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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Sitzanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Sitzerkennungssystem mit der Sitzanordnung sowie eine Sitzanordnung für ein Fahrzeug.
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Es sind textile Sensoren zur Erfassung einer kraftabhängigen Verformung bekannt. Derartige Sensoren sind insbesondere in Fahrzeugsitzen zur Sitzbelegungserkennung angeordnet, wobei eine auf die Sitzfläche ausgeübte Kraft erfasst und somit eine Belegung des Sitzes detektiert wird.
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Die Druckschrift
DE 10 2006 017 732 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt ein leitfähiges textiles Flächengebilde, deren leitfähige Filamente als Druckerfassungssensor geeignet sind, wobei das Flächengebilde für einen Fahrzeugsitz als Sitzbelegungserkennungsmittel verwendet wird. Die Druckerfassung erfolgt kapazitiv und induktiv. In einer weiteren Ausgestaltung können die Filamente piezoelektrisch leitfähig sein.
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Offenbarung der Erfindung
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Im Rahmen der Erfindung wird eine Sitzanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Ferner wird ein Sitzerkennungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie eine Sitzanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 14 vorgeschlagen. Bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Erfindungsgemäß wird eine Sitzanordnung mit einem Sitzkörper vorgeschlagen. Insbesondere ist durch den Sitzkörper mindestens oder genau ein Sitz- und/oder Liegeplatz für mindestens oder genau eine Person gebildet. Der Sitzkörper weist einen textilen Materialabschnitt auf, wobei der Materialabschnitt eine Sitzfläche aufweist. Der textile Materialabschnitt kann als ein textiles Flächengebilde ausgebildet sein. Der Sitzkörper weist vorzugsweise ein Sitzpolster und einen Sitzbezug auf, wobei insbesondere der textile Materialabschnitt durch den Sitzbezug gebildet ist. Im Speziellen ist der Sitzkörper als eine Sitz- oder Bettunterlage oder als ein Sitzkissen ausgebildet.
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Die Sitzanordnung weist eine Sensoreinrichtung auf, welche zur Detektion einer Sitzplatzbelegung ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Sensoreinrichtung weist mindestens ein leitfähiges Filament auf. Insbesondere ist unter Filament eine einzelne Faser oder ein einzelnes Garn zu verstehen. Besonders bevorzugt ist das Filament elektrisch leitfähig. Insbesondere ist das leifähige Filament als ein Kupfer- oder Silberfilament ausgebildet. Das Filament ist mit der Sitzfläche wirkverbunden, sodass bei einer Sitzplatzbelegung ein Sensorsignal durch die Sensoreinrichtung ausgebbar ist. Insbesondere kann das Filament kreisförmig oder rechtwinklig im Bereich der Sitzfläche angeordnet sein. Bevorzugt verläuft das Filament in einem Randbereich der Sitzfläche. Bevorzugt ist das Filament unmittelbar mit dem Materialabschnitt verbunden oder in diesen integriert.
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Die Sitzanordnung weist eine Übertragungseinheit auf, welche zur Übertragung einer Sitzplatzinformation an eine Empfängereinheit ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere weist die Übertragungseinheit eine Recheneinrichtung und eine Sendeeinrichtung auf. Die Recheneinrichtung ist vorzugsweise signaltechnisch mit der Sensoreinrichtung und mit der Sendeeinrichtung verbunden.
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Die Sitzplatzinformation ist auf Basis des Sensorsignals durch die Übertragungseinheit ermittelbar. Bevorzugt dient die Recheneinrichtung in ihrer einfachsten Ausgestaltung zur Umwandlung des Sensorsignals in die Sitzplatzinformation. Beispielsweise wandelt die Recheneinrichtung hierzu ein analoge Sensorsignal in ein digitales Signal, als die Sitzplatzinformation, um. Beispielsweise ist die Recheneinrichtung als ein Mikrocontroller ausgebildet.
