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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Sitzsensor zum Erfassen, ob
ein Sitz eines Fahrzeugs von einem Insassen besetzt ist.
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Die
JP 2008-157914 A offenbart
beispielsweise einen Sitzsensor zum Erfassen, ob ein Sitz eines
Fahrzeugs von einem Insassen besetzt ist. Der Sitzsensor umfasst
genauer gesagt zwei Sensorzellen, die angeordnet sind um eine gerade
Linie auszubilden und elektrisch hintereinander in Reihe verbunden
bzw. geschalten sind. Eine jede Sensorzelle leitet sobald eine Last
durch einen Insassen oder ein Gepäckstück auf
die Sensorzelle aufgebracht wird. Daher fungiert jede Sensorzelle
als ein Schalter. Wenn beide Sensorzellen leiten, erfasst der Sitzsensor,
dass der Sitz durch einen Insassen besetzt ist.
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Falls
ein Gepäckstück (z. B. eine Tasche), die leichter
ist als ein Insasse, auf eine Sitzfläche des Sitzes gestellt
wird, wird die von dem Gepäckstück auf die Sitzfläche
aufgebrachte Last über eine Kontaktfläche zwischen
dem Gepäckstück und der Sitzfläche verteilt.
Daher ist es wenig wahrscheinlich, dass die Sensorzelle aufgrund
der von dem leichten Gepäckstück aufgebrachten
Last leitet. Wenn jedoch das Gepäckstück gegen
eine Sitzlehne des Sitzes gelehnt wird, hat das Gepäckstück
punktuellen oder Linienkontakt mit der Sitzfläche des Sitzes,
so dass die vom Gepäckstück auf die Sitzfläche
aufgebrachte Last in der Punkt- oder Linienkontaktregion konzentriert
werden kann. Als Ergebnis können beide Sensorzellen leiten.
Angenommen, dass das Gepäckstück kistenförmig
ist, ist es wahrscheinlich, dass die Linienkontaktregion an jeder
Seite der Sitzfläche in Querrichtung des Fahrzeugs ausgebildet
ist.
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Um
zu verhindern, dass der Sitzsensor ein Gepäckstück
als Insassen fehlinterpretiert, ist der Sitzsensor derart angeordnet,
um sich von der Sitzlehne des Sitzes in schräger Richtung
in eine Längsrichtung des Fahrzeugs zu erstrecken. Bei
einer derartigen Anordnung werden zwei Sensorzellen nicht nur separat
in Querrichtung sondern auch in Längsrichtung des Fahrzeugs
angeordnet. Daher ist weniger wahrscheinlich, dass beide Sensorzellen
gleichzeitig leitend werden. Demgemäß ist weniger
wahrscheinlich, dass der Sitzsensor ein Gepäckstück
als Insassen fehlinterpretiert.
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Gleichwohl
ist der Sitzsensor angeordnet, um eine gerade Linie auszubilden,
die sich von der Sitzlehne in Richtung zur Vorderseite des Fahrzeugs erstreckt.
Ferner ist der Sitzsensor derart angeordnet um sich in schräge
Richtung zur Längsrichtung des Fahrzeugs zu erstrecken.
Daher ist es möglich, dass der Sitzsensor lediglich an
einer Fahrzeugrückseite der Sitzfläche angeordnet
ist. In anderen Worten: es ist möglich, dass der Sitzsensor
lediglich in einem Bereich in der Nähe der Sitzlehne angeordnet
ist. Bei einer derartigen Anordnung wird, wenn ein Insasse vorne
auf der Sitzfläche sitzt, ohne sich gegen die Sitzlehne
zu lehnen, zumindest eine der Sensorzellen nicht vom Insassen gedrückt.
Als Ergebnis erfasst der Sitzsensor nicht, dass der Sitz von einem
Insassen besetzt ist.
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Ein
vorne auf der Sitzfläche sitzender Insasse kann durch Anordnen
des Sitzsensors an der Fahrzeugvorderseite der Sitzfläche
erfasst werden. Bei einer derartigen Anordnung kann der Sitzsensor jedoch
einen weiter hinten auf der Sitzfläche sitzenden Insassen,
dessen/deren Rücken gegen die Sitzlehne gelehnt ist, nicht
erfassen.
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Ausgehend
vom Vorgenannten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Sitzsensor zur Verfügung zu stellen, um einen vorne
auf einer Sitzfläche sitzenden Insassen zuverlässig
zu erfassen, ohne dass ein Gepäckstück, das gegen
eine Rückenlehne gelehnt ist als Insasse fehlinterpretiert wird.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Sitzsensor zumindest
vier Sensorzellen, die an einem Sitz eines Fahrzeugs angebracht
sind. Jede Sensorzelle weist gegenüberliegende Elektroden
auf. Eine der zumindest vier Sensorzellen ist als eine Referenz-
oder Bezugselektrode definiert. Die zumindest vier Sensorzellen
sind in einer vorgegebenen Reihenfolge in Längsrichtung des
Fahrzeugs angeordnet. Zumindest zwei der zumindest vier Sensorzellen
in ungeradzahligen Positionen von der Bezugssensorzelle sind parallel
miteinander elektrisch verbunden, um einen ersten Paral lelschaltkreis
auszubilden. Zumindest zwei der zumindest vier Sensorzellen in geradzahligen
Positionen von der Bezugssensorzelle sind parallel miteinander elektrisch
verbunden, um einen zweiten Parallelschaltkreis auszubilden. Der
erste Parallelschaltkreis und der zweite Parallelschaltkreis sind
miteinander elektrisch in Reihe verbunden bzw. geschalten. Die Bezugssensorzelle
ist an erster oder letzter Stelle in der vorgegebenen Reihenfolge
angeordnet.
