 15, 16 eine festgelegte Schwelle.As a result, the resistance between the circuit terminals changes 15 . 16 depending on whether a person is in the seat 1 Seated or not. In the case of a person taking a seat, the total resistance of the series connection falls below the terminals 15 . 16 a fixed threshold.

Dies wird durch eine Auswerteeinrichtung beziehungsweise ein Sicherheitssystem überwacht, das darauf reagiert.This is monitored by an evaluation or a security system, the reacted to it.

In der 2 ist in einer symbolischen Schaltungsdarstellung die Serienschaltung zwischen der Parallelschaltung 17 der Mastersensoren einerseits und der Parallelschaltung 18 der Kraftsensoren 4, 5, 6, 7, 8 andererseits dargestellt. Der Pfeil 19 symbolisiert den Spannungsabfall zwischen den Anschlüssen 15, 16, der klein wird, wenn die Einzelwiderstände aus der Parallelschaltung der Kraftsensoren 4, 5, 6, 7, 8 und der Parallelschaltung der Mastersensoren 13, 14 jeweils eine bestimmte Schwelle unterschreiten.In the 2 is in a symbolic circuit diagram, the series connection between the parallel circuit 17 the master sensors on the one hand and the parallel circuit 18 the force sensors 4 . 5 . 6 . 7 . 8th on the other hand. The arrow 19 symbolizes the voltage drop between the terminals 15 . 16 which becomes small when the individual resistors from the parallel connection of the force sensors 4 . 5 . 6 . 7 . 8th and the parallel connection of the master sensors 13 . 14 each fall below a certain threshold.

In der 2 ist in symbolischer Darstellung die schematische elektrische Schaltung dargestellt mit einem ersten veränderlichen Widerstand 17, der die Parallelschaltung der Mastersensoren darstellt, sowie einem zweiten Widerstand 18, der die Parallelschaltung der Kraftsensoren 4, 5, 6, 7, 8 darstellt. Diese sind in Serie geschaltet und liegen zwischen den Anschlüssen 15, 16. Zusätzlich ist eine Kapazität 20 der als Foliensensor ausgebildeten Kraftsensoren 18 dargestellt, die konstruktionsbedingt ist.In the 2 is the symbolic representation of the schematic electrical circuit shown with a first variable resistor 17 , which represents the parallel connection of the master sensors, as well as a second resistor 18 , the parallel connection of the force sensors 4 . 5 . 6 . 7 . 8th represents. These are connected in series and are located between the terminals 15 . 16 , In addition, there is a capacity 20 the trained as a film sensor force sensors 18 represented, which is by design.

Der Pfeil 19 symbolisiert die Spannung zwischen den Anschlüssen 15, 16, die abfällt, sobald der Widerstand der Reihenschaltung unter eine Schaltschwelle sinkt. Dies wird von einem Sicherheitssystem überwacht, das näher in der 3 dargestellt ist.The arrow 19 symbolizes the voltage between the terminals 15 . 16 , which drops as soon as the resistance of the series connection drops below a switching threshold. This is monitored by a security system that is closer in the 3 is shown.

Das dort dargestellte Sicherheitssystem 21 erhält Daten einerseits von der Sensoreinrichtung 22 gemäß der Erfindung, zusätzlich von Gurtschlössern 23 der Sicherheitsgurte des Fahrzeugs, von einer Geschwindigkeitsmessvorrichtung 24 und einer Entfernungsmesseinrichtung 25 sowie von Sensoren 26, die an den Türen angebracht sind und den Schließzustand der Fahrzeugtüren überwachen.The security system shown there 21 receives data from the sensor device on the one hand 22 according to the invention, in addition to buckles 23 the seat belts of the vehicle, from a speedometer 24 and a distance measuring device 25 as well as sensors 26 , which are attached to the doors and monitor the closed state of the vehicle doors.

