DE112013005515B4

DE112013005515B4 - B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit

Info

Publication number: DE112013005515B4
Application number: DE112013005515.5T
Authority: DE
Inventors: Markus Kordel; Dietmar Jungen; Konstantin Weires; Manuel Wampach
Original assignee: IEE International Electronics and Engineering SA
Current assignee: IEE International Electronics and Engineering SA
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2013-11-05
Publication date: 2023-02-16
Anticipated expiration: 2033-11-06
Also published as: DE112013005515T5; US20150283923A1; WO2014075953A1; US9533603B2; LU92100B1; CN104870245B8; CN104870245B; CN104870245A

Abstract

B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (10) zur Erfassung eines Belegungszustands eines Sitzes, z. B. eines Fahrzeugsitzes, umfassend:eine Tragplatte (12) mit einer Oberseite (20) und einer Unterseite, mehrere Tragelemente (14) zur Befestigung der Tragplatte (12) auf Kissentragfedern (16), wobei die Tragelemente (14) eine obere Oberfläche (18) der B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (10) definieren, gegenüber welcher die Oberseite (20) der Tragplatte (12) zurückversetzt angeordnet ist;ein erstes Schaumpolster (22), das zwischen den Tragelementen (14) auf der Tragplatte (12) angeordnet ist;eine Aussparung (24), die in der Oberseite (20) der Tragplatte (12) unter dem ersten Schaumpolster (22) ausgebildet ist;ein zweites Schaumpolster (23), das in der Aussparung (24) angeordnet ist;einen auf Druck ansprechenden Membranschalter (26), der in der Aussparung (24) auf dem zweiten Schaumpolster (23) angeordnet ist, wobei der auf Druck ansprechende Membranschalter (26) eine erste Trägerfolie (32) und eine zweite Trägerfolie (38), die durch eine Abstandsfolie (40) voneinander beabstandet sind, umfasst, wobei die Abstandsfolie (40) darin eine eine Zelle definierende Öffnung (41) aufweist, wobei der auf Druck ansprechende Membranschalter (26) mindestens zwei Elektroden (42) umfasst, die in einander zugewandter Beziehung in der Zelle auf der ersten bzw. zweiten Trägerfolie (32, 38) derart angeordnet sind, dass sie näher zusammen, möglicherweise in Kontakt miteinander, gebracht werden, wenn Druck auf den auf Druck ansprechenden Membranschalter (26) aufgebracht wird;wobei die Aussparung (24) eine Tiefe aufweist, die die Gesamthöhe des auf Druck ansprechenden Membranschalters (26) und des zweiten Schaumpolsters (23) überschreitet; undwobei der auf Druck ansprechende Membranschalter (26) seitlich über eine erste Kante des zweiten Schaumpolsters (23) hinaus und, gegenüber der ersten Kante, über eine zweite Kante des zweiten Schaumpolsters (23) hinaus übersteht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Erfassung des Belegungszustands eines Fahrzeugsitzes. Die Erfindung betrifft spezifisch eine auf Druck ansprechende Sitzbelegungssensoreinheit, die auf der Unterseite eines Sitzkissens anzuordnen ist, d. h. zwischen dem Sitzkissen und den das Kissen tragenden Mitteln wie beispielsweise einer Sitzschale, Federn usw.
Technischer Hintergrund
Sitzbelegungssensoren finden heutzutage breite Verwendung bei Kraftfahrzeugen, um ein Sitzbelegungssignal für verschiedene Vorrichtungen wie beispielsweise einen Gurtwarner, ein Zusatzrückhaltesystem (Airbag) usw. bereitzustellen. Sitzbelegungssensoren kommen in verschiedenen Varianten vor, die zum Beispiel auf kapazitiver Erfassung, Verformungserfassung oder Druckerfassung (Krafterfassung) beruhen. Auf Druck ansprechende Sitzbelegungssensoren wurden normalerweise zwischen dem Schaumkörper des Sitzkissens und dem Sitzbezug angeordnet.