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Die Sendeeinrichtung dient insbesondere zur Datenübertragung, bevorzugt zur Übertragung der Sitzplatzinformation, an die Empfängereinheit. Beispielsweise ist die Sendeeinrichtung als ein Bluetooth- oder N FC-Chip ausgebildet oder umfasst diese. Alternativ oder optional ergänzend kann die Sendeeinrichtung jedoch auch eine mechanische Anschlussschnittstelle aufweisen, sodass vorzugsweise eine kabelgebundene Datenübertragung realisierbar ist.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Sitzanordnung an einem ortsgebundenen Sitzmöbel angeordnet ist. Insbesondere ist das Sitzmöbel zur Anordnung in einem Gebäude ausgebildet und/oder geeignet. Das Sitzmöbel kann dabei als ein ortsfestes bzw. stationäres oder bewegbares bzw. mobiles Sitzmöbel ausgebildet sein und/oder in dem Gebäude angeordnet sein. Bevorzugt weist das Sitzmöbel ein Grundgestell zur Aufnahme der Sitzanordnung auf. Das Grundgestell kann einbeinig oder mehrbeinig, insbesondere vierbeinig, ausgebildet sein. Insbesondere kann das Sitzmöbel, bevorzugt das Grundgestell, verstellbar ausgebildet sein. Optional ergänzend kann das Sitzmöbel mindestens oder genau eine Armstütze und/oder eine Rückenlehne und/oder eine Kopfstütze aufweisen. Besonders bevorzugt ist das Sitzmöbel als ein Stuhl, insbesondere ein Bürostuhl, oder ein Sessel, insbesondere ein Kinosessel, oder als ein Konferenzstuhl ausgebildet.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die erfindungsgemäße Anordnung der Sitzanordnung an einem ortsgebundenen Sitzmöbel eine Sitzplatzbelegung detektierbar ist. Dies kann insbesondere zur Optimierung von Kapazitäten in den Bereichen Gastronomie, Aufführungsbetrieb, insbesondere Kinotheater, sowie Büroraumplanung dienen. Zudem wird durch die Ausgestaltung der Sensoreinrichtung als textiler Sensor eine besonders einfache und kostengünstige Sensorik umgesetzt, wobei die Sensoreinrichtung beliebig an die entsprechende Sitzfläche des Sitzmöbels angepasst werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Bauteil der Übertragungseinheit in den textilen Materialabschnitt integriert und/oder auf den textilen Materialabschnitt aufgebracht. Insbesondere ist die Recheneinrichtung und/oder die Sendeeinrichtung zumindest abschnittsweise, im Speziellen vollständig, in den Materialabschnitt integriert. Bevorzugt können die zur Bildung der Übertragungseinheit benötigten elektronischen Bauteile, bevorzugt Widerstände und/oder Mikrocontroller und/oder Bluetooth- oder NFC-Chip etc., direkt in das Textil des Materialabschnitts eingebracht sein.
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Alternativ kann die Übertragungseinheit eine Leiterplatte, auch als sogenannte Interposer bekannt, aufweisen, wobei mindestens ein elektronisches Bauteil der Übertragungseinheit, bevorzugt die gesamte Elektronik, auf der Leiterplatte aufgebracht ist. Die Leiterplatte kann dabei in den Materialabschnitt eingenäht oder auf den Materialabschnitt aufgenäht werden. Besonders bevorzugt weisen die elektronischen Bauteile ein kleines Volumen auf, sodass bei einer Platzierung der Bauteile in dem Sitzkörper bzw. in dem Materialabschnitt der Sitzkomfort nicht merklich beeinflusst wird. Beispielsweise weisen die Bauteile ein Volumen von weniger als 2×3 mm3 auf. Durch Integration der Übertragungseinheit in den Materialabschnitt kann der Sitzkomfort der Sitzanordnung deutlich verbessert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Sitzkörper mindestens ein weiteres leitfähiges Filament auf. Insbesondere steht das weitere leitfähige Filament mit dem Filament der Sensoreinrichtung in direktem Kontakt. Vorzugsweise ist durch das weitere Filament eine textile Leiterbahn zur Verbindung der Elektronik mit der Sensoreinrichtung umgesetzt. Die Sensoreinrichtung und die Übertragungseinheit sind über das weitere leitfähige Filament signaltechnisch miteinander verbunden. Bevorzugt sind die Recheneinrichtung und die Sendeeinrichtung über das weitere Filament miteinander verbunden. Im Speziellen sind die elektronischen Bauteile über das weitere Filament beliebig miteinander kontaktierbar.