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Die
Vorstehende sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich
ersichtlich.
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In
den Zeichnungen zeigt:
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1 eine
Darstellung, die die Draufsicht auf einen Sitzsensor gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
Querschnittsdarstellung entlang einer Linie II-II aus 1;
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3 ein äquivalentes
Schaltbild des Sitzsensors;
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4 eine
Darstellung aus Sicht von oben auf das Fahrzeug, zum Darstellen
eines Sitzes des Fahrzeugs, der mit dem Sitzsensor ausgestattet
ist;
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5A eine
Darstellung, die einen Fall zeigt, bei dem ein Insasse in einer
korrekten Position auf einer Sitzfläche des Sitzes sitzt;
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5B eine
Darstellung, die einen Fall zeigt, bei dem der Insasse vorne auf
der Sitzfläche sitzt; und
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5C eine
Darstellung, die einen Fall zeigt, bei dem der Insasse weiter vorne
auf der Sitzfläche sitzt.
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Ein
Sitzsensor 10 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
Der Sitzsensor 10 ist an einem Sitz eines Fahrzeugs angebracht
und erfasst, ob der Sitz von einem Insassen besetzt ist, das heißt,
er erfasst, ob ein Insasse auf dem Sitz sitzt.
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1 zeigt
eine Draufsicht auf den Sitzsensor 10. 2 zeigt
eine Querschnittsdarstellung entlang einer Linie II-II auf 1. 3 zeigt
ein äquivalentes Schaltbild des Sitzsensors 10.
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Wie
in 1 gezeigt, hat der Sitzsensor 10 die
Form einer geraden Linie. Der Sitzsensor 10 umfasst eine
erste Sensorzelle 11, eine zweite Sensorzelle 12,
eine dritte Sensorzelle 13 sowie eine vierte Sensorzelle 14,
einen Leiter 15 und einer Verbinder 16.
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Jede
der Sensorzellen 11 bis 14 leitet, wenn eine Last
darauf aufgebracht wird. Daher kann jede der Sensorzellen 11 bis 14 als
Schalter fungieren. Die Sensorzellen 11 bis 14 sind
in einem vorbestimmten Abstand zueinander ausgebildet um eine gerade
Linie zu bilden. Bei der ersten Ausführungsform sind benachbarte
Sensorzellen 11 bis 14 gleichmäßig voneinander
beabstandet.
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Der
Leiter 15 ist ein Draht zum elektrischen Verbinden der
Sensorzellen 11 bis 14 mit dem Verbinder 16.
Der Leiter 15 liegt zwischen benachbarten Sensorzellen 11 bis 14,
so dass die benachbarten Sensorzellen 11 bis 14 elektrisch
miteinander verbunden werden können, und liegt zwischen
der vierten Sensorzelle 14 und dem Verbinder 16,
so dass die vierte Sensorzelle 14 elektrisch mit dem Verbinder 16 verbunden
werden kann. Der Leiter 15 ist auf der geraden Linie angeordnet,
die durch die Sensorzellen 11 bis 14 ausgebildet
wird. Daher kann der Sitzsensor 10 die Form einer geraden
Linie mit einander gegenüberliegenden ersten und zweiten
Enden haben. Die erste Sensorzelle 11 ist so angeordnet, um
das erste Ende des Sitzsensors 10 zu definieren, und der
Verbinder 16 ist so angeordnet, um das zweite Ende des
Sitzsensors 10 zu definieren. Die zweite Sensorzelle 12 ist
an die erste Sensorzelle 11 angrenzend bzw. benachbart
zu dieser angeordnet. Die dritte Sensorzelle 13 ist benachbart
zur zweiten Sensorzelle 12 angeordnet, so dass diese zweite
Sensorzelle 12 zwischen der ersten Sensorzelle 11 und der dritten
Sensorzelle 13 angeordnet sein kann. Die vierte Sensorzelle 14 ist
benachbart zur dritten Sensorzelle 13 angeordnet, so dass
die vierte Sensorzelle 14 zwischen der dritten Sensorzelle 13 und
dem Verbinder 16 liegen kann.
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Der
Verbinder 16 weist zwei Anschlüsse auf, welche
durch den Leiter 15 mit den Sensorzellen 11 bis 14 verbunden
sind. Obgleich in den Zeichnungen nicht dargestellt, ist der Verbinder 16 mit
einem entsprechenden Verbinder einer elektronischen Steuereinheit
(ECU) des Fahrzeugs für den Sitzsensor verbunden.
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Wie
in 2 gezeigt, besteht der Sitzsensor 10 aus
einer ersten Schicht 17, einer zweiten Schicht 18,
einer ersten Elektrode 19, einer zweiten Elektrode 20 und
einem Abstandshalter 21. 2 zeigt
eine Querschnittsanordnung der ersten Sensorzelle 11. Die
Sensorzellen 11 bis 14 sind ihrer Querschnittsanordnung
identisch, jedoch ist der Leiter 15 verschieden von der
Querschnittsanordnung der Sensorzellen 11 bis 14.
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Die
erste Schicht 17 definiert die äußere Form
der Sensorzellen 11 bis 14 und des Leiters 15. Beispielsweise
kann die erste Schicht 17 eine dünne Schicht aus
Polyethylennaphthalat (PEN) sein. Die erste Schicht 17 hat
einen kreisförmigen Abschnitt sowie einen streifenförmigen
Abschnitt. Der kreisförmige Abschnitt der ersten Schicht 17 hat
eine im Wesentlichen kreisförmige Form in seiner Draufsicht
und definiert die äußere Form der Sensorzellen 11 bis 14. Der
streifenförmige Abschnitt der ersten Schicht 17 hat
eine in Draufsicht streifenförmige Form und definiert die äußere
Form des Leiters 15. Es sei angemerkt, dass die Breite
des streifenförmigen Abschnitts der ersten Schicht 17 geringer
ist als der Durchmesser des kreisförmigen Abschnitts der
ersten Schicht 17. Die erste Schicht 17 ist mit
dem Verbinder 16 an einem Ende verbunden.