In Abhängigkeit davon, ob ein Passagier auf einem Sitz durch die Sensoreinrichtung 22 gemeldet wird, gibt das Sicherheitssystem eine Mitteilung an die Passagiere aus, wenn diese sich nicht anschnallen. Dazu wird vorher das Eingangssignal von den Gurtschlössern 23 der Sitze überprüft, auf denen sich Personen befinden.Depending on whether a passenger is seated by the sensor device 22 is reported, the security system issues a message to the passengers if they do not buckle up. This is the input signal from the belt buckles before 23 checked the seats on which people are located.

Zusätzlich kann überprüft werden, ob das Fahrzeug sich bewegt oder vielleicht mit ausgeschaltetem Motor auf einem Parkplatz steht, so dass keine Gurtpflicht gegeben ist. Insofern kann auch die Motoraktivität überwacht werden.Additionally, it can be checked whether the vehicle is moving or maybe off Engine is parked in a parking lot, so no seat belt given is. In this respect, the engine activity can be monitored.

Zusätzlich kann das Sicherheitssystem die gefahrenen Kilometer und die Geschwindigkeit überwachen und somit auch feststellen, wie lange ein Fahrer ununterbrochen hinter dem Steuer sitzt und ihn nach Überschreiten einer festgelegten Zeitspanne ermahnen, zu pausieren oder sich mit einem Passagier beim Führen des Fahrzeugs abzuwechseln.In addition, can the security system monitors the kilometers driven and the speed and thus also determine how long a driver is continuously sits behind the wheel and him after exceeding a set Admonish time, pause or deal with a passenger while guiding to alternate the vehicle.

Auch die Überwachung der Fahrzeugtüren dient dem Ziel, festzustellen, ob zwischendurch auf einer längeren Fahrt der Fahrer gewechselt wurde, ob der Fahrer das Fahrzeug für eine Pause verlassen hat oder ähnliches.Also The supervision the vehicle doors serves the goal of determining whether in between on a longer drive the driver was changed, whether the driver the vehicle for a break has left or the like.

Als Ergebnis der in dem Sicherheitssystem vorgegangenen Berechnungen kann einerseits einem Gurtwarnsystem 27 ein Signal gegeben werden, dass dies beispielsweise den Fahrer oder Beifahrer zum Anschnallen auffordert sobald die Geschwindigkeit steigt.As a result of the calculations made in the security system, on the one hand, a belt warning system can be used 27 be given a signal that this is for example the driver or passenger to buckle up as soon as the speed increases.

Weiter kann das Auslösen eines Airbags bei einer Kollision gesteuert, also auch unterlassen werden, wenn beispielsweise der mit dem Airbag geschützte Sitz leer geblieben ist.Further can trigger an airbag in a collision controlled, so also refrain when, for example, the seat protected by the airbag has remained empty.

Die Airbags sind in der Figur schematisch mit 28 bezeichnet.The airbags are shown schematically in the figure 28 designated.

Zusätzlich ist es auch möglich, die Funktion von Gurtstraffern 29 davon abhängig zu machen, ob der entsprechende Sitz besetzt und der Passagier angeschnallt ist.In addition, it is also possible to use the function of belt tensioners 29 depending on whether the corresponding seat occupied and the passenger is strapped.

Auch dieser Vorgang geschieht üblicherweise nur vor einer nicht zu vermeidenden Kollision und wird durch das Sicherheitssystem unter Benutzung der Daten der erfindungsgemäßen. Sensoreinrichtung gesteuert.Also This process usually happens just before an unavoidable collision and is caused by the Security system using the data of the invention. sensor device controlled.

In der 4 ist prinzipiell angedeutet, dass ein Gegenstand 30, der auf dem Sitz 1 abgelegt ist, dann wenn dieser muldenförmig ausgebildet ist, zwar mit seinem Gewicht dort lastet, jedoch einen Mastersensor 31, der gut und sinnvoll angeordnet ist, nicht belastet. In der dargestellten Lage des Gegenstandes 30 würde auch ein flächenhaft messender Sensor wie eine Matrix aus Kraftsensoren möglicherweise keinen Gegenstand nachweisen, da dieser nur punktuell im Bereich der Sitzmulde auf einer Kante aufliegt.In the 4 is in principle implied that an object 30 who is in the seat 1 is stored, then if this is trough-shaped, although with its weight there loads, but a master sensor 31 that is well and sensibly arranged, not burdened. In the illustrated position of the object 30 would also be a surface-measuring sensor such as a matrix of force sensors may prove no object, as this rests only occasionally in the region of the seat recess on an edge.