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In einer konkreten Umsetzung ist das leitfähige Filament und/oder das weitere Filament in den Materialabschnitt, insbesondere in die Sitzfläche, integriert. Die Filamente können durch Sticken oder Nähen in oder auf die Sitzfläche angebracht werden. Im Speziellen kann das Filament und/oder das weitere Filament, z.B. im Webprozess der textilen Fläche, als ein Kettfaden ausgebildet sein.
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In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Sensoreinrichtung eine Mehrzahl der leitfähigen Filamente auf, sodass mindestens eine leitfähige Fläche durch die Filamente gebildet ist. Insbesondere ist die leitfähige Fläche durch parallel laufende und/oder sich kreuzende Filamente gebildet. Bevorzugt erstreckt sich die leifähige Fläche vollständig oder abschnittsweise über die gesamte Sitzfläche. Alternativ sind mehrere leitfähige Flächen durch die Filamente gebildet, wobei die leitfähigen Flächen gleichmäßig über die gesamte Sitzfläche verteilt sind. Insbesondere sind die einzelnen leitfähigen Flächen über das weitere leitfähige Filament elektrisch miteinander verbunden. Alternativ kann der gesamte Materialabschnitt durch die leitfähigen Filamente hergestellt sein.
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In einer ersten möglichen Umsetzung ist die Sensoreinrichtung als eine piezoelektrische Sensoreinrichtung ausgebildet. Insbesondere dient die piezoelektrische Sensoreinrichtung zur Erfassung von mechanisch wirkenden Kräften. Bei einer mechanischen Belastung des mindestens einen leitfähigen Filaments ist das Sensorsignal erzeugbar. Insbesondere wird das Sensorsignal auf Basis einer Längenänderung des mindestens einen Filaments erzeugt. Bevorzugt kann eine Längenänderung durch Stauchung oder Dehnung des mindestens einen Filaments erfolgen. Insbesondere führt ein Druck, welcher auf die Sitzfläche ausgeübt wird, zur Längenänderung der Filamente. Diese Längenänderung führt insbesondere zu einer Änderung eines elektrischen Widerstands, wobei die Längenänderung der Filamente vorzugsweise über eine Messung der Änderung des elektrischen Stromes bzw. des elektrischen Widerstands bestimmbar und durch die Recheneinrichtung in die Sitzinformation umwandelbar ist.
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In einer zweiten möglichen Umsetzung ist die Sensoreinrichtung als eine kapazitive Sensoreinrichtung ausgebildet. Insbesondere dient die kapazitive Sensoreinrichtung zur Erfassung von Berührungen oder Annäherungen der Sitzfläche. Das Sensorsignal ist bei einer mechanischen Belastung des mindestens einen leitfähigen Filaments erzeugbar. Insbesondere ist die Sensoreinrichtung durch die mindestens eine leifähige Fläche gebildet. Durch den auf den Sitzkörper, insbesondere die Sitzfläche, ausgeübten Druck ändert sich der Abstand zwischen den elektrisch leitfähigen Filamenten. Diese Abstandsänderung führt zu einer messbaren Kapazitäts- und/oder Induktivitätsänderung, welche durch die Recheneinrichtung in die Sitzinformation umwandelbar ist.
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Alternativ oder optional ergänzend ist bei einer Annäherung eines Objektes das Sensorsignal erzeugbar. Die Annäherung des Objektes an die aktive Zone der Sensoreinrichtung führt zu einer Änderung des elektrischen Feldes in der Umgebung. Diese Änderung führt zu einer messbaren Kapazitäts- und/oder Induktivitätsänderung, welche durch die Recheneinrichtung in die Sitzinformation umwandelbar ist.