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Wie
die erste Schicht 17 definiert die zweite Schicht 18 die äußere
Form der Sensorzellen 11 bis 14 und des Leiters 15.
Die zweite Schicht 18 besteht aus dem gleichen Material
wie die erste Schicht 17 und weist dieselbe Form auf wie
die erste Schicht 17. Die zweite Schicht 18 ist
an einem Ende mit dem Verbinder 16 verbunden.
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Sowohl
die erste wie auch die zweite Schicht 17, 18 haben
erste und zweite Flächen. Die erste und zweite Schicht 17, 18 sind
einander gegenübergesetzt angeordnet, so dass die erste
Fläche der ersten Schicht 17 der ersten Fläche
der zweiten Schicht 18 gegenüberliegt.
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Die
erste Elektrode 19 ist auf der ersten Fläche der
ersten Schicht 17 ausgebildet. Die erste Elektrode 19 umfasst
eine Silberschicht 19a, die mit der ersten Fläche
der ersten Schicht 17 verbunden ist, sowie eine Kohlenstoffschicht 19b,
welche eine Fläche der Silberschicht 19a bedeckt.
Die erste Elektrode 19 ist zumindest in der Mitte des kreisförmigen Abschnitts
der ersten Schicht 17 angeordnet und an einer vorbestimmten
Stelle des streifenförmigen Abschnitts der ersten Schicht 17.
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Die
zweite Elektrode 20 ist an der ersten Fläche der
zweiten Schicht 18 ausgebildet. Die zweite Elektrode 20 umfasst
eine Silberschicht 20a, die mit der ersten Fläche
der zweiten Schicht 18 verbunden ist, sowie eine Kohlenstoffschicht 20b,
welche eine Fläche der Silberschicht 20a bedeckt.
Die Kohlenstoffschicht 20b der zweiten Elektrode 20 ist
von der Kohlenstoffschicht 19b der ersten Elektrode 19 beabstandet.
Die zweite Elektrode 20 ist zumindest in der Mitte des
kreisförmigen Abschnitts der zweiten Schicht 18 angeordnet,
so dass die erste und die zweite Elektrode 19, 20 sich
einander in den Sensorzellen 11 bis 14 gegenüberliegen.
Die zweite Elektrode 20 ist an einer vorbestimmten Stelle
des streifenförmigen Abschnitts der zweiten Schicht 18 angeordnet.
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Der
Abstandshalter 21 sorgt dafür, dass die ersten
und zweiten Elektroden 19 und 20 in einem vorbestimmten
Abstand voneinander beabstandet sind. Der Abstandhalter 21 weist
die gleiche Form auf wie die ersten und zweiten Schichten 17 und 18 in der
Draufsicht. Es sei angemerkt, dass der Abstandshalter 21 eine
Durchgangsöffnung 22 aufweist, die durch eine
gestrichelte Linie in 1 dargestellt ist. Wie in 1 gezeigt,
weist die Durchgangsöffnung 22 bei den Sensorzellen 11 bis 14 einen
kreisförmigen Abschnitt auf und weist einen streifenförmigen Abschnitt
beim Leiter 15 auf. Der ringförmige Abschnitt
der Durchgangsöffnung 22 hat eine kreisförmige
Form in der Draufsicht und der streifenförmige Abschnitt
der Durchgangsöffnung 22 hat in Drauf sicht eine
streifenförmige Form. Es sei angemerkt, dass der Durchmesser
des kreisförmigen Abschnitts der Durchgangsöffnung 22 größer
ist als die Breite des streifenförmigen Abschnitts der
Durchgangsöffnung 22. Der Abstandshalter 21 ist
dünn, lässt jedoch zu, dass die ersten und zweiten
Elektroden 19 und 20 in einem vorbestimmten Abstand
voneinander beabstandet sind. Beispielsweise kann der Abstandshalter 21 aus
einem Polyethylenterephthalatharz (PET) bestehen.
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Der
Abstandshalter 21 ist zwischen der ersten Elektrode 19 und
der zweiten Elektrode 20 angeordnet. Daher wird, wie in 2 gezeigt,
ein von der ersten Elektrode 19, der zweiten Elektrode 20 und dem
Abstandshalter 21 umgebener Raum ausgebildet. Wie vorstehend
angeführt, ist der Durchmesser des kreisförmigen
Abschnitts der Durchgangsöffnung 22 größer
als die Weite des streifenförmigen Abschnitts der Durchgangsöffnung 22.
Daher ist der von der ersten Elektrode 19, der zweiten
Elektrode 20 und dem Abstandshalter 21 umgebene
Raum größer im Bereich der Sensorzellen 11 bis 14 als
im Bereich des Leiters 15.
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Daher
wird, wenn eine Drucklast auf die Sensorzellen 11 bis 14 in
eine Richtung von oben nach unten in 2 aufgebracht
wird, die erste Schicht 17, die zweite Schicht 18,
die erste Elektrode 19 und die zweite Elektrode 20 derart
verformt, dass die ersten und zweiten Elektroden 19 und 20 miteinander
in Kontakt gelangen und elektrisch verbunden werden können.
