DE112007002617T5

DE112007002617T5 - Systeme zum Detektieren von lebenden Objekten in einem Fahrzeugraum

Info

Publication number: DE112007002617T5
Application number: DE112007002617T
Authority: DE
Inventors: Alan L. Grosse Pointe Browne; Nancy L. Northville Johnson
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2027-11-02
Also published as: WO2008057903A2; US20080103660A1; WO2008057903A3; DE112007002617B4; US8190331B2

Abstract

System zum Detektieren eines lebenden Objekts im Inneren eines Fahrzeugraumes, welches umfasst:
eine Fahrzeugkarosserie, welche den Fahrzeugraum definiert;
einen Controller;
einen ersten Sensor, der derart ausgebildet ist, um eine/n elektrischen Ladung oder Strom zu erzeugen, wenn er verformt oder verschoben wird, und in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie derart befestigt ist, um Kraft von einem sich bewegenden lebenden Objekt im Inneren des Fahrzeugraumes aufzunehmen, wobei der erste Sensor funktional mit dem Controller verbunden ist, sodass der Controller ein Signal empfängt, wenn der erste Sensor eine/n elektrische/n Ladung oder Strom erzeugt;
wobei der Controller derart ausgebildet ist, um ein Befehlssignal zu erzeugen, wenn der Controller feststellt, dass zumindest eine vorbestimmte Bedingung vorliegt, wobei die zumindest eine vorbestimmte Bedingung umfasst, dass das Signal von dem ersten Sensor empfangen wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Sensoren auf der Basis eines aktiven Materials, welche derart ausgebildet sind, um lebende Objekte im Inneren eines Fahrzeugraumes zu detektieren.
Hintergrund der Erfindung
Fahrzeugkarosserien definieren typischerweise einen abgekapselten Fahrgastraum. Der Fahrgastraum besitzt Sitze, um Insassen darin zu befördern, und ist typischerweise abgekapselt, um Insassen vor den Elementen zu schützen. Der Fahrgastraum ist über Türen zugänglich, die versperrbar sind, um einen nicht autorisierten Eintritt in den Fahrgastraum zu verhindern, wie z. B. wenn das Fahrzeug unbeaufsichtigt ist, während es geparkt ist.
Fahrzeugkarosserien umfassen typischerweise auch einen abgekapselten Lagerbereich. Der Lagerbereich kann offen zu oder Teil des Fahrgastraumes sein, wie es bei Minivans und SUVs der Fall ist. Der Lagerbereich kann auch ein separater Raum sein, der von dem Fahrgastraum nicht zugänglich ist, wie z. B. ein Kofferraum in einer Limousine oder einem Coupe. Der Lagerbereich in Fahrzeugen wie z. B. Minivans und SUVs ist typischerweise von außerhalb des Fahrzeuges über einen Heckverschlussdeckel wie z. B. eine Heckklappe zugänglich. Kofferräume sind typischerweise über einen Verschlussdeckel wie z. B. einen Kofferraumdeckel zu gänglich. Die Gepäckraumverschlussdeckel sind verschließbar, um nicht autorisierten Zugang auf Gegenstände in dem Gepäckraum zu verhindern.
Zusammenfassung der Erfindung
In einer Ausführungsform definiert eine Fahrzeugkarosserie einen Raum. Zumindest ein Sensor ist ausreichend in Bezug auf den Raum positioniert, sodass die Bewegung eines lebenden Objekts im Inneren des Raumes eine Verformung oder Verschiebung des Sensors bewirkt. Der Sensor erzeugt eine/n elektrische/n Ladung oder Strom in Ansprechen auf die Verformung oder Verschiebung. Der Sensor ist funktional mit einem Controller verbunden, sodass die Ladung oder der Strom ein Bewegungsdetektionssignal bewirkt, welches an den Controller übertragen wird. Der Sensor kann mit dem Controller funktional über einen Funkfrequenzsender und -empfänger, elektrisch leitfähige Materialien etc. verbunden sein. Der Controller ist derart programmiert, um ein Befehlssignal zu übertragen, wenn zumindest eine vorbestimmte Bedingung vorliegt, einschließlich dessen, dass der Sensor ein Bewegungsdetektionssignal überträgt.
In weiteren Ausführungsformen definiert eine Fahrzeugkarosserie einen Fahrgastraum mit einem Fahrgastsitz darin. Der Sitz ist funktional mit einem aktiven Material wie z. B. einer Formgedächtnislegierung oder einem Formgedächtnispolymer verbunden, um das Gewicht eines Objekts auf dem Sitz an das aktive Material zu übertragen. Das Formgedächtnismaterial ist durch einen ersten Modul unterhalb einer vorbestimmten Temperatur und einen zweiten Modul oberhalb der vorbestimmten Temperatur gekennzeichnet.
Das aktive Material ist funktional mit einem elektrischen Schaltkreis verbunden und bewirkt, dass der Schaltkreis abhängig von der Temperatur des aktiven Materials und des durch den Sitz an das aktive Material übertragenen Betrages des Gewichts geöffnet oder geschlossen wird. Ein Alarmsystem ist funktional mit dem elektrischen Schaltkreis verbunden und ist derart ausgebildet, um abhängig davon, ob der Schaltkreis offen oder geschlossen ist, aktiviert oder deaktiviert zu sein.
Die oben stehenden Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der besten Arten, die Erfindung auszuführen, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres verständlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische, teilweise aufgeschnittene Ansicht eines Fahrzeuges;
2 ist eine schematische Darstellung eines Bewegungsdetektionssystems des Fahrzeuges von 1;
3 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zur Verwendung des Bewegungsdetektionssystems von 2;
4 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Sensorkonfiguration zur Verwendung mit dem Bewegungsdetektionssystem von 2;
5 ist eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen Sensorkonfiguration zur Verwendung mit dem Bewegungsdetektionssystem von 2;
6 ist eine schematische Darstellung einer noch weiteren alternativen Sensorkonfiguration zur Verwendung mit dem Bewegungsdetektionssystem von 2;
7a ist eine schematische Vorderansicht eines Systems zum Detektieren des Vorhandenseins eines Objekts auf einem Fahrzeugsitz, wenn die Temperatur unterhalb einer vorbestimmten Temperatur liegt;
7b ist eine schematische Vorderansicht des Systems von 7a oberhalb der vorbestimmten Temperatur und mit einem Objekt auf dem Fahrzeugsitz;
7c ist eine schematische Vorderansicht des Systems der 7a–7b unterhalb der vorbestimmten Temperatur;
7d ist eine schematische Vorderansicht des Systems der 7a–7c unterhalb der vorbestimmten Temperatur und mit einem Objekt auf dem Fahrzeugsitz;
7e ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Kraft, die auf den Sitz der 7a–7d ausgeübt wird, und der Verlängerung eines Elements in dem System der 7a–7d;
8a ist eine schematische Vorderansicht eines Systems zum Detektieren des Vorhandenseins eines Objekts auf einem Fahrzeugsitz, wenn die Temperatur oberhalb einer vorbestimmten Temperatur liegt;
8b ist eine schematische Vorderansicht des Systems von 8a unterhalb der vorbestimmten Temperatur und mit einem Objekt auf dem Fahrzeugsitz;
8c ist eine schematische Vorderansicht des Systems der 8a–8b oberhalb der vorbestimmten Temperatur;
8d ist eine schematische Vorderansicht des Systems der 8a–8c oberhalb der vorbestimmten Temperatur und mit einem Objekt auf dem Fahrzeugsitz;
8e ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Kraft, die auf den Sitz der 8a–8d ausgeübt wird, und der Verschiebung eines Elements in dem System der 8a–8d;
9a ist eine schematische Vorderansicht eines weiteren Systems zum Detektieren des Vorhandenseins eines Objekts auf einem Fahrzeugsitz, wenn die Temperatur oberhalb einer vorbestimmten Temperatur liegt;
9b ist eine schematische Vorderansicht des Systems von 9a unterhalb der vorbestimmten Temperatur und mit einem Objekt auf dem Fahrzeugsitz;
9c ist eine schematische Vorderansicht des Systems der 9a–9b oberhalb der vorbestimmten Temperatur;
9d ist eine schematische Vorderansicht des Systems der 9a–9c oberhalb der vorbestimmten Temperatur und mit einem Objekt auf dem Fahrzeugsitz; und
9e ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Kraft, die auf den Sitz der 8a–8d ausgeübt wird, und der Verschiebung eines Elements in dem System der 9a–9d.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Fahrzeug 10 mit einer Fahrzeugkarosserie 14 schematisch dargestellt. Die Fahrzeugkarosserie 14 umfasst einen Boden 18, Türen 22, ein Dach 26, ein Armaturenbrett 30, eine Frontscheibe 34 und eine Heckscheibe 38, die alle zusammenwirken, um einen Fahrgastraum 42 zu definieren. Das Fahrzeug 10 umfasst vordere Sitze 46 und hintere Sitze 50 in dem Fahrgastraum. Die vorderen Sitze 46 umfassen einen unteren Sitzabschnitt 54 und einen Sitzlehnenabschnitt 58. Gleichermaßen umfassen die hinteren Sitze 50 einen unteren Sitzabschnitt 62 und einen Sitzlehnenabschnitt 66.
Die Fahrzeugkarosserie 14 definiert auch einen Gepäckraum hinter dem Fahrgastraum 42. Im Spezielleren, in der gezeigten Ausführungsform, ist der Gepäckraum ein Kofferraum 70. Ein Kofferraumboden 74 definiert die untere Ausdehnung des Kofferraumes 70 und der Kofferraum ist selektiv über einen Kofferraumdeckel 78 zugänglich, der gelegentlich auch als Heckkofferraumdeckel bezeichnet wird.