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In einer bevorzugten Realisierung weist die Sitzanordnung einen Generator auf. Insbesondere ist der Generator als ein Nanogenerator ausgebildet und/oder Bestandteil eines Energy Harvesting System. Bevorzugt sind hierzu piezoaktive Garne und/oder Piezokristalle in oder auf den Materialabschnitt angeordnet. Bei einer mechanischen Belastung der Sitzfläche ist elektrische Energie zur Versorgung der Übertragungseinheit erzeugbar, sodass eine energieautarke Sitzanordnung gebildet ist. Insbesondere werden durch die mechanische Verformung der Sitzfläche infolge einer Krafteinwirkung, insbesondere bei einer Belastung oder Entlastung des Sitzkörpers, Ladungen in dem Nanogenerator generiert, die insbesondere als elektrische Spannung messbar sind. Dadurch wird die für die Erzeugung des Sensorsignals und/oder für die Übertragung der Sitzinformation benötigte Energie erzeugt. Somit weist die Sitzanordnung bzw. das Sitzmöbel eine deutlich verbesserte Handhabung sowie einen reduzierten Wartungsaufwand auf, da keine kabelgebundene Stromversorgung benötigt wird.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Sitzerkennungssystem mit der Sitzanordnung wie diese bereits zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Das Sitzerkennungssystem weist die Empfängereinheit auf. Die Empfängereinheit kann als ein zentrales Endgerät, insbesondere ein mobiles oder stationäres Endgerät, oder als ein zentraler Datenspeicher, insbesondere Filehosting-Dienst, ausgebildet sein.
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Die Empfängereinheit weist eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Sitzinformation auf, wobei auf Basis der Sitzinformation eine Sitzplatzbelegung und/oder eine Druckverteilung auf der Sitzfläche ermittelbar ist. Bevorzugt kann bei einer Erfassung in Abhängigkeit der Zeit eine detaillierte Erfassung über die Häufigkeit und/oder die Dauer der Sitzplatzbelegung umgesetzt werden. Insbesondere kann bei der energieautarken Ausgestaltung der Sitzanordnung bei einer Belastung eine erste Sitzinformation an die Empfängereinheit übermittelt werden, wobei die Auswerteeinrichtung auf Basis der ersten Sitzinformation eine Belegung der Sitzfläche ermittelt. Bei einer Entlastung kann eine weitere Sitzinformation an die Empfängereinheit übermittelt werden, wobei die Auswerteeinrichtung auf Basis der zweiten Sitzinformation eine Freigabe der Sitzfläche ermittelt. Im Speziellen kann die Sitzanordnung in einer alternativen Ausgestaltung zur dauerhaften Erfassung der Sitzinformation ausgebildet sein. Beispielsweise weist die Sitzanordnung hierzu eine permanente Kabelanbindung zur Energieversorgung und/oder Datenübertragung auf.