Die Möglichkeit zur Anpassung und Personalisierung des Fahrzeugs durch den Kunden ist ein entscheidender Verkaufsfaktor bei modernen Fahrzeugen. Dies führt zu zahlreichen verschiedenen Varianten von Fahrzeuginnenräumen, die für ein Fahrzeugmodell angeboten werden. Mit der steigenden Anzahl erhältlicher Optionen ergeben sich gravierende Einschränkungen, die die Implementierung der technischen Ausstattung innerhalb des Fahrzeugs betreffen. Bei Sitzbelegungssensoren, die zwischen dem Schaumkörper des Sitzkissens und dem Sitzbezug angeordnet sind, benötigt jede Sitzkonstruktion (Leder, Stoff, Sport, Komfort, ...) einen spezifischen Entwicklungsaufwand für das Insassenerfassungssystem. Dies führt zu hohen Entwicklungskosten und ist daher eine unattraktive Lösung für die Automobilindustrie. Ein zu lösendes Problem besteht demzufolge darin, eine Sensorlösung zu finden, die weniger durch die Sitzkonstruktion beeinflusst wird und somit für eine größere Vielfalt an Fahrzeugsitzen oder sogar Fahrzeugplattformen verwendet werden kann.
Die Druckschrift DE 197 52 976 A1 offenbart einen Fahrzeugsitz-Belegungssensor in Form eines Foliendrucksensors. Der Drucksensor umfasst eine erste Trägerfolie, einen Abstandshalter und eine zweite Trägerfolie, welche sandwichartig aufeinander angeordnet sind. Auf den Innenflächen der Trägerfolien sind Kontaktelemente angeordnet. Eine Öffnung in dem Abstandshalter ermöglicht es den Kontaktelementen, miteinander in Kontakt zu gelangen, wenn Druck auf den Sensor aufgebracht wird. Der Drucksensor ist innerhalb einer Aussparung auf der Unterseite des Schaumpolsters des Fahrzeugsitzes angeordnet. Der Drucksensor wird durch einen Schaumblock getragen, welcher die Aussparung schließt und welcher auf der Sitzschale aufliegt.
Die Druckschrift DE 20 2010 003 563 U1 offenbart eine Drucksensoreinheit, die einen Foliendrucksensor umfasst. Der Drucksensor umfasst zwei Folien, die durch ein dazwischen angeordnetes Abstandsmaterial auf Abstand gehalten werden. Der Drucksensor ist auf einer stauchbaren Zwischenschicht angeordnet, welche wiederum auf einer Grundplatte angeordnet ist.
Das Sitzkissen überträgt mit den Drucksensoreinheiten, die auf der B-Fläche des Sitzkissens angeordnet sind (d. h. auf der zwischen dem Sitzkissen und dessen Träger befindlichen Seite, die von der Seite abgewandt ist, auf welche sich ein Insasse setzen kann), den Druck von der Sitzfläche zu der Drucksensoreinheit. Die Polsterung des Sitzkissens wird sogar ein Teil der Messeinheit. Während die Produktionstoleranzen von Foliendrucksensoren derart gesteuert werden können, dass ein gleichmäßiger Aktivierungsdruck-Schwellwert (d. h. der Druck, bei welchem die Folien des Drucksensors einander berühren) bei der gesamten Produktion erzielt wird, wären bei der Produktion seitens der Sitzhersteller wesentliche Investitionen erforderlich, um zu gewährleisten, dass der Schaum jedes Sitzkissens genau dieselbe Dicke aufweist, sich unter Druck in gleicher Weise verhält und insbesondere denselben Druckbetrag zu der Drucksensoreinheit überträgt.
Weitere Fahrzeugsitz-Belegungssensoren sind aus den Druckschriften EP 2 492 137 A2 und JP 2011-105 278 A bekannt.