Das Fahrzeug 10 umfasst Fahrgastraumsensoren 82. Die Sensoren 82 sind an Orten positioniert, an denen eine Bewegung eines Objekts im Inneren des Fahrgastraumes wahrscheinlich zur Folge hat, dass eine Kraft auf zumindest einen der Sensoren 82 übertragen wird. In der gezeigten Ausführungsform sind Sensoren in den unteren Sitzabschnitten 54, 62 und den Sitzlehnenabschnitten 58, 66 der Fahrgastsitze 46, 50 positio niert. Sensoren 82 sind auch auf dem Boden 18 unter dem Teppich oder einem anderen flexiblen Bodenbelag (nicht gezeigt) gezeigt. Weitere beispielhafte Orte für die Sensoren 82 umfassen die Türen 22 wie z. B. an den oder unterhalb der inneren Verkleidungen der Türen 22; an dem Armaturenbrett wie z. B. unter einer flexiblen äußeren Fläche davon; an der Verbindung der Sitze 46, 50 mit dem Fahrgastraumboden 18; etc.
Das Fahrzeug 10 umfasst auch Gepäckraumsensoren 86, welche an Orten positioniert sind, an denen eine Bewegung eines Objekts im Inneren des Gepäckraumes, d. h. des Kofferraumes 70, wahrscheinlich zur Folge hat, dass eine Kraft auf zumindest einen der Sensoren 86 übertragen wird. Ein beispielhafter Ort für die Sensoren 86 ist auf dem Kofferraumboden 74 unterhalb des Kofferraumbodenteppichs oder einem anderen flexiblen Bodenbelag (nicht gezeigt). Im Allgemeinen sind die Sensoren 82, 86 vorzugsweise in Bezug auf eine Fläche in dem Fahrgastraum oder dem Gepäckraum angeordnet, von der vernünftigerweise angenommen werden könnte, dass ein lebendes Objekt im Inneren des Fahrgastraumes oder Gepäckraumes damit in Kontakt tritt; wobei eine durch das lebende Objekt ausgeübte Kraft von der Fläche auf die Sensoren übertragen wird, um eine Verformung oder Verschiebung der Sensoren zu bewirken. Die Fläche kann z. B. flexibel sein, sodass die Kraft einfach auf einen Sensor unterhalb der flexiblen Oberfläche übertragbar ist; die Fläche kann im Wesentlichen starr aber selektiv bewegbar sein, um Kraft auf einen Sensor zu übertragen und den Sensor zu verformen oder zu verschieben; etc.
Die Fahrgastraumsensoren 82 und die Gepäckraumsensoren 86 sind derart ausgebildet, dass sie eine/n elektrische/n Ladung oder Strom erzeugen, wenn sie durch eine auf sie aufgebrachte Kraft verformt oder verschoben werden. In einer beispielhaften Ausführungsform umfassen die Sensoren 82, 86 ein aktives Material, welches eine/n elektrische/n La dung oder Strom erzeugt, wenn es verformt wird, wie z. B. ein piezoelektrisches Material. Wie für den Fachmann verständlich, erzeugen piezoelektrische Materialien eine elektrische Ladung, wenn sie als ein Ergebnis einer mechanischen Beanspruchung verformt werden. In dem Fall, in dem ein piezoelektrisches Material verwendet wird, liegt es vorzugsweise in der Form von Piezopolymeren, z. B. als dünne und flexible unimorphe, bimorphe Lappen, Gewebe etc. vor. Weitere Materialien, die verwendet werden können, um in Ansprechen auf eine Verformung oder Verschiebung eine Ladung oder einen Strom zu erzeugen, umfassen Piezokeramiken als Fasern, Unimorphe, Bimorphe, Lappen etc; elektroaktive Polymere (EAP) z. B. als dünne und flexible Lappen; Membranen/abgekapselte Hohlräume, die Fluide mit magnetischen Partikeln enthalten, die von einem elektrisch leitfähigen Medium umgeben sind – wie z. B. hochleitfähiger Kautschuk – wobei die Bewegung/Strömung des Fluids zur Folge haben würde, dass ein/e Strom/Spannung erzeugt wird; magnetorestriktive Verbundstoffe, wobei eine Verbiegung des magnetorestriktiven Materials ein sich änderndes magnetisches Feld erzeugt und einen Strom in einer Spule induziert; Innenpolymer-Metallverbundstoffe; multiferroische Materialien (hybridpiezo/magnetostriktiv); Ferroelektret-Schäume; Resonanzmagnet/Spulen-Kombinationen; etc.
Unter Bezugnahme auf 2, in der gleiche Bezugsziffern gleiche Komponenten von 1 bezeichnen, ist ein Bewegungsdetektionssystem 90 schematisch dargestellt. Das Bewegungsdetektionssystem 90 umfasst einen Controller 94. Nur einer der Sensoren 82 ist in 2 schematisch dargestellt; es sollte einzusehen sein, dass der in 2 dargestellte Sensor 82 repräsentativ für alle Sensoren ist, die bei 82 in 1 dargestellt sind. Jeder der Sensoren 82, 86 ist funktional mit dem Controller 94 verbunden, um zu kommunizieren, ob die Sensoren 82, 86 infolge eines lebenden Objekts im Inneren des Fahrgastraumes oder des Kofferraumes der Fahrzeugkarosserie verformt oder verschoben werden.
Im Spezielleren ist in der Ausführungsform von 2 jeder der Sensoren 82, 86 über einen jeweiligen drahtlosen Funkfrequenzsender 98, 100 funktional mit dem Controller 94 verbunden. Der Sensor 82 kommuniziert elektrisch mit dem Sender 98 wie z. B. über leitfähige Kabel, sodass der Strom, der durch den Sensor 82 als ein Ergebnis einer Verformung oder Verschiebung erzeugt wird, von dem Sender 98 verwendet wird, um ein drahtloses Funkfrequenzsignal 104 zu erzeugen. Gleichermaßen kommuniziert der Sensor 86 elektrisch mit dem Sender 100 wie z. B. über leitfähige Kabel, sodass der Strom, der durch den Sensor 86 als ein Ergebnis einer Verformung oder Verschiebung erzeugt wird, von dem Sender 100 verwendet wird, um ein drahtloses Funkfrequenzsignal 108 zu erzeugen. Das Bewegungsdetektionssystem 90 umfasst einen Funkfrequenzempfänger 112, der ausreichend in Bezug auf die Sender 98, 100 positioniert ist, um Signale 104, 108 zu empfangen. Der Empfänger 112 ist funktional auch mit dem Controller 94 verbunden, z. B. über leitfähige Kabel, um dem Controller 94 zu kommunizieren, ob ein drahtloses Signal 104, 108 durch einen der Sender 98, 100 übertragen wird. In der gezeigten Ausführungsform kommuniziert der Empfänger 112, dass ein drahtloses Signal 104, 108 empfangen wurde, indem ein Bewegungsdetektionssignal 114 an den Controller 94 übertragen wird. Somit sind die Sensoren 82, 86 funktional mit dem Controller 94 für eine Kommunikation über die Sender 98, 100 und den Empfänger 112 verbunden. Es wird einzusehen sein, dass ein Vorprozessor verwendet werden könnte, um das Signal von dem Sensor oder den Sensoren 82, 86 vor dem Eingang in den Controller 94 zu bearbeiten, um zu bestimmen, ob das Signal bestimmte Eigenschaften aufweist. Zum Beispiel könnten Operationen an dem Signal ein Filtern, eine spektrale Leistungsdichteanalyse, eine Verstärkung etc. umfassen.
Der RF-Empfänger 112 und der Controller sind in dem Fahrzeug eingebaut, d. h. in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie (in 1 bei 14 gezeigt) befestigt gezeigt. Allerdings können der Empfänger 112 und der Controller 94 innerhalb des Schutzumfanges der beanspruchten Erfindung gegebenenfalls nicht in dem Fahrzeug eingebaut sein. Der RF-Empfänger 112 kann innerhalb des Schutzumfanges der beanspruchten Erfindung auch integral als Teil des Controllers 94 montiert sein.
Das System 90 umfasst ferner einen Temperatursensor 116, der derart ausgebildet ist, um die Temperatur im Inneren des Fahrgastraumes (bei 42 in 1 gezeigt) zu überwachen. Der Sensor 116 ist mit dem Controller 94 z. B. über ein elektrisch leitfähiges Medium, eine drahtlose RF-Verbindung etc. funktional verbunden und derart ausgebildet, um die Temperatur des Fahrgastraumes an den Controller 94 zu kommunizieren. Es sollte einzusehen sein, dass innerhalb des Schutzumfanges der beanspruchten Erfindung die Kommunikation durch einen Sensor sowohl das Vorhandensein als auch das Nichtvorhandensein eines elektrischen oder anderen Signals umfassen kann, wenn das Nichtvorhandensein eines Signals einen Zustand einer Fahrzeugkomponente angibt. Zum Beispiel kann der Temperatursensor 116 derart ausgebildet sein, dass er nur dann ein Signal 120 an den Controller 94 überträgt, wenn die Temperatur des Fahrgastraumes oberhalb einer ersten vorbestimmten Temperatur oder unterhalb einer zweiten vorbestimmten Temperatur liegt, und nicht, wenn die Temperatur des Fahrgastraumes zwischen der ersten und der zweiten vorbestimmten Temperatur liegt. Der Sensor 116 kommuniziert die Temperatur des Fahrgastraumes an den Controller 94, wenn er das Signal 120 nicht überträgt, da das Nichtvorhandensein des Signals 120 angibt, dass die Temperatur des Fahrgastraumes zwischen der ersten und der zweiten Temperatur liegt. Alternativ und innerhalb des Schutzumfanges der bean spruchten Erfindung kann der Sensor 116 kontinuierlich ein Signal 120 übertragen, dessen Amplitude, Frequenz, etc. sich ändert, um die Temperatur des Fahrgastraumes anzugeben.
Weitere Sensoren oder Detektoren 124 überwachen den Zustand von weiteren Fahrzeugkomponenten und -bedingungen und leiten den Zustand der weiteren Fahrzeugkomponenten und -bedingungen an den Controller 94 weiter. Zum Beispiel kann ein Sensor 124 dem Controller 94 kommunizieren, ob der Motor (nicht gezeigt) läuft, ob sich der Zündschalter in der Ein- oder Aus-Position befindet, ob eine Tür offen oder geschlossen ist, ob sich der Schaltwählhebel in seiner Parkposition befindet, ob das Fahrzeug steht etc.