Wenn die ersten und zweiten Elektroden 19 und 20 in
Kontakt miteinander gelangen, leiten die Sensorzellen 11 bis 14 (d.
h. sind eingeschaltet). Wenn dem gegenüber die ersten und
zweiten Elektroden 19 und 20 voneinander beabstandet
sind, leiten die Sensorzellen 11 bis 14 nicht
(d. h. sind ausgeschaltet). Daher können die Sensorzellen 11 bis 14 als
Schalter fungieren, welche gemäß der Drucklast, die
auf die Sensorzellen 11 bis 14 aufgebracht wird, ein-
und ausgeschaltet werden.
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Es
sei angemerkt, dass der Raum beim Leiter 15 als Leitung
dient, die zulässt, dass Luft aus dem Raum bei den Sensorzellen 11 bis 14 entkommt wenn
die Drucklast auf die Sensorzellen 11 bis 14 aufgebracht
wird.
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Nachfolgend
wird eine Schaltungsanordnung des Sitzsensors unter Bezugnahme auf
die 1 und 3 beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt, sind die Sensorzellen 11 bis 14 in
aufsteigender Reihenfolge angeordnet, um eine gerade Linie zu bilden.
Die erste Sensorzelle 11 ist an einem ersten Ende der geraden
Linie angeordnet, und die vierte Sensorzelle 14 ist an
einem zweiten Ende der geraden Linie angeordnet.
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Die
Sensorzellen 11 bis 14 sind derart miteinander
elektrisch verbunden, dass die Sensorzellen an ungerade nummerierten
bzw. ungeradzahligen Positionen von einer Bezugssensorzelle parallel
miteinander elektrisch verbunden sind, um einen ersten Parallelschaltkreis 23 auszubilden,
und derart, dass die Sensorzellen an geradzahligen Positionen von der
Bezugssensorzelle parallel miteinander elektrisch verbunden sind,
um einen zweiten Parallelschalter 24 auszubilden. Der erste
Parallelschaltkreis 23 und der zweite Parallelschaltkreis 24 sind
miteinander in Reihe verbunden bzw. geschaltet. Es sei angemerkt,
dass die Bezugssensorzelle eine Sensorzelle ist, die an einem Ende
der geraden Linie angeordnet ist, die durch die Sensorzellen 11 bis 14 ausgebildet
wird. Das bedeutet, gemäß der Ausführungsform
kann die erste Sensorzelle 11 oder die vierte Sensorzelle 14 die
Bezugssensorzelle sein.
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3 basiert
auf der Annahme, dass die erste Sensorzelle die Bezugssensorzelle
ist. In dem in 3 gezeigten Beispiel sind die
erste und dritte Sensorzelle 11 und 13 an ungeradzahligen
Positionen von der Bezugssensorzelle 11 angeordnet. Daher
sind die ersten und dritten Sensorzellen 11 und 13 parallel
miteinander elektrisch verbunden, um den ersten Parallelschaltkreis 23 auszubilden.
Demgegenüber sind die zweite und vierte Sensorzelle 12 und 14 an
geradzahligen Positionen von der Bezugssensorzelle 11 angeordnet.
Daher sind die zweite und vierte Sensorzelle 12 und 14 miteinander
parallel verbunden, um den zweiten Parallelschaltkreis 24 auszubilden.
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Bei
einer derartigen Konfiguration sind, wenn zumindest eine der ersten
und dritten Sensorzellen 11 und 13 leitet, sowie
zumindest eine der zweiten und vierten Zellen 12 und 14 leitet,
die ersten und zweiten Parallelschaltkreise 23 und 24 elektrisch miteinander
in Reihe geschaltet, um eine Reihenschaltung auszubilden, so dass
der Sitzsensor 10 erfassen kann, dass der Sitz von einem
Insassen besetzt ist.
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Genauer
gesagt sind die ersten und zweiten Parallelschaltkreise 23 und 24 elektrisch
miteinander verbunden um die Reihenschaltung auszubilden, wenn sowohl
die ersten und zweiten Sensorzellen 11 und 12 leiten,
sowohl die zweiten und dritten Sensorzellen 12 und 13 leiten,
oder sowohl die dritten und vierten Sensorzellen 13 und 14 leiten.
Das bedeutet, wenn zumindest zwei benachbarte Sensorzellen der vier
Sensorzellen 11 bis 14 leiten, wird die Reihenschaltung
ausgebildet, so dass der Sitzsensor 10 erfassen kann, dass
der Sitz von einem Insassen besetzt ist.
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In 3 wird
angenommen, dass die erste Sensorzelle 11 die Bezugszelle
ist. Alternativ kann auch die vierte Sensorzelle 14 die
Bezugssensorzelle sein. In diesem Fall sind die vierte Sensorzelle 14 und
die zweite Sensorzelle 12 parallel miteinander verbunden
um den ersten Parallelschaltkreis 23 auszubilden, und die
dritte Sensorzelle 13 und die erste Sensorzelle 11 sind
parallel miteinander verbunden um den zweiten parallelen Schaltkreis 24 auszubilden,
wobei der erste Parallelschaltkreis 23 und der zweite Parallelschaltkreis 24 miteinander
in Reihe geschalten sind.
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Nachfolgend
wird Bezug nehmend auf 4 beschrieben, wie der Sitzsensor 10 an
einem Fahrzeugsitz eines Rechtslenkerfahrzeugs zu montieren ist. 4 zeigt
eine Draufsicht auf das Fahrzeug.
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Wie
in 4 gezeigt, umfasst der Sitz 30 eine Sitzfläche 31 sowie
eine Sitzlehne 32. Der Insasse sitzt auf der Sitzfläche 31.