Technisches Problem
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine auf Druck ansprechende B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit bereitzustellen, die zu den Produktionstoleranzen von Fahrzeugsitzen passt. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung nach Anspruch 1 gelöst.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Eine B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit zur Erfassung eines Belegungszustands eines Sitzes, z. B. eines Fahrzeugsitzes, gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist für Sitze konfiguriert, bei denen das Kissen von Federn getragen wird. Eine solche B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit umfasst eine Tragplatte mit einer Oberseite und einer Unterseite; mehrere Tragelemente zur Befestigung der Tragplatte auf Kissentragfedern, wobei die Tragelemente eine obere Oberfläche der B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit definieren, gegenüber welcher die Oberseite der Tragplatte zurückversetzt angeordnet ist; ein erstes Schaumpolster, das zwischen den Tragelementen auf der Tragplatte angeordnet ist; eine Aussparung, die in der Oberseite der Tragplatte unter dem ersten Schaumpolster ausgebildet ist; ein zweites Schaumpolster, das in der Aussparung angeordnet ist; und einen auf Druck ansprechenden Membranschalter, der in der Aussparung auf dem zweiten Schaumpolster angeordnet ist. Die Aussparung hat eine Tiefe, die die Gesamthöhe des auf Druck ansprechenden Membranschalters und des zweiten Schaumpolsters überschreitet. Der auf Druck ansprechende Membranschalter steht seitlich über eine erste Kante des zweiten Schaumpolsters hinaus und, gegenüber der ersten Kante, über eine zweite Kante des zweiten Schaumpolsters hinaus über.
Die Tragelemente sind vorzugsweise einstückig mit der Tragplatte ausgebildet. Die Tragelemente und die Tragplatte können aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen. Vorzugsweise bestehen sie jedoch aus Spritzgusskunststoff.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit für Sitze konfiguriert, bei denen das Kissen von einer Sitzschale (die z. B. aus Blech oder aus Kunststoff besteht) getragen wird. Die B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit zur Erfassung eines Belegungszustands eines Sitzes gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst eine Tragplatte mit einer Oberseite und einer Unterseite; mehrere Abstandselemente, die eine obere Oberfläche der B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit definieren, gegenüber welcher oberen Oberfläche die Oberseite der Tragplatte zurückversetzt angeordnet ist; ein erstes Schaumpolster, das zwischen den Abstandselementen angeordnet und durch die Tragplatte getragen ist; eine Aussparung, die in der Oberseite der Tragplatte unter dem ersten Schaumpolster ausgebildet ist; ein zweites Schaumpolster, das in der Aussparung angeordnet ist; und einen auf Druck ansprechenden Membranschalter, der in der Aussparung auf dem zweiten Schaumpolster angeordnet ist. Die Aussparung hat eine Tiefe, die die Gesamthöhe des auf Druck ansprechenden Membranschalters und des zweiten Schaumpolsters überschreitet. Der auf Druck ansprechende Membranschalter steht seitlich über eine erste Kante des zweiten Schaumpolsters hinaus und, gegenüber der ersten Kante, über eine zweite Kante des zweiten Schaumpolsters hinaus über.
Die Abstandselemente sind vorzugsweise einstückig mit der Tragplatte ausgebildet. Die Tragplatte und die Abstandselemente bestehen vorzugsweise aus Spritzgusskunststoff, obwohl sich andere Materialien als geeignet erweisen können.
Der B-Flächen-Membranschalter gemäß dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung umfasst eine erste Trägerfolie und eine zweite Trägerfolie, die durch eine Abstandsfolie voneinander beabstandet sind, wobei die Abstandsfolie darin eine eine Zelle definierende Öffnung aufweist, wobei der auf Druck ansprechende Membranschalter mindestens zwei Elektroden umfasst, die in einander zugewandter Beziehung in der Zelle auf der ersten bzw. zweiten Trägerfolie derart angeordnet sind, dass sie näher zusammen, möglicherweise in Kontakt miteinander, gebracht werden, wenn Druck auf den auf Druck ansprechenden Membranschalter aufgebracht wird. Wenn ein Kontakt zwischen den Elektroden auf der ersten und zweiten Trägerfolie gebildet wird, spricht man von der „Aktivierung“ des Membranschalters. Die Mindestbetrag des Drucks, bei welchem der Kontakt gebildet wird, wird als „Druckschwellwert“ oder „Aktivierungsschwellwert“ bezeichnet.