Würde ein Gegenstand flach in die Sitzmulde 32 gelegt, so könnte beispielsweise das Gesamtgewicht die Kraftsensoren zum Ansprechen bringen, jedoch ergäbe sich kein besonderer Druck im Bereich des Mastersensors 31, so dass auch bei einem flach in der Mulde liegenden Gegenstand die Sensoreinrichtung nicht ansprechen würde.Would an object flat in the seat recess 32 For example, the total weight could cause the force sensors to respond, but there would be no particular pressure in the area of the master sensor 31 , so that even with a lying flat in the trough object, the sensor device would not respond.

Somit lässt die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung mit konstruktiv sehr einfachen Mitteln eine automatische Entscheidung darüber zu, ob ein Sitz eines Transportmittels von einer Person besetzt oder nur von einem Gegenstand oder überhaupt nicht belegt ist.Consequently lets the Sensor device according to the invention with structurally very simple means an automatic decision about that to whether a seat of a means of transport is occupied by a person or only from one item or not at all is occupied.

11
Fahrzeugsitzvehicle seat
22
Rückenlehnebackrest
33
Sensoreinrichtungsensor device
4, 5, 6, 7, 84, 5, 6, 7, 8
Kraftsensorenforce sensors
9, 109 10
Leiterbahnenconductor tracks
11, 1211 12
Anschlüsseconnections
13, 1413 14
MastersensorenMaster sensors
15, 1615 16
Schaltungsanschlüssecircuit connections
1717
Parallelschaltung der Mastersensorenparallel connection the master sensors
1818
Parallelschaltung der Kraftsensorenparallel connection the force sensors
1919
Spannungsabfall zwischen den Anschlüssenvoltage drop between the connections
2020
Kapazitätcapacity
2121
Sicherheitssystemsecurity system
2222
Sensoreinrichtungsensor device
2323
Gurtschlösserbuckles
2424
GeschwindigkeitsmessvorrichtungSpeed measuring device
2525
EntfernungsmesseinrichtungDistance measuring device
2626
Sensoren an den Türensensors at the doors
2727
Gurtwarnsystembelt warning
2828
Airbagsairbags
2929
Gurtstrafferpretensioners
3030
Gegenstandobject
3131
MastersensorMaster sensor
3232
Sitzmuldeseat recess

Claims (12)

