DE112015001310T5 - Sitzbelegungssensor - Google Patents

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Christophe Keiser
Wade Qi
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung (10) wie beispielsweise einen Sitzbelegungssensor, die mindestens zwei Anschlüsse (12, 14) zum Verbinden der Sensoranordnung mit einer Steuereinheit und eine erste Schaltgruppe (16) von mindestens zwei Schalteinheiten (16.1–16.4) umfasst, wobei die mindestens zwei Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe derart miteinander verbunden sind, dass sie ein erstes logisches UND-Gatter implementieren. Erfindungsgemäß umfasst die Sensoranordnung ferner mindestens eine zweite Gruppe (18) von mindestens zwei Schalteinheiten (18.1–18.4), wobei die mindestens zwei Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe derart miteinander verbunden sind, dass sie ein zweites logisches UND-Gatter implementieren, und wobei die erste Schaltgruppe (16) und die mindestens eine zweite Schaltgruppe (18) derart miteinander verbunden sind, dass sie ein logisches ODER-Gatter implementieren.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet von Sitzbelegungssensoren, insbesondere zur Verwendung bei der Erkennung der Sitzbelegung in einem Kraftfahrzeug.
  • Technischer Hintergrund
  • Sitzbelegungssensoren werden heutzutage üblicherweise in Kraftfahrzeugen verwendet, um die Leistung von sekundären Sitzrückhaltesystemen wie beispielsweise den Fahrzeugairbags oder den Gurtstrammersystemen zu verbessern. Die Sitzbelegungssensoren umfassen normalerweise eine Vielzahl einzelner Schaltelemente, die in einer Anordnungskonfiguration angeordnet und einer Sitzfläche des Fahrzeugsitzes zugeordnet sind. Die einzelnen Schaltelemente sind typisch als Drucksensoren wie z. B. kraftempfindliche Widerstände konfiguriert, bei denen ein elektrischer Widerstand von der auf den Sitz wirkenden Kraft abhängt.
  • Bei einer möglichen Anwendung dieser Sitzbelegungssensoren wird ein aktueller Sitzbelegungszustand mittels der Sitzbelegungssensoren ermittelt und werden die dem jeweiligen Sitz zugeordneten Airbags in der Situation eines Autounfalls nur entfaltet, wenn der aktuelle Sitzbelegungszustand eine solche Entfaltung erfordert. Es ist klar, dass diese Anwendung sicherheitskritisch ist und dementsprechend ziemlich komplexe Belegungssensoren und Auswerteeinheiten benötigt, die gewährleisten, dass falsche Klassifizierungen der Sitzbelegung ausgeschlossen werden.
  • Bei einer anderen Anwendung wird das Signal des Sitzbelegungssensors in einem Gurtwarnsystem verwendet, um ein Warnsignal zu erzeugen, wenn ein spezifischer Fahrzeugsitz belegt ist und der entsprechende Sicherheitsgurt nicht angelegt ist. Diese Anwendung ist entsprechend nicht sicherheitskritisch und daher ist eine genaue Bewertung und Klassifizierung der Sitzbelegung nicht unbedingt erforderlich. Für diesen Typ nicht sicherheitskritischer Anwendungen sollte ein weniger komplexer Sitzbelegungssensor und/oder eine weniger komplexe Auswerteeinheit bereitgestellt werden.
  • Es ist bei Gurtwarnanwendungen erstrebenswert, dass der Sitzbelegungssensor im Prinzip in der Lage sein muss, zwischen der Sitzbelegung durch einen Insassen und der Belegung durch irgendeinen Gegenstand wie beispielsweise eine Handtasche zu unterschieden. Für diese Anwendung ist eine komplexere kostspielige Klassifizierung der Sitzbelegung nicht erforderlich.
  • Ein Sitzbelegungssensor für Gurtwarnsysteme dieser Art wurde in der EP-Anmeldung EP 1 636 071 vorgeschlagen. Der in dieser Druckschrift offenbarte Sitzbelegungssensor umfasst mindestens zwei druckaktivierbare Schaltelemente, die auf jeder der beiden Seiten der Mittellinie des Sitzes derart angeordnet sind, dass ein erstes Schaltelement der linken Seite des Sitzes zugeordnet ist und ein zweites Schaltelement der rechten Seite des Sitzes zugeordnet ist. Das erste und zweite Schaltelement sind derart verbunden, dass sie ein logisches UND-Gatter bilden. Das erste und zweite Schaltelement sind bei einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung zwischen Anschlüssen des Belegungssensors in Reihe geschaltet.