Das erste Schaumpolster ist derart konfiguriert, dass es sich, nachdem es durch Aufbringung eines einen bestimmten Schwellwert überschreitenden Drucks zusammengedrückt ist, derart verformt, dass es in die Aussparung eindringt, den auf Druck ansprechenden Membranschalter berührt und, zusammen mit dem zweiten Schaumpolster, den auf Druck ansprechenden Membranschalter drückt, um ihn zu aktivieren. Bedingt durch die Tatsache, dass der Membranschalter seitlich über zwei einander gegenüberliegende Kanten des zweiten Schaumpolsters hinaus übersteht, biegt das erste Schaumpolster bei höheren Drücken die überstehenden Abschnitte des auf Druck ansprechenden Membranschalters nach unten, was zu einer mittigen Aufwärtskrümmung des Membranschalters führt. Der Membranschalter wird somit durch eine Kombination aus Zusammendrücken und Biegen (mittiges Aufwärtskrümmen) aktiviert. Versuche zeigten, dass der zusätzliche Parameter der mittigen Aufwärtskrümmung die Erzielung einer genaueren Definition des Aktivierungsschwellwerts über weite Temperaturbereiche (z. B. von -40 °C bis 85 °C) gestattet.
Es versteht sich, dass wegen der Tiefe der Aussparung, die größer als die Gesamthöhe des auf Druck ansprechenden Membranschalters und des zweiten Schaumpolsters ist, ein Luftspalt zwischen dem auf Druck ansprechenden Membranschalter und der Unterseite des ersten Schaumpolsters vorhanden ist, wenn sich der Sitz in unbelastetem Zustand befindet. Der Luftspalt verhindert also eine so genannte Vorbelastung des auf Druck ansprechenden Membranschalters. Wenn sich das Schaumpolster alterungsbedingt verformt und in den Spalt sinkt, wird es ferner nicht unmittelbar eine Vorbelastung auf den Membranschalter aufbringen. Demgemäß kann man eine längere Lebensdauer der Einheit erzielen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, der ein durch Kissentragfedern getragenes Sitzkissen und eine B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst. Die B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit liegt auf den Kissentragfedern auf und ist durch die Kissentragfedern an das Sitzkissen angedrückt.
Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, der ein durch eine Kissentragschale getragenes Sitzkissen und eine B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst. Die B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit liegt in diesem Fall auf der Kissentragschale auf und ist durch die Kissentragschale an das Sitzkissen angedrückt.
Wenn der Sitz belastet wird (durch einen Insassen), wird das Sitzkissen zusammengedrückt und überträgt es einen Teil des Drucks zu dem Schaumpolster der Sitzbelegungssensoreinheit. Das Schaumpolster wiederum verformt sich und dringt in die Aussparung ein. Wenn der zu dem auf Druck ansprechenden Membranschalter übertragene Druck den Druckschwellwert überschreitet, wird letzterer aktiviert und die Belegung des Sitzes erkannt.
Es versteht sich, dass sie Empfindlichkeit der Sitzbelegungssensoreinheit zumindest von den folgenden Parametern abhängt und durch diese eingestellt werden kann:

◯ Höhe und Härte des ersten und zweiten Schaumpolsters;
◯ Höhe des Spalts zwischen dem ersten Schaumpolster und dem auf Druck ansprechenden Membranschalter;
◯ Aktivierungsschwellwert des Membranschalters;
◯ Größe (Durchmesser) der Aussparung in Bezug auf den getragenen Bereich des Schaumpolsters;
◯ Größe (Durchmesser) des Membranschalters und Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Kanten des zweiten Schaumpolsters.