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In einer konkreten Weiterbildung ist vorgesehen, dass auf Basis der ermittelten Druckverteilung eine Objektinformation, insbesondere Objektart und/oder eine Objektlage, durch die Empfängereinheit ausgebbar ist. Bevorzugt ist die Druckverteilung bzw. Gewichtsverteilung kontinuierlich über die Sensoreinrichtung erfassbar. Mit einer Ortsauflösung der Druckverteilung und dem zeitlichen Verlauf kann auf die Art und/oder die Lage des Objektes auf dem Sitz geschlossen werden. Besonders bevorzugt kann auf Basis der ermittelten Druckverteilung die Sitzposition des Nutzers bestimmt werden und optional an den Nutzer rückgemeldet werden. Besonders bevorzugt kann die Empfängereinheit eine Meldung ausgeben, wenn ein festgelegter Toleranzbereich über- oder unterschritten wird. Die Meldung kann bei einer ungleichmäßigen Druckverteilung oder einer gleichbleibenden Druckverteilung über einen festgelegten Zeitraum ausgegeben werden. Insbesondere kann der Nutzer aufgefordert werden die Sitzposition zu ändern um eine einseitige Belastung zu unterbinden.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist das Sitzerkennungssystem mindestens oder genau eine weitere Sitzanordnung auf. Bevorzugt weist das Sitzerkennungssystem mehr als 50, vorzugsweise mehr als 100, im Speziellen mehr als 500 der Sitzanordnungen auf. Beispielsweise dient das Sitzerkennungssystem zur Ermittlung der Sitzplatzbelegung in einem Vorführungssaal oder einem Großraumbüro oder einem Speisesaal etc. Dabei sind alle Sitzanordnungen mit der Empfängereinheit verbunden, wobei auf Basis der ermittelten Sitzplatzbelegung ein Sitzplatzprotokoll über einen festlegbaren Zeitraum durch die Empfängereinheit ausgebbar ist. Der Endnutzer kann mittels des Sitzplatzprotokolls die Anzahl und/oder die Dauer der Sitzplatzbelegungen analysieren.
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In einer konkreten konstruktiven Weiterbildung ist die Übertragungseinheit zur kabellosen Übertragung der Sitzinformation an die Empfängereinheit ausgebildet. Insbesondere kann die Übertragung via Funk, vorzugsweise über Bluetooth oder WLAN oder NFC, erfolgen.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die Übertragungseinheit zur Erfassung einer Sitzmöbelposition ausgebildet und/oder geeignet. Bevorzugt dient die Sitzmöbelposition zur Erfassung des Ortes des Sitzmöbels, welches insbesondere einen Bestandteil einer variablen Sitzplatzanordnung bildet. Insbesondere kann die Sendeeinrichtung durch bekannte Verfahren der Lokalisierung zur Erfassung der Sitzmöbelposition dienen. Beispielsweise kann mit Hilfe von Bluetooth Beacons im Raum die Sitzmöbelposition ermittelt werden. In diesem Fall könnte die Sitzinformation die Sitzmöbelposition und die Sitzplatzbelegung umfassen und mittels der Sendeeinrichtung an die Empfängereinheit übertragen werden. Somit könnte auch eine variable Sitzanordnung, z.B. in der Gastronomie, Seminarräume etc., erfasst werden.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Sitzanordnung für ein Fahrzeug. Vorzugsweise ist die Sitzanordnung gemäß der vorhergehenden Beschreibung ausgebildet. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein Kraftfahrzeug oder ein Luftfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug ausgebildet. Besonders bevorzugt dient das Fahrzeug zur Personenbeförderung. Insbesondere ist die Sitzanordnung in mindestens einem, bevorzugt in allen Fahrzeugsitzen des Fahrzeugs angeordnet. Dabei kann durch die erfindungsgemäße Sitzanordnung die Anzahl der Fahrzeuginsassen bestimmt werden. Durch die Datenerhebung über die Bestuhlung in verschiedenen Verkehrsmitteln kann somit der intermodale Transport optimal aufeinander abgestimmt werden. Alternativ oder optional ergänzend kann auf Basis der Sitzinformationen eine Objektklassifikation, z.B. Kindersitzerkennung, umgesetzt werden. Durch den Einsatz der textilen Sensorvorrichtung lassen sich die Fertigungskosten senken sowie der Sitzkomfort erhöhen.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1 ein Sitzerkennungssystem in einer schematischen Darstellung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 die Sitzplatzanordnung der 1 in einer alternativen Ausführungsform.
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1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung ein Sitzerkennungssystem 1 mit einer Sitzanordnung 2 und einer Empfängereinheit 3. Beispielsweise ist die Sitzanordnung 2 in einem ortsgebundenen Sitzmöbel, z.B. ein Bürostuhl oder Kinosessel, oder in einem mobilen Sitz, beispielsweise ein Fahrzeugsitz, angeordnet.