Sensoreinrichtung für den Sitz eines Transportmittels, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit mehreren über eine Fläche verteilten Sensoren (4, 5, 6, 7, 8, 13, 14), die jeweils die lokal auf die Fläche des Sitzes (21) wirkende Druckkraft erfassen, wobei die Sensoren sowohl eine Gruppe von parallel geschalteten Kraftsensoren (4, 5, 6, 7, 8) als auch einen Mastersensor (13, 14) umfassen und wobei die Sensoren derart miteinander verbunden sind, dass die Sensoreinrichtung ein Signal betreffend die Belegung des Sitzes abgibt, wenn sowohl die Gruppe von parallel geschalteten Kraftsensoren als auch der Mastersensor eine Gewichtsbelastung erfasst.Sensor device for the seat of a means of transport, in particular of a motor vehicle, with a plurality of sensors distributed over a surface ( 4 . 5 . 6 . 7 . 8th . 13 . 14 ), each of which is local to the surface of the seat ( 21 ) detect acting pressure force, wherein the sensors are both a group of parallel-connected force sensors ( 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ) as well as a master sensor ( 13 . 14 ) and wherein the sensors are connected to one another in such a way that the sensor device emits a signal concerning the occupancy of the seat if both the group of parallel connected force sensors and the master sensor detects a weight load. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mastersensor (13, 14) an einer mit höchster Wahrscheinlichkeit von einer sitzenden Person mit einer Druckkraft beaufschlagten Stelle des Sitzes (1) angeordnet ist.Sensor device according to claim 1, characterized in that the master sensor ( 13 . 14 ) at a location of the seat which is most likely to be acted upon by a seated person with a compressive force ( 1 ) is arranged. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mastersensor (13, 14) an einer durch auf dem Sitz (1) abgelegte Gegenstände am wenigsten wahrscheinlich belasteten Stelle des Sitzes angeordnet ist.Sensor device according to claim 1 or 2, characterized in that the master sensor ( 13 . 14 ) at one by on the seat ( 1 ) stored objects is least likely loaded site of the seat. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mastersensor (13, 14) innerhalb der zwischen den parallel geschalteten Kraftsensoren (4, 5, 6, 7, 8) liegenden Fläche angeordnet ist.Sensor device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the master sensor ( 13 . 14 ) within the between the parallel connected force sensors ( 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ) lying surface is arranged. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mastersensor (13, 14) ein weiterer Mastersensor zugeschaltet ist, derart dass das Ansprechen eines einzelnen der Mastersensoren gemeinsam mit dem Ansprechen der Gruppe von parallel geschalteten Kraftsensoren (4, 5, 6, 7, 8) zur Abgabe eines Signals betref fend die Belegung des Sitzes durch die Sensoreinrichtung führt.Sensor device according to Claim 1 or one of the following, characterized in that the master sensor ( 13 . 14 ) a further master sensor is switched on, such that the response of a single one of the master sensors together with the response of the group of parallel-connected force sensors ( 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ) to deliver a Si gnals Subject fend the occupancy of the seat by the sensor device leads. Sensoreinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mastersensoren (13, 14) jeweils durch einen druckabhängigen elektrischen Widerstand gebildet und elektrisch parallel geschaltet sind.Sensor device according to claim 5, characterized in that the master sensors ( 13 . 14 ) are each formed by a pressure-dependent electrical resistance and are electrically connected in parallel. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine regelmäßige Matrix von Sensoren (4, 5, 6, 7, 8, 13, 14) aufweist, von denen wenigstens einer als Mastersensor (13, 14) ausgebildet ist.Sensor device according to claim 1 or one of the following, characterized in that it comprises a regular matrix of sensors ( 4 . 5 . 6 . 7 . 8th . 13 . 14 ), of which at least one as master sensor ( 13 . 14 ) is trained. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel geschalteten Kraftsensoren (4, 5, 6, 7, 8) durch eine Drucksensormatte gebildet sind und dass die Mastersensoren (13, 14) einzelne in der Bauart hiervon verschiedene Sensoren sind.Sensor device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the parallel connected force sensors ( 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ) are formed by a pressure sensor mat and that the master sensors ( 13 . 14 ) are single in the design thereof different sensors. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren (4, 5, 6, 7, 8) als druckabhängige elektrische Widerstände ausgebildet und untereinander parallel geschaltet sind.Sensor device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the force sensors ( 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ) are formed as pressure-dependent electrical resistors and connected in parallel with each other. Sensoreinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren (4, 5, 6, 7, 8) bezüglich ihres Ansprechverhaltens derart ausgebildet sind, dass die Gewichtsbelastung eines einzelnen dieser Kraftsensoren nicht dazu führt, dass die Gruppe der Kraftsensoren eine ausreichende Gewichtsbelastung erfasst, um einen sitzenden Passagier zu signalisieren.Sensor device according to claim 9, characterized in that the force sensors ( 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ) are designed with respect to their response such that the weight load of a single one of these force sensors does not cause the group of force sensors detected sufficient weight load to signal a seated passenger. Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Steuereinrichtung (21), einer Sensoreinrichtung (22) für einen Sitz (1) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 10 sowie einer Gurtüberwachungseinrichtung (27) und einem Airbag (28).Safety system for a motor vehicle with a control device ( 21 ), a sensor device ( 22 ) for a seat ( 1 ) according to one of the claims 1 to 10 and a belt monitoring device ( 27 ) and an airbag ( 28 ). Sicherheitssystem nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Gurtstraffeinrichtung (29).Safety system according to claim 11, characterized by a belt tensioning device ( 29 ).
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