Figurenliste
Es werden nun bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1: eine Querschnittsdarstellung einer auf Druck ansprechenden Sitzbelegungssensoreinheit gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung;
2: die auf Druck ansprechende Sitzbelegungssensoreinheit von 1, wenn der Sitz, in welchem sie angeordnet ist, belegt ist;
3: eine perspektivische Darstellung der auf Druck ansprechenden Sitzbelegungssensoreinheit von 1 ohne das Schaumpolster;
4: eine perspektivische Darstellung der auf Druck ansprechenden Sitzbelegungssensoreinheit von 1, wobei das Schaumpolster dargestellt ist;
5: eine Querschnittsdarstellung einer auf Druck ansprechenden Sitzbelegungssensoreinheit von 1, die die Innenstruktur des auf Druck ansprechenden Membranschalters zeigt;
6: eine Querschnittsdarstellung einer auf Druck ansprechenden Sitzbelegungssensoreinheit gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.

Beschreibung bevorzugter Ausgestaltungen
1 bis 5 zeigen eine auf Druck ansprechende B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit 10 für einen Fahrzeugsitz gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung. Die B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit 10 umfasst eine Tragplatte 12, die einstückig mit seitlichen Tragelementen 14 ausgebildet ist, durch welche die Tragplatte an den Kissentragfedern 16 des Sitzes befestigt ist. Die Tragelemente 14 definieren eine obere Oberfläche 18 der Sitzbelegungssensoreinheit, gegenüber welcher oberen Oberfläche 18 die Oberseite 20 der Tragplatte 12 zurückversetzt angeordnet ist. Ein erstes Schaumpolster 22 ist zwischen den Tragelementen 14 auf der Oberseite 20 der Tragplatte 12 angeordnet. Eine Aussparung 24, die in der Oberseite 20 der Tragplatte 12 unter dem Schaumpolster 22 ausgebildet ist, nimmt einen auf Druck ansprechenden Membranschalter 26 auf, der auf einem zweiten Schaumpolster 23 angeordnet ist. Die Tiefe der Aussparung 24 überschreitet die Gesamthöhe des Membranschalters 26 und des zweiten Schaumpolsters 23.
Die obere Oberfläche 28 des Schaumpolsters 22 liegt im Wesentlichen in Flucht mit der oberen Oberfläche 18 der B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit 10. Beide Oberflächen werden somit an die Unterseite (B-Fläche) des Sitzkissens 30 angedrückt. Wenn der Sitz belastet wird (in 2 durch den Pfeil dargestellt), überträgt das Sitzkissen 30 einen Teil des resultierenden Drucks auf die B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit 10, und zwar insbesondere auf das erste Schaumpolster 22. Die mechanischen Eigenschaften des ersten Schaumpolsters 22 werden derart ausgewählt, dass sich das Schaumpolster 22, wenn es durch die Aufbringung eines einen bestimmten Schwellwert überschreitenden Drucks zusammengedrückt ist, derart verformt, dass es in die Aussparung 24 in der Oberseite der Tragplatte 12 eindringt, den auf Druck ansprechenden Membranschalter 26 berührt, den auf Druck ansprechenden Membranschalter 26 sich mittig aufwärtskrümmen lässt (2) und, zusammen mit dem zweiten Schaumpolster 23, den auf Druck ansprechenden Membranschalter 26 zusammendrückt, wodurch letzterer aktiviert wird.