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Die Sitzanordnung 2 weist einen Sitzkörper 4 auf, wobei durch den Sitzkörper 4 ein Sitz- und/oder Liegeplatz für eine oder mehrere Personen gebildet ist. Der Sitzkörper 4 ist beispielsweise als ein gepolsterter Sitzkörper ausgebildet, wobei der Sitzkörper 4 hierzu mindestens ein Sitzpolster, zum Beispiel ein Schaumstoffpolster, aufweist. Beispielsweise ist der Sitzkörper 4 als ein Sitzkissen oder eine Bettunterlage ausgebildet.
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Der Sitzkörper 4 weist einen textilen Materialabschnitt 5 auf, wobei der Materialabschnitt 5 beispielsweise als ein Sitzbezug zum Bezug des Sitzpolsters ausgebildet ist. Der Materialabschnitt 5 ist beispielsweise als ein textiles Flächengebilde ausgebildet, wobei der Materialabschnitt 5 z.B. aus einer Vielzahl miteinander verwobener Fasern gebildet ist. Der Sitzkörper 4 weist eine Sitzfläche 6 auf, wobei die Sitzfläche 6 durch eine Außenfläche des Materialabschnitts 5 gebildet ist. Die Sitzfläche 6 kann sich beispielsweise über die gesamte Oberseite des Sitzkörpers 4 erstrecken.
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Ferner weist die Sitzanordnung 2 eine Sensoreinrichtung 7 auf, wobei die Sensoreinrichtung 7 zur Detektion einer Sitzplatzbelegung ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Sensoreinrichtung 7 ist mit dem Materialabschnitt 5, insbesondere der Sitzfläche 6, wirkverbunden, wobei bei einer Sitzplatzbelegung ein Sensorsignal durch die Sensoreinrichtung 7 erzeugbar ist. Hierzu weist die Sensoreinrichtung 7 mindestens ein elektrisch leitfähiges Filament 8a auf, wobei das Filament 8a in die Sitzfläche integriert ist. Beispielsweise ist das Filament 8a in die Sitzfläche 6 eingenäht, eingewebt oder mittels anderer, dem Fachmann als geeignet erscheinenden textilen Herstellungsverfahren integriert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Filament 8a kreisförmig ausgebildet und mittig der Sitzfläche 6 angeordnet. Das Filament 8a kann zumindest annähernd die gleiche Abmessung bzw. Form wie die Sitzfläche 6 aufweisen.
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Die Sitzanordnung 2 weist eine Übertragungseinheit 9 zur Übertragung einer Sitzinformation an die Empfängereinheit 3 auf. Die Übertragungseinheit 9 weist eine Recheneinrichtung 10 und eine Sendeeinrichtung 11 auf, wobei die Recheneinrichtung 10 mit der Sensoreinrichtung 7 und der Sendeeinrichtung 11 signaltechnisch verbunden ist. Hierzu weist die Sitzanordnung 2 mindestens ein weiteres elektrisch leitfähiges Filament 8b auf, wobei das weitere Filament 8b in direkten Kontakt mit dem Filament 8a der Sensoreinrichtung 7 steht. Beispielsweise ist das weitere Filament 8b auf oder in den Materialabschnitt 5 genäht oder gestickt oder gewebt.
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Die Recheneinrichtung 10 und die Sendeeinrichtung 11 können auf einer gemeinsamen Leiterplatte, insbesondere einem Interposer, aufgebracht sein, wobei die Leiterplatte beispielsweise direkt in den Materialabschnitt 5 eingenäht sein kann. Dabei ist die Leiterplatte beispielsweise über das weitere Filament 8b mit der Sensoreinrichtung 7 verbunden. Die Kontaktierung der einzelnen elektrischen Bauteile der Übertragungseinheit 9 kann über mehrere auf der Leiterplatte angeordnete Leiterbahnen erfolgen.