Der Controller 94 ist funktional mit einer oder mehreren Fahrzeugkomponenten 128 verbunden, z. B. über leitfähige Kabel, um selektiv Befehlssignale 132 an die Komponenten 128 zu übertragen. Die Komponenten 128 sprechen auf die Befehlssignale 132 von dem Controller 94 an, um eine physikalische Änderung an dem Fahrzeug wie z. B. eine Bewegung einer Komponente, eine Aktivierung einer Komponente etc. zu bewirken. Der Controller 94 ist funktional auch mit einem Telematiksender 136 verbunden, um den Telematiksender 136 selektiv dazu zu bringen, ein drahtloses Funkfrequenzsignal 140 an eine externe Station 144 zu übertragen. Das Signal 140 kann direkt von dem Sender 136 an die Station 144 übertragen werden oder kann indirekt übertragen werden, wie z. B. durch eine Satellitenfernmeldung (nicht gezeigt), ein Mobiltelefonsystem (nicht gezeigt) etc. Ein Telematikempfänger 148 ist derart ausgebildet, um Signale 152A von der externen Station 144 zu empfangen, und ist funktional mit dem Controller 94 verbunden, um Signale 152 an diesen zu übertragen. Die Signale 152 und 152A tragen dieselbe Information; das Signal 152A ist ein Funkfrequenzsignal und das Signal 152 ist ein elektrisches Signal.
3 veranschaulicht schematisch ein Verfahren zum Betrieb für das Bewegungsdetektionssystem 90. Das Verfahren von 3 repräsentiert auch eine beispielhafte Steuerlogik für den Controller 94. Bezug nehmend auf die 2 und 3 stellt der Controller 94 in Schritt 160 eine Anfrage, ob einer der Sensoren 82, 86 infolge einer Bewegung eines Objekts im Inneren des Fahrgastraumes oder des Kofferraumes verformt wurde. Der Controller ermittelt die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 160, indem er ermittelt, ob der Empfänger 112 das Signal 114 überträgt. Wenn das Signal 114 vorhanden ist, dann lautet die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 160 Ja. Wenn das Signal 114 nicht vorhanden ist, dann lautet die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 160 Nein. Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 160 Nein lautet, dann wiederholt der Controller 94 den Schritt 160. Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 160 Ja lautet, dann schreitet der Controller zu Schritt 164 weiter.
Bei Schritt 164 stellt der Controller 94 auf der Basis des Signals 120 eine Anfrage, ob die Temperatur im Inneren des Fahrgastraumes oberhalb einer ersten vorbestimmten Temperatur oder unterhalb einer zweiten vorbestimmten Temperatur liegt. Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 164 Nein lautet, dann kehrt der Controller 94 zu Schritt 160 zurück. Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 164 Ja lautet, dann schreitet der Controller zu Schritt 168 weiter.
Bei Schritt 168 stellt der Controller 94 eine Anfrage, ob zumindest eine weitere vorbestimmte Bedingung vorliegt, wie durch die Sensoren 124 ermittelt. Beispielhafte vorbestimmte Bedingungen können umfassen, ob der Motor abgestellt ist, ob der Zündschalter in der Aus-Position ist, ob eine der Autotüren offen ist, ob sich der Gangwählschalter in seiner „Park”-Position befindet, ob eine der Fahrzeugtüren innerhalb einer vorbe stimmten Zeitperiode vor der Anfrage bei Schritt 168 offen gewesen ist, etc. Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 168 Nein lautet, dann kehrt der Controller zu Schritt 160 zurück. Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt 168 Ja lautet, dann schreitet der Controller zu Schritt 172 weiter. Es sollte einzusehen sein, dass die Schritte 160, 164 und 168 in jeder beliebigen Reihenfolge innerhalb des Schutzumfanges der beanspruchten Erfindung ausgeführt werden können.
Bei Schritt 172 überträgt der Controller Befehlssignale 132 an eine oder mehrere Komponenten 128, um dadurch eine physikalische Reaktion in der einen oder den mehreren Komponenten zu bewirken, die z. B. die Erzeugung eines Tones, die Bewegung einer Fahrzeugkomponente etc. umfassen kann. Beispielsweise kann der Controller 94 ein Befehlssignal 132 an einen Fensterheber übertragen, um zu bewirken, dass der Heber ein Türfenster aus seiner geschlossenen Position in seine offene Position bewegt, insbesondere wenn die Temperatur des Fahrgastraumes über einer vorbestimmten Temperatur liegt. Der Controller kann ein Befehlssignal 132 an die Türen (bei 22 in 1 gezeigt) übertragen, um die Türen aufzusperren. Der Controller kann ein Befehlssignal 132 an ein Alarmsystem übertragen, das einen hörbaren Ton in Ansprechen auf das Befehlssignal erzeugt. Die Hupe des Fahrzeuges kann als ein Alarmsystem verwendet werden. Gleichermaßen können die Audiosystem-Lautsprecher der Fahrzeugkarosserie verwendet werden, um den hörbaren Ton zu erzeugen (insbesondere in Verbindung mit dem Öffnen der Fenster). Der Controller kann ein Befehlssignal 132 an Kindersicherungen übertragen, um die Kindersicherungen zu lösen. Der Controller kann Befehlssignale 132 an Stellelemente übertragen, um Türen, ein Sonnendach (nicht gezeigt), den Heckkofferraumdeckel (bei 78 in 1 gezeigt), eine hintere Heckklappe (nicht gezeigt) etc. zu öffnen. Der Controller kann ein Befehlssignal über tragen, um zu bewirken, dass die Scheinwerfer oder Heckleuchten des Fahrzeuges aufleuchten.
Das Verfahren kann auch das Kommunizieren mit der entfernten Station 144 bei Schritt 176 umfassen, z. B. durch Senden eines Befehlssignals 140A an den Telematiksender 136, um dadurch zu bewirken, dass der Telematiksender 136 ein Signal 140 an die externe Station 144 überträgt, um die externe Station 144 zu alarmieren, dass eine Bewegung eines Objekts innerhalb des Fahrgastraumes oder des Kofferraumes detektiert wird, die Temperatur innerhalb des Fahrgastraumes über der ersten vorbestimmten Temperatur oder unter der zweiten vorbestimmten Temperatur liegt, und zumindest eine weitere vorbestimmte Bedingung vorliegt. Das Signal 140 kann auch Information wie z. B. den Standort des Fahrzeuges, eine eindeutige Kennung des Fahrzeuges oder den registrierten Besitzer des Fahrzeuges etc. umfassen. Die externe Station kann dann Signale 152A an den Telematikempfänger 148 übertragen, um zu bewirken, dass der Telematikempfänger 148 Anweisungssignale 152 an den Controller 94 überträgt. Der Controller 94 spricht auf die Anweisungssignale 152 an, um Befehlssignale 132 zu übertragen. Die externe Station 144 kann automatisch sein oder kann von einem menschlichen Bediener bedient werden. Die externe Station 144 kann auf der Basis variierender Umstande ermitteln, welchen der Komponenten 128 durch Signale 132 befohlen wird, und kann auch weitere Schritte in Ansprechen auf das Empfangen des Signals 140 ausführen, wie z. B. den Standort der Fahrzeugkarosserie ermitteln und eine Bereitschaftskraft über die Bedingung benachrichtigen.
Die benachrichtigte Bereitschaftskraft kann z. B. die Polizei oder ein anderes Exekutivorgan, der registrierte Besitzer des Fahrzeuges (über das Mobiltelefon des registrierten Besitzers), ein in unmittelbarer Nähe zu dem Fahrzeug befindliches Geschft (über Telefon), Personen außerhalb des Fahrzeuges (dadurch benachrichtigt, dass die Fahrzeugfenster geöffnet werden und eine Nachricht über die Audiosystem-Lautsprecher des Fahrzeuges ausgestrahlt wird), ein anderer Fahrer mit einem Telematiksystem in unmittelbarer Nähe zu dem Fahrzeug etc. sein. Demgemäß kann es wünschenswert sein, dass das System 90 ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) umfasst, sodass der Standort des Fahrzeuges an die entfernte Station 144 übertragen wird. Die externe Station 144 kann auch Signale von einem im Inneren des Fahrgastraumes angeordneten Mikrophons (nicht gezeigt) über den Sender 136 empfangen, um Geräusche im Inneren des Raumes zu überwachen und eine Vorgehensweise zu ermitteln. Die externe Station 144 kann auch eine Fernkommunikation mit dem Fahrgastraum versuchen, z. B. indem es Sprachsignale an einen Lautsprecher im Inneren des Fahrgastraumes überträgt.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Controller 94 derart programmiert sein, um die Schritte 172 und 176 in Ansprechen auf weitere Sensoren auszuführen, die angeben, dass vorbestimmte Bedingungen vorliegen, unabhängig von der Temperatur des Fahrgastraumes und möglicherweise unabhängig von der Verformung oder Verschiebung der Sensoren 82, 86. Zum Beispiel kann das Fahrzeug einen Sensor umfassen, welcher derart ausgebildet ist, um die Gaszusammensetzung innerhalb des Fahrgastraumes zu überwachen und um ein Signal an den Controller 94 zu übertragen, das die Gaszusammensetzung angibt. Wenn der Controller 94 ermittelt, dass ein oder mehrere vorbestimmte Gase über einer vorbestimmten Konzentration im Inneren des Fahrgastraumes vorhanden ist/sind, dann führt der Controller den Schritt 172 oder 176 aus. Das Fahrzeug kann einen Sensor umfassen, welcher derart ausgebildet ist, um zu überwachen, ob Wasser in das Fahrzeug eintritt und an den Controller 94 zu kommunizieren, dass Wasser in das Fahrzeug eintritt. Wenn der Controller 94 ermittelt, ob Wasser in das Fahrzeug eintritt, so führt der Controller den Schritt 172 oder 176 aus. Gleichermaßen kann ein Sensor derart ausgebildet sein, um Feststoffe in der Luft des Fahrgastraumes zu überwachen und die Menge an Feststoffen an den Controller 94 zu kommunizieren. Wenn der Controller 94 ermittelt, dass die Menge an Feststoffen eine vorbestimmte Konzentration überschreitet, dann führt der Controller 94 den Schritt 172 oder 176 aus.