  • Bedingt durch die UND-Gatter-Verbindung des ersten und zweiten Schaltelements kann ein Signal der zwei Elemente nur gemessen werden, wenn beide Schaltelemente durch eine entsprechende Belegung des Sitzes betätigt werden. Demgemäß wird die Belegung des Sitzes nur entsprechend erfasst, wenn beide Schaltelemente gleichzeitig durch einen Insassen betätigt werden, und wird die Sitzbelegung nur entsprechend erkannt, wenn sich die Belegung des Sitzes über beide Seiten des Sitzes erstreckt. Eine einseitige Betätigung des Sitzbelegungssensors, die beispielsweise durch die Anwesenheit eines Gegenstands wie z. B. einer auf eine Seite des Sitzes gelegten Handtasche bedingt ist, wird nicht als Sitzbelegung erkannt und das Gurtwarnsystem reagiert demzufolge nicht.
  • Der oben beschriebene Sitzbelegungssensor ermöglicht eine zuverlässige Unterscheidung zwischen einer örtlich begrenzten Belegung, die lediglich ein einziges der zwei Schaltelemente auslöst, und einer sich über beide Seiten des Sitzes erstreckenden Belegung, die beide Schaltelemente auslöst, mit einer sehr einfachen Auswerteeinheit. Dieser Sensor ermöglicht jedoch nicht die Unterscheidung von komplexeren Sitzbelegungsmustern oder -profilen.
  • Technisches Problem
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Sitzbelegungssensor bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 beanspruchte Erfindung gelöst.
  • Allgemeine Beschreibung der Erfindung
  • Eine Sensoranordnung wie beispielsweise ein Sitzbelegungssensor gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens zwei Anschlüsse zum Verbinden der Sensoranordnung mit einer Steuereinheit und eine erste Schaltgruppe von mindestens zwei Schalteinheiten, wobei die mindestens zwei Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe derart miteinander verbunden sind, dass sie ein erstes logisches UND-Gatter implementieren. Erfindungsgemäß umfasst die Sensoranordnung ferner mindestens eine zweite Gruppe von mindestens zwei Schalteinheiten, wobei die mindestens zwei Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe derart miteinander verbunden sind, dass sie ein zweites logisches UND-Gatter implementieren, und wobei die erste Schaltgruppe und die mindestens eine zweite Schaltgruppe derart miteinander verbunden sind, dass sie ein logisches ODER-Gatter implementieren.
  • Infolgedessen, dass die mindestens zwei Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe derart miteinander verbunden sind, dass sie ein logisches UND-Gatter bilden, wird eine Aktivierung der ersten Schaltgruppe nur beachtet, wenn alle Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe aktiviert sind. Desgleichen wird eine Aktivierung der zweiten Schaltgruppe nur beachtet, wenn alle Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe aktiviert sind. Wenn die Schalteinheiten der ersten oder zweiten Schaltgruppe verschiedenen Abschnitten eines Sitzes zugeordnet sind, ergibt sich aus dieser Anordnung, dass eine Belegung des Sitzes nur beachtet wird, wenn sich die Belegung über die verschiedenen Abschnitte des Sitzes erstreckt. Daraus folgt, dass die Sensoranordnung die Unterscheidung zwischen einer örtlich begrenzten Belegung eines Sitzes, wie im Falle einer auf einen Sitz gelegten Handtasche, und einer breiteren Belegung, wie im Falle eines auf dem Sitz sitzenden Insassen, ermöglicht.
  • Da die ersten und zweite Schaltgruppe derart miteinander verbunden sind, dass sie ein logisches ODER-Gatter implementieren, kann eine Belegung ermittelt werden, wenn jede der beiden Schaltgruppen aktiviert ist. Durch entsprechendes Anordnen der ersten und zweiten Schaltgruppe im Sitz ermöglicht die Sensoranordnung eine unabhängige Belegungserfassung in verschiedenen Bereichen des Sitzes. In Vorwärtsfahrtrichtung eines Fahrzeugs gesehen können die Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe beispielsweise in einem hinteren Abschnitt des Sitzes und die Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe in einem vorderen Abschnitt des Sitzes angeordnet sein. In diesem Fall kann eine Sitzbelegung zuverlässig erfasst werden, wenn sich die Belegung über alle Schalteinheiten im hinteren Abschnitt Sitz erstreckt oder wenn sich die Belegung über alle Schalteinheiten im vorderen Abschnitt erstreckt. Allerdings gilt eine Belegungssituation, bei der nur ein Teil der hinteren Schalteinheiten und/oder ein Teil der vorderen Schalteinheiten aktiviert sind, nicht als relevante Belegung. Es ist daher durch entsprechendes Anordnen der Schalteinheiten der verschiedenen Schaltgruppen im Sitz möglich, komplexere Sitzbelegungsmuster oder -profile zu unterscheiden.