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Alternativ können die Recheneinrichtung 10 und die Sendeeinrichtung 11 insbesondere deren einzelnen elektrischen Bauteile, direkt in den Materialabschnitt 5 eingearbeitet sein, wobei die Bauteile über das weitere Filament 8b beliebig miteinander kontaktierbar sind. Somit ist durch das weitere Filament 8a mindestens oder genau eine textile Leiterbahn umgesetzt.
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Die Recheneinrichtung 10 dient zur Umsetzung des Sensorsignals in die Sitzinformation und ist beispielsweise als ein Mikrocontroller ausgebildet. Die Sensoreinrichtung 7 ist beispielsweise als eine piezoelektrische Sensoreinrichtung ausgebildet, wobei bei einer mechanischen Belastung der Sitzfläche 6, insbesondere bei einer Druckbelastung, eine Längenänderung des leitfähigen Filaments 8a und die damit verbundene Widerstandsänderung durch die Recheneinrichtung 10 detektierbar und in die Sitzinformation umwandelbar ist.
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Die Sendeeinrichtung 11 dient zur Übertragung der Sitzinformation an die Empfängereinheit 3. Beispielsweise kann die Übertragung zwischen der Sendeeinrichtung 11 und der Empfängereinheit 3 kabellos über eine Funkverbindung erfolgen, wobei die Sendeeinrichtung 11 hierzu beispielsweise als ein Bluetooth- oder NFC-Chip ausgebildet ist.
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Die Empfängereinheit 3 weist eine Auswerteeinrichtung 12 auf, wobei die Auswerteeinrichtung 12 auf Basis der Sitzinformation eine Sitzplatzbelegung und/oder eine Druck- bzw. Gewichtsverteilung auf der Sitzfläche 6 ermittelt. Die Empfängereinheit 3 ist dabei außerhalb der Sitzanordnung 2 angeordnet und kann beispielsweise als ein zentraler Rechner, Cloud, Auswerteeinheit etc. ausgebildet sein.
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Beispielsweise kann das Sitzerkennungssystems 1 in der Gastronomie und/oder in einem Aufführungsbetrieb, beispielsweise Kino oder Theater, oder einem Büro angewendet werden, wobei das Sitzerkennungssystem 1 hierzu eine Vielzahl an Sitzplatzanordnungen 2 aufweist. Beispielsweise ist jedem Sitzplatz, insbesondere jedem Sitzmöbel mindestens eine Sitzanordnung 2 zugeordnet. Dabei kann über einen festgelegten Zeitraum die Sitzplatzbelegung durch die Auswerteeinrichtung 12 zur Ausgabe eines Sitzplatzprotokolls dokumentiert werden. Der Endbenutzer erhält beispielsweise auf Basis des Sitzplatzprotokolls einen Rückschluss darüber, welche Sitzanordnung in einem bestimmten Zeitraum belegt war. Anschließend könnte eine Korrelation z.B. zu den zugehörigen Wetterdaten einbezogen werden um z.B. Saisonschwankungen zu antizipieren.
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Alternativ kann das Sitzplatzprotokoll für eine Büroraumplanung herangezogen und somit eine reibungslose Platzbelegung zur Optimierung der Kapazitäten realisiert werden. Somit erhält der Endnutzer beispielsweise die Information, wann welche Sitzanordnung an welchen Wochentagen und zu welchen Arbeitszeiten besetzt war.
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Alternativ kann das Sitzerkennungssystem 1 zur ad-hoc Erfassung einer Fahrzeugbelegung angewendet werden. Dabei kann durch das Sitzerkennungssystem 1 die Anzahl der Fahrzeuginsassen erfasst werden. Somit könnte ein hoher Auslastungsgrad eines Fahrzeugs bei der Einfahrt in die Stadt, insbesondere bei Feinstaubalarm, zu einer „Incentivierung“ genutzt werden, wobei z.B. freies Parken in der Stadt bei Bildung von Fahrgemeinschaften ermöglicht wird. Alternativ kann bei einem hohen Auslastungsgrad des Fahrzeugs ein Sofort-Rabatt bei der City-Maut gewährt werden, da durch die Bildung von Fahrgemeinschaften das Verkehrsaufkommen stadteinwärts reduziert wird.