3 zeigt die B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit 10 aus einer anderen Perspektive. Der Übersichtlichkeit halber sind das Schaumpolster 22 und das Sitzkissen in 3 nicht dargestellt. Die seitlichen Tragelemente 14 liegen auf der Kissentragmatte auf, die durch die Kissentragfedern 16 und die Querversteifungen 34 ausgebildet ist. Die Tragplatte 12, die versenkt gegenüber der oberen Oberfläche 18 der B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit 10 ist, trägt eine Sensorvorrichtung mit zwei aktiven Bereichen 36, die jeweils einen auf Druck ansprechenden Membranschalter 26 repräsentieren. Beide Membranschalter sind elektrisch mit einem Anschlussende verbunden, das durch ein Schmelzgehäuse geschützt ist. Das Anschlussende dient dazu, die Sensorvorrichtung mit einer Ableseelektronik (wie z. B. einem Fahrzeugcomputer des Fahrzeugs) zu verbinden. In 3 sind die Position und die Form des zweiten Schaumpolsters 23, das unter der Sensorvorrichtung angeordnet ist, durch eine gestrichelte Kontur dargestellt. Jeder der Membranschalter steht seitlich über die einander gegenüberliegenden langen Kanten des zweiten Schaumpolsters 23 hinaus über. Es lohnt sich anzumerken, dass die Sensorvorrichtung und somit die Membranschalter 26 durch die zur Kontur der Sensorvorrichtung passende Kontur der Aussparung 24 und durch das Schmelzgehäuse an ihrem Platz gehalten werden. Die Sensorvorrichtung ist nicht am zweiten Schaumpolster 23 angeklebt oder anderweitig befestigt, sondern liegt nur auf ihm, um eine Dehnung der Membranschalter 26 zu vermeiden, während das erste Schaumpolster 22 sie nicht berührt. Die Konstruktion der B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit 10 ermöglicht somit eine sehr geringe relative Bewegung zwischen der Sensorvorrichtung und dem zweiten Schaumpolster, wodurch eine Dehnung der Membranschalter 26 größtenteils vermieden wird, die durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten der Bestandteile der B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit 10 verursacht wird.
4 zeigt die gleiche Perspektive wie 3 mit dem Schaumpolster 22 an seinem Platz.
5 entspricht 1, außer dass sie auch die Innenstruktur des auf Druck ansprechenden Membranschalters 26 zeigt. Man sieht, dass der auf Druck ansprechende Membranschalter 26 eine erste Trägerfolie 32 und eine zweite Trägerfolie 38 umfasst, die durch eine Abstandsfolie 40 voneinander beabstandet sind und zusammengehalten werden. Die Abstandsfolie 40 hat eine Öffnung 41 darin, die eine Zelle definiert. Mindestens zwei Elektroden 42 sind in einander zugewandter Beziehung in der Zelle auf der ersten bzw. zweiten Trägerfolie angeordnet. Wenn durch das erste und zweite Schaumpolster 22, 23 Druck auf den auf Druck ansprechenden Membranschalter 26 aufgebracht wird, krümmen sich die Trägerfolien 32, 38 mittig aufwärts und nach innen, so dass die Elektroden 42 näher zusammengebracht werden. Wenn ein ausreichender Druck aufgebracht wird, d. h. ein den Aktivierungsschwellwert überschreitender Druck, werden die Elektroden 42 miteinander in Kontakt gebracht, wodurch ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird. Dies führt zu einem Abfall des elektrischen Widerstands bzw. der elektrischen Spannung oder zu einem Anstieg des elektrischen Stroms, der durch eine zugeordnete Steuer- und Auswerteschaltung erfasst werden kann.
6 veranschaulicht eine bevorzugte Ausgestaltung einer B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit 110 gemäß einer zweiten Variante der Erfindung, die in den Sitzabschnitt eines Sitzes 100 integriert ist. Der Fahrzeugsitz umfasst eine Sitzschale 144, die das Sitzkissen 130 trägt. Die B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit 110 liegt auf der Sitzschale 144 auf.
Die B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit 110 umfasst eine Tragplatte 112 und mehrere Abstandselemente 114, die eine obere Oberfläche 118 der B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit 110 definieren, gegenüber welcher oberen Oberfläche 118 die Oberseite 120 der Tragplatte 112 zurückversetzt angeordnet ist. Ein erstes Schaumpolster 122 ist zwischen den Abstandselementen 114 angeordnet, die durch die Tragplatte 112 getragen werden. Eine Aussparung 124, die in der Oberseite 120 der Tragplatte 112 unter dem ersten Schaumpolster 122 ausgebildet ist, nimmt einen auf Druck ansprechenden Membranschalter 126 auf, der auf einem zweiten Schaumpolster 123 angeordnet ist. Die Aussparung 124 hat eine Tiefe, die die Gesamthöhe des Membranschalters 126 und des zweiten Schaumpolsters 123 überschreitet. Die mechanischen Eigenschaften des ersten Schaumpolsters 122 werden derart ausgewählt, dass sich das Schaumpolster 122, wenn es durch die Aufbringung eines einen bestimmten Schwellwert überschreitenden Drucks zusammengedrückt ist, derart verformt, dass es in die Aussparung 124 in der Oberseite der Tragplatte 112 eindringt, den auf Druck ansprechenden Membranschalter 126 berührt, den auf Druck ansprechenden Membranschalter 126 sich mittig aufwärtskrümmen lässt und, zusammen mit dem zweiten Schaumpolster 123, den auf Druck ansprechenden Membranschalter 126 zusammendrückt, wodurch letzterer aktiviert wird.