Es sollte einzusehen sein, dass das System 90 innerhalb des Schutzumfanges der beanspruchten Erfindung nur einen Sensor 82, 86 aufweisen kann. Allerdings, wie in 1 gezeigt, ist es wünschenswert, dass das Fahrzeug 10 mehrere Sensoren 82, 86 umfasst, sodass eine Bewegung im Zusammenhang mit einer Hintergrundschwingung des Fahrzeuges infolge von Regentropfen, Wind, vorbeifahrenden Fahrzeugen etc. nicht bewirkt, dass der Controller 94 die Schritte 176, 174 ausführt. Demgemäß erfolgt ein Filtern oder eine andere Verarbeitung durch den Controller 94 vorzugsweise in dem Verfahren, das in 3 gezeigt ist, um das Stattfinden der Schritte 172 und 176 infolge einer Hintergrundschwingung zu verhindern. Zum Beispiel und innerhalb des Schutzumfanges der beanspruchten Erfindung kann der Schritt 160 umfassen, dass angefragt wird, ob weniger als alle der Sensoren 82, 86 verformt oder verschoben werden, ob die Verschiebung oder Verformung der Sensoren 82, 86 zu unterschiedlichen Zeiten stattfindet, etc., wobei der Controller 94 nur dann zu Schritt 164 weiterschreitet, wenn die Antwort auf die Anfrage zustimmend ist. Die Sensoren 82, 86, Sender 98, 100 und der Empfänger 112 sind derart ausgebildet, dass das Signal 114, welches an den Controller 94 übertragen wird, für jeden der Sensoren 82, 86 eindeutig ist, sodass der Controller 94 unterscheiden kann, welche der Sensoren 82, 86 gerade verformt oder verschoben werden.
Es sollte einzusehen sein, dass die Sensoren 82 und Sender 98 und optional die Komponenten 180, 180A, 196 in Bezug auf ein System befestigt sein können, das aus dem Fahrgastraum selektiv entfernbar ist, wie z. B. ein tragbares und/oder entfernbares Sitzsystem, ein Frachtlagerbehälter etc. Es sollte auch einzusehen sein, dass in einer alternativen Ausführungsform der Temperatursensor funktional mit einem Sender 98 verbunden sein kann, sodass ein Signal 104 nur dann übertragen wird, wenn der Temperatursensor detektiert, dass die Temperatur über einer ersten vorbestimmten Temperatur oder unter einer zweiten vorbestimmten Temperatur liegt. Demgemäß würde in solch einer Ausführungsform der Empfang des Signals 114 durch den Controller 94 zulassen, dass der Controller 94 ermittelt, dass die Antworten auf die Anfragen in den Schritten 160 und 164 Ja lauten.
In einem alternativen Verfahren kann der Controller auch eine Anfrage zwischen den Schritten 168 und 170 stellen, ob seit dem Stattfinden eines bestimmten Ereignisses wie z. B. dem Schließen einer Fahrzeugtür oder der Bewegung des Zündschalters von der Ein-Position in die Aus-Position ein erster vorbestimmter Zeitbetrag vergangen ist. Wenn der Controller ermittelt, dass der erste vorbestimmte Zeitbetrag vergangen ist, dann überträgt der Controller ein Befehlssignal, um eine erste Bedingung zu bewirken, wie z. B. das Senden eines Signals an den Schlüsselanhänger des Fahrzeugbesitzers, auf welches der Schlüsselanhänger anspricht, um einen Alarm zu erzeugen, wie z. B. Vibrationen oder einen Ton, der für den Fahrzeugbesitzer hörbar ist. Der Controller kann auch eine Anfrage stellen, ob nach dem Stattfinden des Ereignisses ein zweiter vorbestimmter Zeitbetrag vergangen ist, der größer ist als der erste vorbestimmte Zeitbetrag. Wenn der Controller ermittelt, dass der zweite vorbestimmte Zeitbetrag vergangen ist, dann überträgt der Controller ein Befehlssignal, um eine zweite Bedingung zu bewirken wie z. B. die Bedingungen oder Aktio nen, die in Bezug auf die Schritte 172 und 176 beschrieben sind. Es kann auch wünschenswert sein, dass der Controller 94 das Verfahren beendet, wenn eine Bewegung durch die Sensoren 82, 86 nicht innerhalb eines vorbestimmten Zeitbetrages seit dem Stattfinden des Ereignisses, z. B. 30 Minuten, detektiert wird.
Es sollte einzusehen sein, dass die hierin beschriebenen Systeme in Kombination mit anderen Objektdetektionssystemen wie z. B. Beobachtung, Radar, Ultraschall etc. verwendet werden können oder nicht.
Unter Bezugnahme auf 4, in der gleiche Bezugsziffern gleiche Komponenten der 1–3 bezeichnen, ist ein Abschnitt einer alternativen Ausführungsform des Bewegungsdetektionssystems 90A schematisch dargestellt. Das Bewegungsdetektionssystem 90A ist im Wesentlichen identisch mit dem Bewegungsdetektionssystem von 2, mit der Ausnahme, dass der Sensor 82 funktional mit einer Energiespeicher- und -umwandlungseinheit 180 verbunden ist, um die Ladung oder den Strom, die/der durch die Verformung oder Dislokation des Sensors 82 erzeugt wird, an diese zu übertragen. Die Energiespeicher- und -umwandlungseinheit 180 ist funktional mit dem Funkfrequenzsender 98 verbunden. Die Einheit 180 ist derart ausgebildet, um Energie von dem Sensor 82 zu speichern wie z. B. innerhalb eines Kondensators oder einer chemischen Batterie (nicht gezeigt), und um die gespeicherte Energie an den Sender 98 zu übertragen, um die Übertragung des Signals 104 zu betreiben. Die Einheit 180 kann vorteilhaft sein, da sie Energie von dem Sensor 82 akkumuliert, und kann daher mehr Leistung an den Sender 98 bereitstellen, als wenn der Sensor 82 elektrische Energie direkt an den Sender 98 überträgt. Zum Beispiel kann die Einheit 180 Energie speichern, die von dem Sensor 82 empfangen wurde, bis ausreichend Energie gespeichert ist, um den Sender 98 in dem Fall zu betreiben, dass die durch den Sensor 82 erzeugte elektrische Leistung nicht ausreicht, um das Signal 104 zu übertragen. Die Einheit 180 kann auch die Energie von dem Sensor 82 in Spannungen und Ströme umwandeln, die für den Sender 98 zur Verwendung beim Erzeugen der Signale 104 besser geeignet sind.
Unter Bezugnahme auf 5, in der gleiche Bezugsziffern gleiche Komponenten der 1–4 bezeichnen, ist ein weiterer Abschnitt eines alternativen Bewegungsdetektionssystems 90B schematisch dargestellt. Das System 90B ist im Wesentlichen identisch mit dem System 90A von 4, mit der Ausnahme, dass die Energiespeicher- und -umwandlungseinheit 180A durch einen drahtlosen Energiesender 184 betrieben wird, der Energie 188 drahtlos an die Einheit 180A überträgt. Der Sender 184 kann z. B. ein beliebiger RF-Sender wie z. B. von einem eingebauten Fahrzeug-Bluetooth- oder drahtlosen Übertragungssystem, einem Funkfrequenzidentifikations(RFID)-Interrogator etc. sein. Der Sender 184 kann auch eine induktive Kopplung mit der Einheit 180A bereitstellen, um Energie 188 an diese zu übertragen. Die durch den Sender 184 übertragene Energie 188 kann verwendet werden, um die durch den Sensor 82 erzeugte Energie zu ergänzen, wenn die durch den Sensor 82 erzeugte Energie nicht ausreicht, um den Sender 98 zu betreiben. Alternativ kann die Einheit 180A mit dem Fahrzeugleistungssystem über den Fahrzeugbus 192 verbunden sein und daher elektrische Energie über ein leitfähiges Medium empfangen. Die Einheit 180A kann auch Energie von dem Sender 184 oder dem Bus 192 speichern. Die durch den Sender 184 oder den Fahrzeugbus 192 übertragene Leistung ermöglicht die Verwendung von Sensormaterialien wie z. B. Widerstandsstrukturen, z. B. grafitverstärkte Elastomere, und im Allgemeinen Materialien mit einer sehr hohen Ausdehnung, bei denen sich der Widerstand mit der Formänderung drastisch ändert, und bei denen ein sehr kleiner Strom für eine Spannungsablesung sorgt.
Unter Bezugnahme auf 6, in der gleiche Bezugsziffern gleiche Komponenten der 1–5 bezeichnen, ist ein Abschnitt eines noch weiteren alternativen Bewegungsdetektionssystems 90C schematisch dargestellt. Das Bewegungsdetektionssystem 90C ist im Wesentlichen identisch mit dem Bewegungsdetektionssystem 90 von 2, mit der Ausnahme, dass der Funkfrequenzsender 98 durch einen Codierer 196 ersetzt ist. Der Codierer 196 ist mit dem Controller 94 über eine leitfähige Strecke wie z. B. Kabel funktional verbunden und ist derart ausgebildet, um den durch den Sensor 82 erzeugten elektrischen Strom derart umzuwandeln, dass dieser mit den Kommunikationsprotokollen auf dem Fahrzeuginformationsbus übereinstimmt. Diese Funktion ist in die Sender 98, 100 eingebaut. Alternativ kann der Sensor 82 Energie an eine Energiespeicher- und -umwandlungseinheit 180 übertragen, die von dem Fahrzeugelektriksystem betrieben wird, und die Signale an den Codierer 196 überträgt. Das System 90C kann einen Langzeitleistungsspeicher für die Bedingung vorsehen, in der das Fahrzeug abgestellt ist.
Eine Hilfsbatterie (nicht gezeigt) kann ebenfalls in dem Fall verwendet werden, dass eine Verstärkung des RF-Signals 104 wünschenswert ist, wie z. B. in dem Fall, in dem der Betrag oder die Frequenz der Verschiebung des Sensors 82 mit der Zeit abnimmt, oder in dem Fall, in dem die Ladungserzeugung des Sensors z. B. auf Grund von hohen oder niedrigen Temperaturen weniger effizient wird.