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2 zeigt das Sitzerkennungssystem 1 mit der Sitzplatzanordnung 2 in einer alternativen Ausführungsform. Die Sensoreinrichtung 7 weist eine Mehrzahl der leitfähigen Filamente 8a, wobei die Filamente 8a gitterförmig oder rasterförmig auf der Sitzfläche 6 angeordnet sind, sodass eine leitfähige Fläche 13 durch die Filamente gebildet ist. Beispielsweise erstreckt sich die leitfähige Fläche 13 über die gesamte Sitzfläche 6. Die Filamente 8a stehen miteinander in direkten Kontakt, wobei mindestens eines der leitfähigen Filamente 8a über das weitere Filament 8b mit der Übertragungseinheit 9, insbesondere der Recheneinheit 10 verbunden ist. Alternativ können die einzelnen Leiterbahnen der Filamente 8a gegeneinander isoliert werden, so dass sie keinen direkten Kontakt haben und ein Sensor-Netz aufspannen. In diesem Fall werden alle Filamente 8a separat mit der Recheneinheit 10 verbunden. Durch die getrennte Auswertung der Signale entsteht eine Ortsauflösung bzw. Druckverteilung. Die ermöglicht neben einer Sitzbelegungserkennung zudem zusätzliche Informationen über die Sitzposition, Kontur vom Objekt sowie Druckverteilung zu ermitteln.
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Die Sensoreinrichtung 7 kann als eine kapazitive Sensoreinrichtung ausgebildet sein, wobei durch die Sensoreinrichtung 7 eine Annäherung und/oder eine Berührung eines Objektes, insbesondere einer Person, im Bereich der Sitzfläche 6 detektierbar ist. Bei einer mechanischen Belastung der Sitzfläche 6 ändert sich der Abstand zwischen den einzelnen Filamenten 8a, was wiederum eine messbare Kapazitätsänderung zur Folge hat. Alternativ oder optional ergänzend kann bereits eine Annäherung des Objekts in die aktive Zone der Sensoreinrichtung 7 bzw. der leitfähigen Fläche 13 zu einer Kapazitätsänderung führen. Diese Kapazitätsänderung ist als das Sensorsignal durch die Recheneinrichtung 10 erfassbar, wobei die Recheneinrichtung 10 anschließend das Sensorsignal in die Sitzinformation umwandelt, welche durch die Sendeeinrichtung 11 an die Empfängereinheit 3 übertragen wird.
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Bei einer beispielhaften Anwendung kann mit einer Ortsauflösung der Druckverteilung durch die Recheneinrichtung 10 und/oder die Auswerteeinrichtung 12 und dem zeitlichen Verlauf eine Art und/oder Lage des auf der Sitzfläche 6 angeordneten Objekts bzw. Person ermittelt werden. Die ermittelten Daten können anschließend beispielsweise zur Kindersitzerkennung herangezogen werden.
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Alternativ gibt die Gewichts- bzw. Druckverteilung ebenfalls Rückschluss über die Sitzposition und kann beispielsweise via App dem Nutzer rückgemeldet werden. Insbesondere eine gleichbleibende Druckerteilung gibt Rückschluss auf mangelnde Bewegung, sodass die Person beispielsweise auf ungesundes Sitzen hingewiesen werden kann. Auch beim Sitzen sollte sich ständig die Position ändern um eine einseitige Belastung zu unterbinden, daher ist auch der zeitliche Verlauf bzw. die Änderung der Druck- bzw. Gewichtsverteilung eine wichtige Größe, die durch das Sitzerkennungssystem 1 erfasst werden könnte ohne den Sitzkomfort mit störenden Sensorelementen zu beeinträchtigen. Beispielsweise könnte diese Art der Sitzerkennungssysteme 1 auch eine permanente Anbindung mit Kabel für Energieversorgung und/oder Kommunikation aufweisen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006017732 A1 [0003]