Die Innenkonstruktion des auf Druck ansprechenden Membranschalters 126 ist die gleiche wie die des auf Druck ansprechenden Membranschalters 26, der anhand von 5 besprochen wurde.
Obwohl bestimmte Ausgestaltungen im Detail beschrieben wurden, versteht sich für den Fachmann, dass verschiedene Modifikationen und Alternativen dieser Details im Lichte der Gesamtlehren der Offenbarung entwickelt werden könnten. Dementsprechend sollen die offenbarten besonderen Anordnungen hinsichtlich des Schutzbereichs der Erfindung, der die volle Breite der beigefügten Ansprüche und beliebiger und aller Äquivalente davon enthalten soll, lediglich veranschaulichen und nicht einschränken.

Claims

B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (10) zur Erfassung eines Belegungszustands eines Sitzes, z. B. eines Fahrzeugsitzes, umfassend: eine Tragplatte (12) mit einer Oberseite (20) und einer Unterseite, mehrere Tragelemente (14) zur Befestigung der Tragplatte (12) auf Kissentragfedern (16), wobei die Tragelemente (14) eine obere Oberfläche (18) der B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (10) definieren, gegenüber welcher die Oberseite (20) der Tragplatte (12) zurückversetzt angeordnet ist; ein erstes Schaumpolster (22), das zwischen den Tragelementen (14) auf der Tragplatte (12) angeordnet ist; eine Aussparung (24), die in der Oberseite (20) der Tragplatte (12) unter dem ersten Schaumpolster (22) ausgebildet ist; ein zweites Schaumpolster (23), das in der Aussparung (24) angeordnet ist; einen auf Druck ansprechenden Membranschalter (26), der in der Aussparung (24) auf dem zweiten Schaumpolster (23) angeordnet ist, wobei der auf Druck ansprechende Membranschalter (26) eine erste Trägerfolie (32) und eine zweite Trägerfolie (38), die durch eine Abstandsfolie (40) voneinander beabstandet sind, umfasst, wobei die Abstandsfolie (40) darin eine eine Zelle definierende Öffnung (41) aufweist, wobei der auf Druck ansprechende Membranschalter (26) mindestens zwei Elektroden (42) umfasst, die in einander zugewandter Beziehung in der Zelle auf der ersten bzw. zweiten Trägerfolie (32, 38) derart angeordnet sind, dass sie näher zusammen, möglicherweise in Kontakt miteinander, gebracht werden, wenn Druck auf den auf Druck ansprechenden Membranschalter (26) aufgebracht wird; wobei die Aussparung (24) eine Tiefe aufweist, die die Gesamthöhe des auf Druck ansprechenden Membranschalters (26) und des zweiten Schaumpolsters (23) überschreitet; und wobei der auf Druck ansprechende Membranschalter (26) seitlich über eine erste Kante des zweiten Schaumpolsters (23) hinaus und, gegenüber der ersten Kante, über eine zweite Kante des zweiten Schaumpolsters (23) hinaus übersteht.
B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (10) nach Anspruch 1, wobei die Tragelemente (14) einstückig mit der Tragplatte (12) ausgebildet sind.
B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (10) nach Anspruch 2, wobei die Tragplatte (12) und die Tragelemente (14) aus Spritzgusskunststoff bestehen.