Die Leistung für die Sender kann auch mit einem mechanischen System erzeugt werden, z. B. einer Feder, die durch eine Knarre infolge der Bewegung des Fahrzeuges zusammengedrückt oder aufgespult wird. Die durch solch ein mechanisches System erzeugte Energie könnte freigesetzt werden, um eine Batterie oder einen Kondensator, vielleicht über eine Bewegung eines Magneten in einer Spule, aufzuladen, wenn die Temperatur außerhalb spezifischer Grenzen liegt, z. B. unter Verwendung eines Auslösers aus Formgedächtnismaterial. Die geladene Batterie würde dann die Sensor/Sender-Kombination betreiben.
Die 7a–9e, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche Komponenten bezeichnen, zeigen schematisch Systeme, die Formgedächtnismaterialien verwenden, welche gleichzeitig eine Kraft (verursacht durch das Vorhandensein eines Objekts in einem Fahrgastraum) und Temperatur (durch Ändern ihres Ansprechens auf eine Beanspruchung) detektieren. Die Formgedächtnismaterialien sind funktional mit elektrischen Schaltkreisen verbunden, sodass der Status der Schaltkreise (d. h. offen oder geschlossen) von dem Betrag der Kraft und der Temperatur abhängig ist, die durch die Formgedächtnismaterialien erfasst werden. Alarmsysteme sind funktional mit den Schaltkreisen verbunden und der Status der Alarmsysteme (d. h. aktiviert oder nicht aktiviert) ist abhängig von dem Status des Schaltkreises.
Die 7a–d zeigen schematisch ein System 200 zum Detektieren des Vorhandenseins eines Objekts in einem Fahrzeugfahrgastraum, wenn die Temperatur im Inneren des Fahrgastraumes unter einer vorbestimmten Temperatur liegt. Das System 200 umfasst einen Fahrzeugsitz 204 im Inneren eines Fahrgastraumes wie z. B. des Fahrgastraumes, die in 1 bei 42 gezeigt ist. Der Fahrzeugsitz 204 ist in Bezug auf einen Fahrzeugboden mithilfe von Federn 208 derart befestigt, dass der vertikale Abstand des Sitzes 204 von dem Boden mit dem Betrag des durch den Sitz 204 getragenen Gewichtes variiert. Das heißt, die Federn 208 sind komprimierbar und lassen daher zu, dass sich der Sitz 204 vertikal bewegt.
Das System 200 umfasst eine Quelle elektrischer Leistung wie z. B. eine Batterie 212. Eine leitfähige Strecke 216 verbindet ein Formgedächtnisle gierungs(SMA)-Element 220 und die Batterie 212 funktional miteinander, um eine elektrische Verbindung dazwischen vorzusehen. Die leitfähige Strecke 224 verbindet die Batterie 212 und ein Alarmsystem 228 funktional miteinander, um eine elektrische Verbindung dazwischen vorzusehen. Die leitfähige Strecke 232 verbindet das Alarmsystem 228 und einen elektrischen Kontakt 240 funktional miteinander, um eine elektrische Verbindung dazwischen vorzusehen. Ein Ende des SMA-Elements 220 ist in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie 14 an einem Ende wie z. B. an dem Sitzrahmen fixiert, und das andere Ende des SMA-Elements ist in Bezug auf und in elektrischer Verbindung mit dem elektrischen Kontakt 236 befestigt. Ein Fachmann wird einsehen, dass viele verschiedene Materialien verwendet werden können, um die leitfähigen Strecken 216, 224, 232 zu bilden, wie z. B. elektrisch leitfähige Kabel.
Der Sitz 204 ist funktional mit dem elektrischen Kontakt 236 verbunden, um eine Kraft auf den elektrischen Kontakt 236 zu übertragen und dementsprechend Kraft auf das SMA-Element 220 zu übertragen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist ein starres Element 244 an dem Sitz 204 und an dem elektrischen Kontakt 236 befestigt, um vertikale Kräfte von dem Sitz 204 aufzunehmen und die Kräfte an den elektrischen Kontakt 236 und an das SMA-Element 220 zu übertragen. Weitere Vorrichtungen oder Techniken können verwendet werden, um eine nach unten gerichtete Kraft von dem Sitz 204 auf den Kontakt 236 zu übertragen, z. B. eine Verzahnung, Hebel etc.
Eine Formgedächtnislegierung ist durch einen kalten Zustand gekennzeichnet, d. h., wenn die Temperatur der Legierung unter ihrer Martensit-Endtemperatur M_f liegt. Eine Formgedächtnislegierung ist auch durch einen warmen Zustand gekennzeichnet, d. h., wenn die Temperatur der Legierung über ihrer Austenit-Endtemperatur A_f liegt. Ein aus einer Form gedächtnislegierung gebildeter Gegenstand kann durch eine vorbestimmte Form gekennzeichnet sein. Wenn der Gegenstand im kalten Zustand plastisch verformt wird, kann die Formänderung umgekehrt werden, indem der Gegenstand über seine Austenit-Endtemperatur A_f erwärmt wird, d. h., ein Erwärmen des Gegenstandes über seine A_f wird bewirken, dass der Gegenstand in seine vorbestimmte Form zurückkehrt. Auch sind ein/e Elastizitätsmodul und Fließgrenze der SMA im kalten Zustand deutlich kleiner als im warmen Zustand.
Die Batterie 212, das Alarmsystem 228, die leitfähigen Strecken 216, 224, 232, das SMA-Element 220 und die Kontakte 236, 240 bilden einen elektrischen Schaltkreis. Bei Raumtemperatur, z. B. 70°F, und bei Abwesenheit irgendeines Objekts auf dem Sitz 204 sind die Kontakte 236, 240 um einen vorbestimmten Abstand D1 voneinander beabstandet und der Schaltkreis ist offen, wie in 7a gezeigt. Das SMA-Element 220 ist in Ansprechen auf eine Zugbeanspruchung verlängerbar. Wenn eine nach unten gerichtete Kraft auf den Sitz 204 wie z. B. das Gewicht eines Objekts auf dem Sitz 204 ausgeübt wird, wird die Kraft über das Element 244 auf das SMA-Element 220 übertragen, was zu einer Zugbeanspruchung an dem SMA-Element 220 und demgemäß einer Dehnung des Elements 220, d. h. einer Verlängerung, führt.
Unter Bezugnahme auf 7e ist die Beziehung zwischen dem Betrag der nach unten gerichteten Kraft, die auf den Sitz 204 ausgeübt wird, und dem Betrag der Verlängerung des Formgedächtnislegierungselements 220 in seinem warmen Zustand schematisch durch die Linie 248 dargestellt. Die Beziehung zwischen dem Betrag der nach unten gerichteten Kraft, die auf den Sitz 204 ausgeübt wird, und dem Betrag der Verlängerung der Formgedächtnislegierung 220 in ihrem kalten Zustand ist schematisch durch die Linie 252 dargestellt. Das SMA-Element 220 ist durch eine/n niedrigere/n Elastizitätsmodul und Fließgrenze im kalten Zustand als im warmen Zustand gekennzeichnet, und daher ist der Betrag der Verlängerung des Elements 220 für jede gegebene Kraft auf dem Sitz, wenn sich das Element 220 in dem kalten Zustand befindet, größer als in dem warmen Zustand.
Unter Bezugnahme auf die 7a und 7e ist der Betrag der nach unten gerichteten Kraft, die auf den Sitz 204 ausgeübt wird, null und demgemäß ist der Betrag der Verlängerung des Elements 220 null, wie bei dem Punkt A auf dem Graph von 7e dargestellt. 7b zeigt das System 200, wenn ein Objekt 256 auf dem Sitz 204 getragen ist, und die Temperatur im Inneren des Fahrgastraumes und die Temperatur des SMA-Elements 220 liegen ungefähr bei Raumtemperatur, sodass sich das SMA-Element 220 in seinem warmen Zustand befindet. Das SMA-Element 220 befindet sich vorzugsweise im Inneren des Fahrgastraumes oder in thermischer Verbindung mit dem Fahrgastraum, sodass sich das Element 220 bei der im Wesentlichen selben Temperatur befindet wie der Fahrgastraum. Das Objekt 256 übt eine nach unten gerichtete Kraft F auf den Sitz 204 aus, die dem Gewicht des Objekts 256 entspricht. Die Kraft F wird durch das Element 244 auf das SMA-Element 220 übertragen, wodurch eine Verlängerung des Elements 220 bewirkt wird. Der Betrag der Verlängerung des Elements 220 ist δ₁, wie an dem Punkt B auf dem Graph von 7e gezeigt. Der Betrag der Verlängerung δ₁ ist kleiner als D1, und somit sind die Kontakte 236, 240 um einen Abstand D2 getrennt, der D1–δ₁ entspricht.
Unter Bezugnahme auf 7c liegen die Temperatur im Inneren des Fahrgastraumes und die Temperatur des SMA-Elements 220 unter der Martensit-Endtemperatur, und daher befindet sich das SMA-Element 220 in seinem kalten Zustand. Das System 200 ist ohne Objekt 256 auf dem Sitz 204 gezeigt, und daher ist der Betrag der Zugbeanspruchung, die auf das SMA-Element 220 ausgeübt wird, null. Demgemäß ist der Betrag der Verlängerung des SMA-Elements 220 null, wie an dem Punkt C auf dem Graph von 7e gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 7d liegt die Temperatur des Fahrgastraumes und des SMA-Elements 220 unter der Martensit-Endtemperatur des SMA-Elements 220, und daher befindet sich das SMA-Element 220 in seinem kalten Zustand. Das Objekt 256 ist auf dem Sitz 204 getragen, und übt eine nach unten gerichtete Kraft F, d. h. sein Gewicht, darauf aus. Die Kraft wird durch das starre Element 244 auf das SMA-Element 220 übertragen und führt zu einer Verlängerung des SMA-Elements 220. Unter Bezugnahme auf die 7d und 7e repräsentiert der Punkt D auf dem Graph von 7E die in 7d vorliegenden Bedingungen. Das Gewicht des Objekts 256 reicht aus, um zu bewirken, dass das SMA-Element 220 sich in seinem kalten Zustand um einen Betrag δ₂, der größer ist als der Abstand D1, verlängert. Demgemäß steht der Kontakt 236 mit 240 in Kontakt und der Schaltkreis ist geschlossen, um dadurch das Alarmsystem 228 zu aktivieren.