Der auf der Sitzfläche 31 sitzende Insasse kann
sich gegen die Sitzlehne 32 lehnen. Auf diesem Weg kann
die Sitzfläche 31 den Unterkörper des
Insassen tragen, und die Rücklehne 32 kann den
Oberkörper des Insassen stützen. Der Sitzsensor 10 ist
an der Sitzfläche 31 angebracht. Beispielsweise
können die Sensorzellen 11 bis 14 des
Sitzsensors 10 zwischen der Sitzfläche 31 und
einem Sitzkissen unter der Sitzfläche 31 angeordnet
werden, und der Verbinder 16 des Sitzsensors 10 kann
unter der Sitzlehne 32 angeordnet sein. In diesem Fall
ist der Sitzsensor 10 von außerhalb des Sitzes 30 unsichtbar.
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Der
Sitzsensor 10 wird derart angebracht, dass die Sensorzellen 11 bis 14 in
Richtung auf die Vorderseite des Fahrzeugs hin angeordnet sind,
und dass der Verbinder 16 in Richtung auf die Rückseite des
Fahrzeugs hin angeordnet ist. Die Sensorzellen 11 bis 14 sind
angeordnet um eine gerade Linie 34 auszubilden, die sich
von der Rückseite des Fahrzeugs zur Vorderseite des Fahrzeugs
erstreckt.
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Genauer
gesagt ist der Sitzsensor 10 derart angeordnet, dass alle
Sensorzellen 11 bis 14 näher an der Rückseite
des Fahrzeugs angeordnet sind als eine querlaufende Mittellinie 35 der
Sitzfläche 31 in Längsrichtung des Fahrzeugs.
Die querlaufende Mittellinie 35 erstreckt sich in Querrichtung
des Fahrzeugs um die Sitzfläche 31 in Längsrichtung
des Fahrzeugs gleich aufzuteilen. Der Verbinder 16 ist näher
an der Rückseite des Fahrzeugs angeordnet als alle Sensorzellen 11 bis 14 in
Längsrichtung des Fahrzeugs.
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Genauer
gesagt ist der Sitzsensor 10 derart angeordnet, dass die
Sensorzellen 11 bis 14 in einer schrägen
Richtung bezüglich einer Mittellinie 33 in Längsrichtung
des Fahrzeugssitzes 31 verlaufen. Die Mittellinie in Längsrichtung 33 erstreckt
sich in Längsrichtung des Fahrzeugs, um die Sitzfläche 31 in Querrichtung
des Fahrzeugs gleich aufzuteilen. Daher bildet die gerade Linie 34,
in der die Sensorzellen 11 bis 14 angeordnet sind,
einen Winkel θ mit der Mittellinie 33 in Längsrichtung.
Der Winkel θ ist größer als 0° und
weniger als 90°. Das bedeutet, der Winkel θ ist
ein spitzer Winkel.
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Es
sei angemerkt, dass eine Fahrzeugvorderseite (d. h. eine Seite auf
der Seite der ersten Sensorzelle 11) der Anordnung der
Sensorzellen 11 bis 14 näher an der Mitte
des Fahrzeugs angeordnet ist als eine Fahrzeugrückseite
(d. h. die Seite der vierten Sensorzelle 14) der Anordnung
der Sensorzellen 11 bis 14 in Querrichtung des
Fahrzeugs. Mit anderen Worten: die Fahrzeugrückseite der
Anordnung der Sensorzellen 11 bis 14 ist näher
an der Mittellinie in Längsrichtung 33 angeordnet
als die Fahrzeugvorderseite der Anordnung der Sensorzellen 11 bis 14.
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Bei
dem Beispiel aus 4 sind alle Sensorzellen 11 bis 14 näher
an der Mitte des Fahrzeugs als die Mittellinie in Längsrichtung 33 angeordnet.
Der Leiter 15 zwischen der vierten Sensorzelle 14 und dem
Verbinder 16 kreuzt die Mittellinie in Längsrichtung 33,
so dass der Verbinder 16 an einer gegenüberliegenden
Seite der Mittellinie in Längsrichtung 33 von
den Sensorzellen 11 bis 14 angeordnet werden kann.
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Nachfolgend
wird der Betrieb des Sitzsensors 10 unter Bezugnahme auf
die 5A bis 5C beschrieben.
Die 5A bis 5C zeigen den
Sitz 30, der mit dem Sitzsensor 10 ausgestattet ist
und von einem Insassen besetzt ist.
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Wenn
ein Insasse auf dem Sitz 30 sitzt, wird zunächst
eine Last von den Hüften des Insassen auf einen ersten
Bereich 36 der Sitzfläche 31 aufgebracht,
und dann wird eine Last durch die Schenkel des Insassen auf einen
zweiten Bereich 37 der Sitzfläche 31 aufgebracht.
Die erste Last ist größer als die zweite Last.
Im Allgemeinen ist der erste Bereich 36 etwa so groß,
dass die erste Last, die durch die Hüften des Insassen
auf dem ersten Bereich 36 aufgebracht wird, nahezu gleichmäßig über
den ersten Bereich 36 verteilt werden kann. In ähnlicher
Weise ist der zweite Bereich etwa so groß, dass die zweite Last,
die durch die Schenkel des Insassen auf den zweiten Bereich 37 aufgebracht
wird, nahezu gleichmäßig über den zweiten
Bereich 37 verteilt werden kann.