B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (10) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Schaumpolster (22) derart verformbar konfiguriert ist, dass es, nach Zusammendrücken durch Aufbringung eines einen bestimmten Schwellwert überschreitenden Drucks, in die Aussparung (24) eindringt, den auf Druck ansprechenden Membranschalter (26) berührt und, zusammen mit dem zweiten Schaumpolster (23), den auf Druck ansprechenden Membranschalter (26) drückt, um ihn zu aktivieren.
Fahrzeugsitz, umfassend ein durch Kissentragfedern (16) getragenes Sitzkissen (30) und eine B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (10) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (10) auf den Kissentragfedern (16) aufliegt und durch die Kissentragfedern (16) an eine Unterseite des Sitzkissens (30) angedrückt ist.
B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (110) zur Erfassung eines Belegungszustands eines Sitzes (100), z. B. eines Fahrzeugsitzes, umfassend: eine Tragplatte (112) mit einer Oberseite (120) und einer Unterseite, mehrere Abstandselemente (114), die eine obere Oberfläche (118) der B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (110) definieren, gegenüber welcher oberen Oberfläche die Oberseite (120) der Tragplatte (112) zurückversetzt angeordnet ist; ein erstes Schaumpolster (122), das zwischen den Abstandselementen (114) angeordnet und durch die Tragplatte (112) getragen ist; eine Aussparung (124), die in der Oberseite (120) der Tragplatte (112) unter dem ersten Schaumpolster (122) ausgebildet ist; ein zweites Schaumpolster (123), das in der Aussparung (124) angeordnet ist; einen auf Druck ansprechenden Membranschalter (126), der in der Aussparung (124) auf dem zweiten Schaumpolster (123) angeordnet ist, wobei der auf Druck ansprechende Membranschalter (126) eine erste Trägerfolie (32) und eine zweite Trägerfolie (38), die durch eine Abstandsfolie (40) voneinander beabstandet sind, umfasst, wobei die Abstandsfolie (40) darin eine eine Zelle definierende Öffnung (41) aufweist, wobei der auf Druck ansprechende Membranschalter (126) mindestens zwei Elektroden (42) umfasst, die in einander zugewandter Beziehung in der Zelle auf der ersten bzw. zweiten Trägerfolie (32, 38) derart angeordnet sind, dass sie näher zusammen, möglicherweise in Kontakt miteinander, gebracht werden, wenn Druck auf den auf Druck ansprechenden Membranschalter (126) aufgebracht wird; wobei die Aussparung (124) eine Tiefe aufweist, die die Gesamthöhe des auf Druck ansprechenden Membranschalters (126) und des zweiten Schaumpolsters (123) überschreitet; und wobei der auf Druck ansprechende Membranschalter (126) seitlich über eine erste Kante des zweiten Schaumpolsters (123) hinaus und, gegenüber der ersten Kante, über eine zweite Kante des zweiten Schaumpolsters (123) hinaus übersteht.
B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (110) nach Anspruch 6, wobei die Abstandselemente (114) einstückig mit der Tragplatte (112) ausgebildet sind.
B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (110) nach Anspruch 7, wobei die Tragplatte (112) und die Abstandselemente (114) aus Spritzgusskunststoff bestehen.
B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (110) nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das erste Schaumpolster (122) derart verformbar konfiguriert ist, dass es, nach Zusammendrücken durch Aufbringung eines einen bestimmten Schwellwert überschreitenden Drucks, in die Aussparung (124) eindringt, den auf Druck ansprechenden Membranschalter (126) berührt und, zusammen mit dem zweiten Schaumpolster (123), den auf Druck ansprechenden Membranschalter (126) drückt, um ihn zu aktivieren.
Fahrzeugsitz (100), umfassend ein durch eine Sitzschale (144) getragenes Sitzkissen (130) und eine B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (110) nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die B-Flächen-Sitzbelegungssensoreinheit (110) auf der Sitzschale (144) aufliegt und durch die Sitzschale (144) an eine Unterseite des Sitzkissens (130) angedrückt ist.