Es sollte einzusehen sein, dass ein minimaler Betrag an Kraft oder Gewicht auf den Sitz 204 ausgeübt werden muss, bevor der Betrag der Verlängerung des SMA-Elements 220 im kalten Zustand zumindest so groß sein wird wie D1, um einen Kontakt zwischen den Kontakten 236, 240 und die resultierende Aktivierung des Alarmsystems 228 zu bewirken. Dieser minimale Betrag an Kraft oder Gewicht kann geändert werden, indem der Abstand zwischen den Kontakten 236, 240 variiert wird, wenn das SMA-Element 220 nicht beansprucht ist, und indem die Abmessungen des SMA-Elements 220 variiert werden. Zum Beispiel wird eine größere Dicke des SMA-Elements 220 eine geringer Beanspruchung und geringere Formänderung für eine gegebene Kraft zur Folge haben als eine ge ringere Dicke des SMA-Elements 220, wie für den Fachmann einzusehen ist. Es kann wünschenswert sein, sicherzustellen, dass das System 200 ausreichend ausgebildet ist, sodass ein maximales erwartetes Gewicht auf dem Sitz 204 keine Verlängerung des SMA-Elements in seinem warmen Zustand von mehr als D1 zur Folge haben wird.
Das System 200 ist reversibel; das heißt, das SMA-Element 220 kehrt zu seiner vorbestimmten Länge (wie in 7a gezeigt) zurück, wenn der Sitz 204 nicht belastet ist und das SMA-Element 220 sich in seinem warmen Zustand befindet.
Die 8a–8d zeigen schematisch ein System 260, das derart ausgebildet ist, um das Vorhandensein eines Objekts in einem Fahrgastraum zu detektieren, wenn die Temperatur des Fahrgastraumes über einer vorbestimmten Temperatur liegt. Das System 260 umfasst einen Fahrzeugsitz 204 im Inneren eines Fahrgastraumes wie z. B. des Fahrgastraumes, die in 1 bei 42 gezeigt ist. Der Fahrzeugsitz 204 ist in Bezug auf einen Fahrzeugboden mithilfe von Federn 208 derart befestigt, dass der vertikale Abstand des Sitzes 204 von dem Boden mit dem Betrag des durch den Sitz 204 getragenen Gewichtes variiert. Das heißt, die Federn 208 sind komprimierbar und lassen daher zu, dass sich der Sitz 204 vertikal bewegt.
Das System 260 umfasst eine Quelle elektrischer Leistung wie z. B. eine Batterie 212. Eine leitfähige Strecke 216 verbindet einen elektrischen Kontakt 236 und die Batterie 212 funktional miteinander, um eine elektrische Verbindung dazwischen vorzusehen. Die leitfähige Strecke 224 verbindet die Batterie 212 und ein Alarmsystem 228 funktional miteinander, um eine elektrische Verbindung dazwischen vorzusehen. Die leitfähige Strecke 232 verbindet das Alarmsystem 228 und einen elektrischen Kontakt 240 funktional miteinander, um eine elektrische Verbindung dazwischen vorzusehen. Ein Fachmann wird einsehen, dass viele verschiedene Materialien verwendet werden können, um die leitfähigen Strecken 216, 224, 232 zu bilden, wie z. B. elektrisch leitfähige Kabel.
Elektrische Kontakte 236 und 240 sind an gegenüberliegenden Enden 262, 263 eines C-förmigen Scharniers 264 befestigt. Das Scharnier 264 besteht aus einem Formgedächtnispolymer (SMP). Formgedächtnispolymere sind auf dem technischen Gebiet bekannt und beziehen sich allgemein auf eine Gruppe von polymeren Materialien, die die Fähigkeit zeigen, in eine gewisse zuvor definierte Form zurückzukehren, wenn sie einem geeigneten thermischen Reiz unterworfen sind. Formgedächtnispolymere sind in der Lage, Phasenübergänge zu erfahren, in denen ihre Form als eine Funktion der Temperatur geändert wird. Im Allgemeinen besitzen SMPs zwei Hauptsegmente, ein hartes Segment und ein weiches Segment. Die zuvor definierte oder permanente Form kann festgelegt werden, indem das Polymer bei einer Temperatur geschmolzen oder verarbeitet wird, die höher ist, als der höchste thermische Übergang, gefolgt von einem Abkühlen unter diese thermische Übergangstemperatur. Der höchste thermische Übergang ist üblicherweise die Glasübergangstemperatur (Tg) oder der Schmelzpunkt des harten Segments. Eine temporäre Form kann festgelegt werden, indem das Material auf eine Temperatur erwärmt wird, die höher ist als die Tg oder die Übergangstemperatur des weichen Segments, aber niedriger als die Tg oder der Schmelzpunkt des harten Segments. Die temporäre Form wird festgelegt, während das Material bei der Übergangstemperatur des weichen Segments bearbeitet wird, gefolgt von einem Abkühlen, um die Form zu fixieren. Das Material kann in die permanente Form zurückgebracht werden, indem das Material über die Übergangstemperatur des weichen Segments erwärmt wird. Formgedächtnispolymere könnten in verschiedenen Formen verwendet werden wie z. B. einer Ta fel, einer Platte, einer Faser, eines Schaumes etc. Wie im Fall von Formgedächtnislegierungen kann die Glasübergangstemperatur innerhalb eines bestimmten Bereiches einstellbar sein. Formgedächtnispolymere zeigen einen drastischen Abfall im Modul, wenn sie über die Glasübergangstemperatur (Tg) erwärmt werden. Die Haupteigenschaft des SMP, das hierin verwendet wird, ist die Fähigkeit, seine Steifigkeit bei Raumtemperatur beizubehalten und seine Steifigkeit zu verlieren, wenn es erwärmt wird.
Der Sitz 204 ist funktional mit dem Scharnier 264 verbunden, um eine Kraft darauf zu übertragen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist ein starres Element 244 an dem Sitz 204 und an dem Scharnier 264 befestigt, um vertikale Kräfte von dem Sitz 204 aufzunehmen und die Kräfte auf das Scharnier 264 zu übertragen.
Die Batterie 212, das Alarmsystem 228, die leitfähigen Strecken 216, 224, 232, und die Kontakte 236, 240 bilden einen elektrischen Schaltkreis. Bei Raumtemperatur, z. B. 70°F, und bei Abwesenheit eines Objekts auf dem Sitz 204 sind die Kontakte 236, 240 um einen vorbestimmten Abstand D1 voneinander beabstandet und der Schaltkreis ist offen, wie in 8a gezeigt. Das SMP-Scharnier 264 ist in Ansprechen auf eine Beanspruchung verformbar. Wenn eine nach unten gerichtete Kraft auf den Sitz 204 wie z. B. das Gewicht eines Objekts auf dem Sitz 204 ausgeübt wird, wird sie über das Element 244 auf das Scharnier 264 übertragen, was zu einer Beanspruchung an dem Scharnier 264 und demgemäß einer Formänderung des Scharniers 264 führt. Im Spezielleren überträgt das Element 244 eine Kraft auf das Scharnier 264, die bewirkt, dass sich das Scharnier 264 biegt, um dadurch den Abstand zwischen den elektrischen Kontakten 236, 240 zu reduzieren.
Unter Bezugnahme auf 8e zeigt die Linie 268 schematisch die Beziehung zwischen dem Betrag der Biegeverformung des Scharniers 264, wenn es sich unter seiner Glasübergangstemperatur befindet, und dem Betrag der nach unten gerichteten Kraft, die auf den Sitz 204 ausgeübt wird. Im Spezielleren zeigt die Linie 268 die Verschiebung des Endes 262 des Scharniers 264 mit dem daran befestigten Kontakt 236 aus seiner in 8a gezeigten Position, in der das Scharnier 264 in seiner nicht beanspruchten, vordefinierten Form vorliegt.
Die Linie 272 zeigt schematisch die Beziehung zwischen dem Betrag der Biegeverformung (Verschiebung des Endes 262) des Scharniers 264, wenn es sich über seiner Glasübergangstemperatur befindet, und dem Betrag der nach unten gerichteten Kraft, die auf den Sitz 204 ausgeübt wird. Im Spezielleren zeigt die Linie 272 die Verschiebung des Endes 262 des Scharniers 264 mit dem daran befestigten Kontakt 236 aus seiner in 8a gezeigten Position, in der das Scharnier 264 in seiner nicht beanspruchten, vordefinierten Form vorliegt. In 8a sind die Kontakte 236, 240 um einen vorbestimmten Abstand D1 beabstandet.
In den 8a und 8b liegt die Temperatur im Inneren des Fahrgastraumes und daher die Temperatur des SMP-Scharniers 264 unter der Glasübergangstemperatur des Scharniers 264. Demgemäß repräsentiert die Linie 268 von 8e das Verhalten des Scharniers 264 in den 8a und 8b. Die Glasübergangstemperatur des Scharniers 264 ist auf eine vorbestimmte Temperatur festgelegt, die deutlich höher ist als die Raumtemperatur, z. B. zwischen 80 und 100°C.
Unter Bezugnahme auf die 8a und 8e ist der Betrag der nach unten gerichteten Kraft, die auf den Sitz 204 ausgeübt wird, null, und daher übt das Element 244 keine Beanspruchung auf das Scharnier 264 aus und der Betrag der Verschiebung des Kontaktes 236 ist null, wie bei dem Punkt A auf dem Graph von 8e dargestellt. 8b zeigt das System 260, wenn ein Objekt 256 auf dem Sitz 204 getragen ist. Das Objekt 256 übt eine nach unten gerichtete Kraft F auf den Sitz 204 aus, die dem Gewicht des Objekts 256 entspricht. Die Kraft F wird durch das Element 244 auf das Scharnier 264 übertragen und bewirkt, dass sich das Scharnier 264 biegt, sodass der Abstand zwischen den Enden 262, 263 und daher der Abstand zwischen den Kontakten 236, 240 abnimmt. Der Betrag der Verschiebung des Endes 262 und des Kontaktes 236 infolge der durch das Element 244 auf das Scharnier 264 ausgeübten Beanspruchung ist δ₁, wie an dem Punkt B auf dem Graph von 8e gezeigt. Der Betrag der Verschiebung δ₁ ist kleiner als D1 und somit sind die Kontakte 236, 240 um einen Abstand D2 getrennt, der D1–δ₁ entspricht. Es sollte einzusehen sein, dass die leitfähige Strecke 216 ausreichend ausgebildet ist, um eine Leitfähigkeit zwischen dem Kontakt 236 und der Batterie 212 während einer Bewegung des Kontaktes 236 aufrecht zu erhalten. Die leitfähige Strecke 216 kann z. B. ein Kabel sein, das ausreichend schlaff ist, um die Bewegung des Kontaktes 236 zu berücksichtigen.