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5A zeigt
einen ersten Fall, bei dem ein Insasse in einer korrekten Position
auf der Sitzfläche 31 sitzt, wobei dessen/deren
Rücken gegen die Rückenlehne 32 gelehnt
ist. In dem in 5A gezeigtem ersten Fall sind
die erste Sensorzelle 11 und die zweite Sensorzelle 12 unter
den Schenkeln des Insassen angeordnet, und die dritte Sensorzelle 13 sowie
die vierte Sensorzelle 14 sind unter den Hüften des
Insassen angeordnet. Dadurch wird zumindest jede der dritten und
vierten Sensorzellen 13 und 14 durch die Hüften
des Insassen gedrückt, so dass jede der dritten und vierten
Sensorzellen 13 und 14 leiten kann (d. h. eingeschalten
wird). Als Ergebnis sind die beiden Anschlüsse des Verbinders 16 elektrisch
miteinander verbunden. Wenn die mit dem Verbinder 16 verbundene
Sitzsensor-ECU erfasst, dass die Anschlüsse des Verbinders 16 elektrisch miteinander verbunden
sind, bestimmt die Sitzsensor ECU, dass der Sitz vom Insassen besetzt
ist.
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Es
sei angemerkt, dass die Möglichkeit besteht, dass die erste
Sensorzelle 11 und die zweite Sensorzelle 12 von
den Schenkeln des Insassen gedrückt werden können,
wenn der Insasse auf der Sitzfläche 31 in der
in 5A gezeigten, korrekten Position sitzt. In einem
derartigen Fall leiten alle Sensorzellen 11 bis 14,
so dass die Sitzsensor-ECU bestimmen kann, dass der Sitz 30 vom
Insassen besetzt ist.
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5B zeigt
einen zweiten Fall, bei dem der Insasse leicht nach vorne versetzt
auf der Sitzfläche 31 sitzt, in einer Art, dass
die Hüften des Insassen um einen ersten Abstand L1 in Längsrichtung
des Fahrzeugs näher an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet
sind als eine Vorderseite der Rückenlehne 32. Auch
bei dem in 5B dargestellten zweiten Fall werden
zumindest jede der ersten Sensorzelle 12, der dritten Sensorzelle 13 und
der vierten Sensorzelle 14 durch die Hüften des
Insassen gedrückt, so dass die Sitzsensor-ECU feststellen
kann, dass der Sitz 30 vom Insassen besetzt ist.
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5C zeigt
einen dritten Fall, in dem der Insasse weiter vorne auf der Sitzfläche 31 sitzt,
in einer Art, dass die Hüften des Insassen um einen zweiten Abstand
L2 in Längsrichtung des Fahrzeugs näher an der
Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet sind als die Vorderfläche
der Rücksitzlehne 32. Der zweite Abstand L2 ist
größer als der erste Abstand L1. Auch bei dem
in 5C gezeigten dritten Fall werden zumindest die
erste Sensorzelle 11 und die zweite Sensorzelle 12 durch
die Hüften des Insassen gedrückt, so dass die
Sitzsensor-ECU 14 feststellen kann, dass der Sitz 30 vom
Insassen besetzt ist. Insbesondere entspricht der in 5C gezeigte
dritte Fall dem Fall, bei dem der auf dem Sitz 30 sitzende
Insasse, der einen Sicherheitsgurt trägt, sich soweit wie
möglich in Richtung zur Fahrzeugvorderseite bewegt.
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Wie
vorstehend beschrieben können bei dem dritten Fall, bei
dem der Insasse so weiter vorne auf der Sitzfläche 31 sitzt,
dass die Hüften des Insassen um den Abstand L2 näher
an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet sind als die Vorderseite
der Rückenlehne 32, benachbarte Sensorzelle 11 und 12 leiten.
Bei dem zweiten Fall, bei dem der Insasse ein wenig weiter vorne
auf der Sitzfläche 31 sitzt so, dass die Hüften
des Insassen um den Abstand L1, der geringer ist als der Abstand
L2, näher an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet sind
als die Vorderseite der Rückenlehne 32, können
angrenzende drei oder mehr Sensorzellen 11 bis 14 leiten.
Daher werden sowohl im zweiten als auch dritten Fall die erste Parallelschaltung 23 und
die zweite Parallelschaltung 24 in Reihe geschaltet, so
dass die Sitzsensor-ECU feststellen kann, dass der Sitz 30 vom
Insassen besetzt ist. Auf diese Weise kann der Sitzsensor 10,
selbst wenn der Insasse weiter vorne auf der Sitzfläche 31 sitzt,
sicher erfassen, dass der Insasse auf dem Sitz 30 sitzt.
Natürlich kann, wenn der Insasse in der in 5A gezeigten
korrekten Stellung auf der Sitzfläche 31 sitzt,
der Sitzsensor 10 erfassen, dass der Insasse auf dem Sitz 30 sitzt.
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Die
Sensorzellen 11 bis 14 sind angeordnet um bezüglich
der Mittellinie in Längsrichtung 33 in einer derartigen
Art und Weise schräg angeordnet zu sein, dass die Seite
der ersten Sensorzelle 11 näher an der Mitte des
Fahrzeugs angeordnet ist als die Seite der vierten Sensorzelle 14 in
Querrichtung des Fahrzeugs. Daher ist die Seite der ersten Sensorzelle 11 auf
der Seite des Insassenschenkels angeordnet und die Seite der vierten
Sensorzelle 14 ist an der Seite der Insassenhüfte
angeordnet. Auf diese Art und Weise sind die Sensorzellen 11 bis 14 derart
angeordnet, dass die Sensorzellen 11 bis 14 entsprechend
der Schenkel und Hüfte des Insassen angeordnet werden können.
Diese Anordnung der Sensorzellen 11 bis 14 kann
die Erfassung, ob der Sitz 30 von einem Insassen besetzt
ist, erleichtern.