Unter Bezugnahme auf die 8c und 8d liegen die Temperatur im Inneren des Fahrgastraumes und die Temperatur des SMP-Scharniers 264 über der Glasübergangstemperatur des SMP-Scharniers 264, und daher ist die Steifigkeit des Scharniers 264 geringer als die Steifigkeit des Scharniers in den 8a und 8b. Die Linie 272 in 8 repräsentiert das Biegeverhalten des Scharniers in den 8a und 8b. Unter spezieller Bezugnahme auf 8c ist das System 260 ohne Objekt 256 auf dem Sitz 204 gezeigt, und daher ist der Betrag der Kraft auf dem Scharnier 264 null. Demgemäß ist der Betrag der Verschiebung des Kontaktes 236 null, wie an dem Punkt C auf dem Graph von 8e gezeigt, und die Kontakte 236, 240 sind um den Abstand D1 voneinander beabstandet.
Unter spezieller Bezugnahme auf 8d ist das Objekt 256 auf dem Sitz 204 getragen und übt eine nach unten gerichtete Kraft F, d. h. sein Gewicht, darauf aus. Die Kraft F wird durch das starre Element 244 auf das Scharnier 264 übertragen, was zu einem Biegen des SMP-Scharniers 264 führt. Unter Bezugnahme auf die 8d und 8e repräsentiert der Punkt D auf dem Graph von 8e die in 8d vorliegenden Bedingungen. Das Gewicht des Objektes 256 ist ausreichend, um zu bewirken, dass sich das SMP-Scharnier 264 über seiner Glasübergangstemperatur ausreichend verbiegt, um den Kontakt 236 um einen Betrag δ₂ zu verschieben, der größer ist als der Abstand D1. Demgemäß steht der Kontakt 236 mit 240 in Kontakt und der Schaltkreis ist geschlossen, um dadurch das Alarmsystem 228 zu aktivieren.
Es sollte einzusehen sein, dass ein minimaler Betrag an Kraft oder Gewicht auf den Sitz 204 ausgeübt werden muss, bevor der Betrag der Verschiebung des Kontaktes 236 zumindest so groß sein wird wie D1. Dieser minimale Betrag an Kraft oder Gewicht kann geändert werden, indem der Abstand zwischen den Kontakten 236, 240 variiert wird, wenn das SMP-Scharnier 264 nicht beansprucht ist, und indem die Abmessungen des SMP-Scharniers 264 variiert werden. Es kann wünschenswert sein, sicherzustellen, dass das System 260 ausreichend ausgebildet ist, sodass ein maximales erwartetes Gewicht auf dem Sitz 204 nicht ein Verbiegen des SMP-Scharniers 264 zur Folge haben wird, welches ausreicht, um eine Verschiebung des Kontaktes 236 zu verursachen, die größer ist als D1, wenn sich das SMP-Scharnier 264 unter seiner Glasübergangstemperatur befindet.
Das System 260 ist im Wesentlichen reversibel; das heißt, das Scharnier 264 kann seine vorbestimmte Form bei Raumtemperatur (unterhalb der Glasübergangstemperatur) wiedererlangen, wenn der Sitz 204 nicht belastet ist. Eine Feder (nicht gezeigt) kann verwendet werden, um das Scharnier nach der Verformung in Richtung seiner vorbestimmten Form vorzuspannen.
Die 9a–9d zeigen schematisch ein System 276 zum Detektieren des Vorhandenseins eines Objektes in einem Fahrzeugfahrgastraum, wenn die Temperatur im Inneren des Fahrgastraumes über einer vorbestimmten Temperatur liegt. Das System 276 umfasst einen Fahrzeugsitz 204 im Inneren eines Fahrgastraumes wie z. B. des Fahrgastraumes, die in 1 bei 42 gezeigt ist. Der Fahrzeugsitz 204 ist in Bezug auf einen Fahrzeugboden mithilfe von Federn 208 derart befestigt, dass der vertikale Abstand des Sitzes 204 von dem Boden mit dem Betrag des durch den Sitz 204 getragenen Gewichtes variiert. Das heißt, die Federn 208 sind komprimierbar und lassen daher zu, dass sich der Sitz 204 vertikal bewegt.
Das System 276 umfasst einen elektrischen Schaltkreis 280, der funktional mit einem Alarmsystem 284 verbunden ist. Der Schaltkreis 280 umfasst eine leitfähige Strecke 288, die ein Formgedächtnislegierungs(SMA)-Element 292 und das Alarmsystem 284 funktional miteinander verbindet, um eine elektrische Verbindung dazwischen vorzusehen. Das SMA-Element 292 ist elektrisch leitfähig und stellt eine elektrische Verbindbarkeit zwischen der Strecke 288 und einem Sicherungselement 296 bereit. Das Sicherungselement ist elektrisch leitfähig und ist derart ausgebildet, um bei einer vorbestimmten Zugbelastung zu brechen. Das Sicherungselement stellt eine elektrische Verbindbarkeit zwischen dem SMA-Element 292 und einer leitfähigen Strecke 300 bereit. Die leitfähige Strecke 300 stellt eine elektrische Verbindbarkeit zwischen dem Sicherungselement 296 und dem Alarmsystem 284 bereit. Das SMA-Element 292 und das Sicherungselement 296 sind im Wesentlichen starr miteinander verbunden.
Ein Ende 304 des SMA-Elements 292 ist in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie fixiert. Der Sitz 204 ist funktional mit einem Ende des Sicherungselements 296 verbunden, um eine Kraft auf das Sicherungselement 296 zu übertragen und daher eine Kraft auf das SMA-Element 292 zu übertragen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist ein starres Element 244 an dem Sitz 204 und an dem Sicherungselement 296 befestigt, um vertikale Kräfte von dem Sitz 204 aufzunehmen und die Kräfte auf das Sicherungselement 296 und auf das SMA-Element 292 zu übertragen. Eine nach unten gerichtete Kraft auf dem Sitz 204 ist durch das Element 244 auf das Sicherungselement und das SMA-Element übertragbar, um zu bewirken, dass das Sicherungselement und das SMA-Element in Spannung sind.
Das SMA-Element 292 ist derart ausgebildet, dass seine Austenit-Endtemperatur über der Raumtemperatur liegt, z. B. zwischen 80 und 100°C. Demgemäß befindet sich das SMA-Element 292 bei Raumtemperatur, z. B. etwa 70°F, wie in den 9a und 9b gezeigt, in seinem kalten Zustand (martensitische Phase). Die 9c und 9d zeigen das System 276, wenn der Fahrgastraum und das SMA-Element 292 sich oberhalb der Austenit-Endtemperatur des SMA-Elements 292 befinden, und das SMA-Element 292 sich in seinem warmen Zustand (austenitische Phase) befindet.
Das SMA-Element 292 ist in Ansprechen auf eine Zugbeanspruchung verlängerbar. Wenn eine nach unten gerichtete Kraft auf den Sitz 204 ausgeübt wird, wie z. B. das Gewicht eines Objektes auf dem Sitz 204, wird die Kraft über das Element 244 und das Sicherungselement 296 auf das SMA-Element 292 übertragen, was eine Zugbeanspruchung an dem SMA-Element 292 und demgemäß eine Dehnung des Elements 292, d. h. eine Verlängerung, zur Folge hat.
Die 9a und 9b zeigen das System 276, wenn die Temperatur im Inneren des Fahrgastraumes und die Temperatur des SMA-Elements 220 ungefähr Raumtemperatur betragen, sodass sich das SMA-Element 292 in seinem kalten Zustand befindet. Unter spezieller Bezugnahme auf 9a ist der Betrag der nach unten gerichteten Kraft, die auf den Sitz 204 ausgeübt wird, null, und demgemäß wird keine Kraft durch das Element 244 auf das Sicherungselement 296 und das SMA-Element 292 übertragen. Wenn keine Beanspruchung auf die Elemente 296, 292 ausgeübt wird, ist der Betrag der Verlängerung des Elements 292 null, wie bei dem Punkt A auf dem Graph von 9e gezeigt.
Unter spezieller Bezugnahme auf 9b übt das Objekt 256 eine nach unten gerichtete Kraft F auf den Sitz 204 aus, die dem Gewicht des Objektes 256 entspricht. Die Kraft F wird durch das Element 244 über das Sicherungselement 296 auf das SMA-Element 292 übertragen, was eine Verlängerung des SMA-Elements 292 bewirkt. Ein Anschlagelement 308 ist starr in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie befestigt und bezüglich des Sicherungselements 296 und des Elements 244 derart positioniert, um die Verlängerung des SMA-Elements 292 derart zu begrenzen, dass sie δ₁ beträgt, wie bei dem Punkt B auf dem Graph von 9e gezeigt. Das heißt, das Anschlagelement 308 ist derart positioniert, um eine Reaktionskraft auf das Sicherungselement 296 und das Element 244 auszuüben, wenn sich das SMA-Element 292 um δ₁ verlängert hat. Die durch das Anschlagelement 308 bereitgestellte Reaktionskraft verhindert, dass das Sicherungselement 296 der gesamten Kraft (d. h. dem Gewicht) des Objektes 256 in Spannung unterworfen ist, und das Sicherungselement 296 erfährt keine ausreichende Zugbeanspruchung, um zu brechen.