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Eine
Position des Insassen auf der Sitzfläche 31 hängt
im Wesentlichen von einer Position des Sicherheitsgurts ab. Dementsprechend
hängt ein Bereich der Sitzfläche 31,
auf welche eine Last durch den auf der Sitzfläche 31 sitzenden
Insassen aufgebracht wird, von der Position des Sicherheitsgurts
ab. Da der Sitzsensor 10 vier Sensorzellen 11 bis 14 aufweist,
welche in einer geraden Linie angeordnet sind, können die
Sensorzellen 11 bis 14 in dem Bereich angeordnet
werden, in dem eine Last durch den auf der Sitzfläche 31 sitzenden
Insassen aufgebracht wird. Da die Sensorzellen ferner derart angeordnet sind,
um bezüglich der Mittellinie in Längsrichtung 33 schräg
angeordnet zu sein, kann die Zahl der Sensorzellen soweit möglich
verringert werden. Es sei angemerkt, dass die minimale Zahl der
benötigten Sensorzellen vier ist.
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Wenn
ein Gepäckstück auf die Sitzfläche 31 gelegt
wird, das derart gegen die Rückenlehne 32 lehnt,
dass eine Seite des Gepäckstücks auf der Sitzfläche 31 und
die andere Seite des Gepäckstücks an der Rückenlehne 32 ist,
weist das Gepäckstück einen Punkt- oder Linienkontakt
mit der Sitzfläche 31 auf. In diesem Fall wird
eine Last vom Gepäckstück in der Kontaktregion
aufgebracht auf die Sitzfläche 31. Insbesondere
ist die von dem Gepäckstück auf die Sitzfläche 31 aufgebrachte
Last in der Mitte des Kontaktbereichs konzentriert und wird mit
zunehmendem Abstand von der Mitte des Kontaktbereichs geringer. Beispielsweise
kann die Breite der Lastkonzentrationsregion in Querrichtung des
Fahrzeugs geringer sein als die Länge des Leiters 15 des
Sitzsensors 10 aus 1.
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Wie
vorstehend beschrieben, sind die Sensorzellen 11 bis 14 im
vorbestimmten Abstand voneinander auf einer geraden Linie in Längsrichtung
angeordnet. Wenn daher das Gepäckstück gegen die Rückenlehne 32 angelehnt
auf die Sitzfläche 31 aufgebracht wird, ist die
Lastkonzentrationsregion nicht bei den Sensorzellen 11 bis 14 angeordnet
oder ist lediglich bei einer der Sensorzellen 11 bis 14 angeordnet.
Als Ergebnis leitet höchstens eine der Sensorzellen 11 bis 14 wenn
das Gepäckstück gegen die Rückenlehne 32 gelehnt
auf die Sitzfläche 31 aufgebracht wird. Da angrenzende
Sensorzellen nicht gleichzeitig leiten interpretiert der Sitzsensor
das Gepäckstück, das gegen die Rückenlehne 32 angelehnt auf
die Sitzfläche 31 aufgebracht wurde, nicht irrtümlich
als Insassen.
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Wenn
das Gepäckstück auf die Sitzfläche 31 aufgebracht
wird und gegen die Rückenlehne 32 lehnt, kann
eine Seite des Gepäckstücks in der Mitte der Sitzfläche 31 angeordnet
sein, um das Gepäckstück zu stabilisieren. In
einem derartigen Fall kann die Lastkonzentrationsregion, da die
Sensorzellen 11 bis 14 schräg bezüglich
der Mittellinie in Längsrichtung 33 angeordnet
sind, so dass die Seite der ersten Sensorzelle 11 von der
Längsmittellinie 33 weiter entfernt ist als die
Seite der vierten Sensorzelle 14, von der ersten Sensorzelle 11 und
der zweiten Sensorzelle 12 entfernt sein. Da ferner die
Seite der vierten Sensorzelle 14 näher an der
Rückenlehne 32 angeordnet ist als die Seite der
ersten Sensorzelle 11, ist die Lastkonzentrationsregion
von der dritten Sensorzelle 13 und der vierten Sensorzelle 14 entfernt.
Zusammenfassend ist somit, da die Sensorzellen 11 bis 14 derart
angeordnet sind, die Lastkonzentrationsregion, welche durch das
gegen die Rückenlehne 32 gelehnte Gepäckstück
verursacht wird, von den Sensorzellen 11 bis 14 entfernt.
Daher ist es wenig wahrscheinlich, dass die Sensorzellen 11 bis 14 aufgrund des
Gepäckstücks leiten. Demgemäß interpretiert der
Sitzsensor 10 das Gepäckstück nicht fehlerhaft als
Insassen.
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Falls
das Gepäckstück (z. B. eine Tasche) vergleichsweise
leicht ist, kann die Lastkonzentrationsfläche vergrößert
sein. In diesem Fall ist jedoch eine Größe der
von dem leichten Gepäckstück auf die Sitzfläche 31 aufgebrachten
Last verglichen zur Größe einer von einem Insassen
auf die Sitzfläche 31 aufgebrachten Last klein.
Daher kann, selbst wenn das leichte Gepäckstück
auf die Sensorzellen 11 bis 14 aufgebracht wird,
um die Sensorzellen 11 bis 14 zu drücken,
selbiges keine Last aufbringen, welche groß genug ist,
um die Sensorzellen 11 bis 14 leitend zu machen.
Demgemäß interpretiert der Sitzsensor 10 das
Gepäckstück nicht fehlerhaft als Insassen.