Unter Bezugnahme auf die 9c und 9d liegen die Temperatur im Inneren des Fahrgastraumes und die Temperatur des SMA-Elements 292 über der Austenit-Endtemperatur, und daher befindet sich das SMA-Element 220 in seinem warmen Zustand mit einem höheren Modul als im kalten Zustand. Demgemäß wird sich das SMA-Element 292 im warmen Zustand bei einem gegebenen Betrag einer Beanspruchung weniger verlängern als im kalten Zustand. Unter spezieller Bezugnahme auf 9c ist das System 276 ohne Objekt 256 auf dem Sitz 204 gezeigt, und daher ist der Betrag der nach unten gerichteten Kraft auf dem SMA-Element 292 und dem Sicherungselement 296 null. Demgemäß ist der Betrag der Verlängerung des SMA-Elements 292 null, wie bei dem Punkt C auf dem Graph von 9e gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 9d ist das Objekt 256 auf dem Sitz 204 getragen und übt eine nach unten gerichtete Kraft F, d. h. sein Gewicht, darauf aus. Die Kraft F wird durch das starre Element 244 auf das SMA-Element 292 und das Sicherungselement 296 übertrage, was eine Verlängerung des SMA-Elements 292 zur Folge hat. Allerdings, obwohl die durch das Vorhandensein des Objektes 256 verursachte Zugbeanspruchung an dem SMA-Element 292 dieselbe ist, wie in 9b, ist die Formänderung, d. h. die Verlängerung, die das SMA-Element 292 zeigt, kleiner als in 9b und reicht nicht aus, um die Reaktionskraft des Anschlagelements zu bewirken. Somit ist das Sicherungselement 296 dem gesamten Gewicht des Objektes 256 unterworfen und die resultierende Zugbeanspruchung an dem Sicherungselement 296 reicht aus, um zu bewirken, dass es bricht, wie in 9d gezeigt. Die in 9d gezeigten Bedingungen sind durch den Punkt D in dem Graph von 9e repräsentiert.
Wenn das Sicherungselement 296 bricht, trennt es sich in zwei Teile 296A, 296B und der Schaltkreis 280 wird offen. Ein logisches System in dem Alarmsystem 284 ist derart ausgebildet, um zu erfassen, dass der Schaltkreis 280 offen ist, und in Ansprechen darauf das Alarmsystem 284 zu aktivieren.
Die Alarmsysteme 228, 284 können derart ausgebildet sein, um eine Benachrichtigung bereitzustellen, wenn sie aktiviert sind. Zum Beispiel können die Alarmsysteme 228, 284 derart ausgebildet sein, um die Hupe des Fahrzeuges zu betätigen; eine Sirene zu aktivieren; Scheinwerfer, Bremslichter oder andere Lichter aufleuchten zu lassen; Andere über eine drahtlose Kommunikationsverbindung wie z. B. über einen Satelliten, ein Mobiltelefonsystem oder ein anderes Funksystem zu benachrichtigen; etc. Die Alarmsysteme 228, 284 können auch derart ausgebildet sein, um die Temperatur zu ändern oder Zugang zu dem Fahrgastraum zu ermöglichen, wenn sie aktiviert sind. Zum Beispiel können die Alarmsysteme 228, 284 derart ausgebildet sein, um zu bewirken, dass Stellelemente Türfenster oder Sonnendächer in ihre offenen Positionen bewegen, um Sicherheitsgurtschlösser zu lösen, Fahrzeugtüren aufzusperren, zu bewirken, dass ein Entlüftungssystemgebläse in Betrieb gesetzt wird, das Heiz- oder Kühlsystem des Fahrzeuges zu aktivieren, etc.
Während die besten Arten, die Erfindung auszuführen, im Detail beschrieben wurden, wird der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beiliegenden Ansprüche praktisch umzusetzen.
Zusammenfassung
Systeme zum Detektieren von lebenden Objekten in einem Fahrzeugraum umfassen Sensoren auf der Basis aktiver Materialien zum Detektieren des Vorhandenseins eines lebenden Objekts in dem Raum. Die Systeme erzeugen eine Reaktion, wenn die Sensoren das Vorhandensein eines lebenden Objekts in dem Raum detektieren und zumindest eine weitere vorbestimmte Bedingung vorliegt.

Claims

System zum Detektieren eines lebenden Objekts im Inneren eines Fahrzeugraumes, welches umfasst: eine Fahrzeugkarosserie, welche den Fahrzeugraum definiert; einen Controller; einen ersten Sensor, der derart ausgebildet ist, um eine/n elektrischen Ladung oder Strom zu erzeugen, wenn er verformt oder verschoben wird, und in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie derart befestigt ist, um Kraft von einem sich bewegenden lebenden Objekt im Inneren des Fahrzeugraumes aufzunehmen, wobei der erste Sensor funktional mit dem Controller verbunden ist, sodass der Controller ein Signal empfängt, wenn der erste Sensor eine/n elektrische/n Ladung oder Strom erzeugt; wobei der Controller derart ausgebildet ist, um ein Befehlssignal zu erzeugen, wenn der Controller feststellt, dass zumindest eine vorbestimmte Bedingung vorliegt, wobei die zumindest eine vorbestimmte Bedingung umfasst, dass das Signal von dem ersten Sensor empfangen wird.
System nach Anspruch 1, welches ferner einen drahtlosen Sender umfasst, der funktional mit dem ersten Sensor verbunden und derart ausgebildet ist, um ein Funkfrequenzsignal in Ansprechen auf die/den elektrische/n Ladung oder Strom des ersten Sensors zu übertragen.
System nach Anspruch 1, welches ferner einen zweiten Sensor umfasst, der derart ausgebildet ist, um die Temperatur des Fahrzeug raumes zu überwachen und die Temperatur des Fahrzeugraumes an den Controller weiterzuleiten; und wobei die zumindest eine vorbestimmte Bedingung umfasst, dass die Temperatur des Fahrzeugraumes außerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereiches liegt.
System nach Anspruch 1, welches ferner einen Telematiksender umfasst; und wobei der Controller funktional mit dem Telematiksender verbunden ist, um das Befehlssignal an diesen zu übertragen.
System nach Anspruch 1, wobei der erste Sensor piezoelektrisches Material umfasst.
System nach Anspruch 5, wobei das piezoelektrische Material ein Piezopolymer ist.
System nach Anspruch 5, wobei das piezoelektrische Material eine Piezokeramik ist.
System zum Detektieren eines Objekts im Inneren eines Fahrzeugfahrgastraumes, welches umfasst: eine Fahrzeugkarosserie, welche den Fahrgastraum definiert; einen Sitz im Inneren des Fahrgastraumes; ein aktives Material, welches sich durch einen ersten Modul unterhalb einer vorbestimmten Temperatur und einen zweiten Modul oberhalb der vorbestimmten Temperatur auszeichnet; und einen elektrischen Schaltkreis mit einem Alarmsystem; wobei der Sitz funktional mit dem aktiven Material verbunden ist, um zumindest einen Teil des Gewichts eines lebenden Objekts auf dem Sitz an das aktive Material zu übertragen; wobei das aktive Material funktional mit dem elektrischen Schaltkreis verbunden ist und bewirkt, dass der elektrische Schaltkreis abhängig von dem Betrag des Gewichts, der von dem Sitz an das Material übertragen wird, und der Temperatur des aktiven Materials offen oder geschlossen ist; und wobei das Alarmsystem derart ausgebildet ist, um abhängig davon, ob der Schaltkreis offen oder geschlossen ist, aktiviert oder deaktiviert zu sein.
System nach Anspruch 8, wobei der Schaltkreis einen ersten Kontakt; und einen zweiten Kontakt umfasst, der in Bezug auf das aktive Material befestigt ist; wobei das aktive Material eine Formgedächtnislegierung und derart ausgebildet ist, dass der erste und der zweite Kontakt voneinander getrennt sind, wenn das aktive Material einer Beanspruchung oberhalb der vorbestimmten Temperatur unterworfen ist; und wobei das aktive Material derart ausgebildet ist, sodass der erste und der zweite Kontakt miteinander in Kontakt stehen, wenn das aktive Material der Beanspruchung unterhalb der vorbestimmten Temperatur unterworfen ist.
System nach Anspruch 8, wobei der Schaltkreis einen ersten Kontakt; und einen zweiten Kontakt umfasst, der in Bezug auf den ersten Kontakt befestigt ist; wobei das aktive Material ein Formgedächtnispolymer und derart ausgebildet ist, dass der erste und der zweite Kontakt voneinander getrennt sind, wenn das aktive Material einer Beanspruchung unterhalb der vorbestimmten Temperatur unterworfen ist; und wobei das aktive Material derart ausgebildet ist, dass der erste und der zweite Kontakt miteinander in Kontakt stehen, wenn das aktive Material der Beanspruchung oberhalb der vorbestimmten Temperatur unterworfen ist.
System nach Anspruch 10, wobei das aktive Material ein Scharnier bildet.
System nach Anspruch 8, wobei das aktive Material eine Formgedächtnislegierung ist; wobei die Formgedächtnislegierung einen Abschnitt des Schaltkreises bildet; und wobei der Schaltkreis ferner ein Sicherungselement umfasst, welches derart ausgebildet ist, um oberhalb einer vorbestimmten Beanspruchung zu brechen.
System zum Detektieren eines lebenden Objekts innerhalb eines Fahrzeugraumes, welches umfasst: eine Fahrzeugstruktur, die innerhalb des Fahrzeugraumes angeordnet ist oder diesen zum Teil definiert; zumindest einen Controller; einen ersten und einen zweiten Sensor, die in Bezug auf die Fahrzeugstruktur befestigt und mit dem Controller funktional verbunden sind, wobei die Sensoren derart ausgebildet sind, um unter bestimmten vorbestimmten Bedingungen Sensorsignale zu erzeugen, wobei zumindest einer der Sensoren derart ausgebildet ist, um das Sensorsignal zu erzeugen, wenn er durch ein lebendes Objekt, das sich innerhalb des Fahrzeugraumes befindet, verformt oder verschoben wird; und wobei der Controller derart ausgebildet ist, um ein Befehlssignal zu erzeugen, wenn der Controller Eingangssensorsignale empfängt, die angeben, dass die bestimmten vorbestimmten Bedingungen vorliegen.
System nach Anspruch 13, wobei zumindest eine der vorbestimmten Bedingungen umfasst, dass die Temperatur des Fahrzeugraumes außerhalb von bestimmten Bereichen liegt.
System nach Anspruch, wobei das Befehlssignal eine Warnung aktiviert.