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Wie
vorstehend umschrieben umfasst gemäß der Sitzsensor 10 der
Ausführungsform vier Sensorzellen 11 bis 14 die
in aufsteigender Reihenfolge angeordnet sind, um eine gerade Linie
auszubilden, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt.
Die erste Parallelschaltung 23 der ersten Sensorzelle 11 und
der dritten Sensorzelle 13 ist in Reihe mit der zweiten
Parallelschaltung 24 der zweiten Sensorzelle 12 und
der vierten Sensorzelle 14 verbunden.
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Bei
einer derartigen Anordnung leiten benachbarte Zellen selbst wenn
der Insasse vorne auf dem Sitz 30 sitzt, so dass die erste
Parallelschaltung 23 und die zweite Parallelschaltung 24 in
Reihe geschaltet werden können. Daher kann der Sitzsensor 10 sicher
erfassen, dass der Insasse, der vorne auf dem Sitz 30 sitzt,
sitzt.
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Ferner
ist, selbst wenn das Gepäckstück gegen die Rückenlehne 32 lehnend
auf der Sitzfläche 31 angeordnet wird, die Lastkonzentrationsregion nicht
bei den Sensor zellen 11 bis 14 angeordnet oder wird
lediglich bei einer der Sensorzellen 11 bis 14 angeordnet.
Als Ergebnis kann höchstens eine Sensorzelle 11 bis 14 leiten.
Da angrenzende Sensorzellen nicht leiten, werden die erste Parallelschaltung 23 und
die zweite Parallelschaltung 24 nicht in Reihe geschalten.
Daher interpretiert der Sitzsensor 10 nicht das Gepäckstück,
welches an der Rückenlehne 32 lehnt, fehlerhaft
als Insassen.
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Auf
diese Weise erfasst der Sitzsensor 10 gemäß der
Ausführungsform zuverlässig, dass ein vorne auf
der Sitzfläche 31 sitzender Insasse sitzt und
interpretiert ein Gepäckstück, welches gegen die Rückenlehne 32 lehnt,
nicht irrtümlich als Insasse.
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(Abweichung)
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Die
vorstehend beschriebene Ausführungsform kann auf unterschiedlichste
Weise variiert werden, beispielsweise wie folgt:
Bei der Ausführungsform
umfasst der Sitzsensor 10 vier Sensorzellen 11 bis 14.
Alternativ kann der Sitzsensor 10 mehr als vier Sensorzellen
umfassen. Wenn der Sitzsensor 10 beispielsweise fünf
Sensorzellen umfasst, sind zumindest zwei von drei Sensorzellen,
die an ungeradzahligen Positionen von der Bezugssensorzelle angeordnet
sind elektrisch miteinander verbunden um die erste Parallelschaltung 23 auszubilden,
und die anderen zwei Sensorzellen, die an geradzahligen Positionen
von der Bezugssensorzellen angeordnet sind, sind elektrisch miteinander
verbunden, um die zweite Parallelschaltung 24 auszubilden.
Bei einem anderen Beispiel sind, wenn der Sitzsensor 10 sechs
Sensorzellen umfasst, zumindest zwei Sensorzellen von drei Sensorzellen,
die an ungeradzahligen Positionen der Bezugssensorzelle angeordnet
sind, elektrisch miteinander verbunden, um die erste Parallelschaltung 23 auszubilden und
zumindest zwei Sensorzellen der anderen drei Sensorzellen, die an
geradzahligen Positionen von der Bezugssensorzelle angeordnet sind,
sind elektrisch miteinander verbunden, um die zweite Parallelschaltung
auszubilden. Auf diese Art und Weise kann der Sitzsensor 10 mehr
als vier Sensorzellen umfassen.
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Bei
dieser Ausführungsform ist der Sitzsensor 10 derart
am Sitz 30 angeordnet, um bezüglich der Mittellinie
in Längsrichtung 33 derart schräg zu sein,
dass der Lei ter 15 zwischen der vierten Sensorzelle 14 und
dem Verbinder 16 an der Mittellinie in Längsrichtung 33 angeordnet
ist, und dass die Seite der ersten Sensorzelle 11 näher
an der Mitte des Fahrzeugs als die Seite der vierten Sensorzelle 14 in Querrichtung
des Fahrzeugs angeordnet ist. Alternativ kann der Sitzsensor 10 bezüglich
der Mittellinie in Längsrichtung 33 auch auf eine
andere Weise als für die Ausführungsform beschrieben
schräg sein. Beispielsweise kann der Sitzsensor 10 bezüglich
der Mittellinie in Längsrichtung 33 derart geneigt
sein, dass die Seite der ersten Sensorzelle 11 näher
an der Außenseite des Fahrzeugs angeordnet ist als die Seite
der vierten Sensorzelle 14 in Querrichtung des Fahrzeugs.
Bei einem anderen Beispiel kann der Sitzsensor 10 bezüglich
der Mittellinie in Längsrichtung 33 derart geneigt
sein, dass der Leiter 15 zwischen der vierten Sensorzelle 14 und
dem Verbinder 16 nicht auf der Mittellinie in Längsrichtung 33 angeordnet
ist.
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Bei
der Ausführungsform sind die Sensorzellen 11 bis 14 derart
angeordnet, um eine gerade Linie auszubilden. Alternativ können
die Sensorzellen 11 bis 14 angeordnet sein, um
keine gerade Linie auszubilden. Beispielsweise können die
Sensorzellen 11 bis 14 angeordnet sein, um eine
Zickzacklinie, eine Kurve oder dergleichen auszubilden.
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Derartige Änderungen
und Modifikationen verstehen sich als zum Umfang der vorliegenden
Erfindung gehörig, wie er in den beigefügten Ansprüchen
definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-157914
A [0002]