  • Es ist anzumerken, dass die Sensoranordnung mehr als zwei Schaltgruppen wie beispielsweise drei Schaltgruppen oder vier Schaltgruppen oder sogar noch mehr umfassen kann, die derart verbunden sind, dass sie ein logisches ODER-Gatter implementieren. Außerdem kann jede Schaltgruppe mehr als zwei Schalteinheiten aufweisen und kann die Anzahl von Schalteinheiten pro Schaltgruppe bei jeder Schaltgruppe identisch sein oder nicht.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die mindestens zwei Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe und/oder die mindestens zwei Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe in Reihe geschaltet. Diese Reihenschaltungen sind dann direkt oder indirekt über weitere elektrische Komponenten zwischen den Anschlüssen der Sensoranordnung angeschlossen. Desgleichen sind die erste Schaltgruppe und die mindestens eine zweite Schaltgruppe vorzugsweise direkt oder indirekt über weitere elektrische Komponenten parallel zwischen den mindestens zwei Anschlüssen geschaltet.
  • Es ist anzumerken, dass diese Anordnungen eine Auswertung der Aktivierungssituation mittels einer sehr einfachen Auswerteeinheit ermöglichen. Wenn die Schalteinheiten als Schalter konfiguriert sind, die bei Aktivierung einen elektrischen Kontakt herstellen, ist ein Signal der verschiedenen Schalteinheiten eigentlich nur dann messbar, wenn alle Schalteinheiten einer Schaltgruppe durch eine entsprechende Belegung des Sitzes betätigt werden. Demgemäß sind mit dem vorgeschlagenen Sitzbelegungssensor mindestens zwei Schalteinheiten, die in verschiedenen Teilen des Kraftfahrzeugsitzes angeordnet sind, wenn der Sensor eingebaut ist, derart in einer Schaltung angeschlossen, dass die Belegung des Sitzes nur dann entsprechend erfasst wird, wenn alle Schalteinheiten einer Schaltgruppe durch die Belegung gleichzeitig betätigt werden. Dadurch wird die Sitzbelegung, die beispielsweise für ein Gurtwarnsystem relevant ist, nur entsprechend erfasst, wenn sich die Belegung des Kraftfahrzeugsitzes über eine vorgegebene Strecke erstreckt. Eine örtlich begrenzte Betätigung des Sitzbelegungssensors, die beispielsweise durch die Anwesenheit eines Gegenstands wie z.B. einer auf den Sitz gelegten Handtasche bedingt ist, wird nicht als Sitzbelegung erkannt und das Gurtwarnsystem reagiert demzufolge nicht.
  • Die Verbindung in einer erfindungsgemäßen Schaltung der verschiedenen, mit einem gewissen Abstand zwischen sich angeordneten Schalteinheiten ermöglicht somit eine besonders einfache Erfassung der Sitzbelegung, die in der Lage ist, zwischen einer örtlich begrenzten und einer breitflächigen Belegung des Sitzes zu unterscheiden, ohne dass eine kostspielige Matrixschaltung und eine kostspielige Auswerteprozessoreinheit notwendig sind.
  • Die erste Schaltgruppe umfasst bei einer bevorzugten Ausgestaltung mindestens n Schalteinheiten, wobei n ≥ 3, wobei die mindestens eine zweite Schaltgruppe mindestens m Schalteinheiten, wobei m ≥ 3, umfasst. Bei dieser Ausgestaltung umfasst die Sensoranordnung mindestens eine Verbindungsleitung, wobei die Verbindungsleitung einen zwischen zwei der n Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe angeordneten Knoten mit mindestens einem zwischen zwei der m Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe angeordneten Knoten verbindet. Die Sensoranordnung ermöglicht mittels der Verbindungsleitung oder Verbindungsleitungen die Erfassung verschiedener komplexerer Belegungsprofile als relevante Belegung. Durch die Bereitstellung der Verbindungsleitungen an geeigneten Knoten zwischen Schalteinheiten der verschiedenen Schaltgruppen werden die Schalteinheiten sogar derart elektrisch kombiniert, dass ein komplexes Aktivierungsmuster zu einem erfassbaren Signal an den Anschlüssen der Sensoranordnung führen kann.
  • Es ist anzumerken, dass die Anzahl von Schalteinheiten pro Schaltgruppe bei den verschiedenen Schaltgruppen identisch, d. h. n = m, sein kann oder die Anzahl von Schalteinheiten pro Schaltgruppe bei den verschiedenen Schaltgruppen verschieden, d. h. n ≠ m, sein kann.
  • Die erste und zweite Schaltgruppe können bei einer möglichen Konfiguration jeweils vier Schalteinheiten umfassen. Die gleichzeitige Aktivierung der vier Schalteinheiten jeder der ersten oder zweiten Schaltgruppe wird in diesem Fall als relevante Belegung erfasst. Es kann eine Verbindungsleitung bereitgestellt werden, um den Knoten zwischen der zweiten und dritten Schalteinheit der ersten Schaltgruppe mit dem Knoten zwischen der zweiten und dritten Schalteinheit der zweiten Schaltgruppe zu verbinden. In diesem Fall wird eine gleichzeitige Aktivierung der ersten und zweiten Schalteinheit der ersten Schaltgruppe und der dritten und vierten Schalteinheit der zweiten Schaltgruppe ebenfalls als relevante Belegung erfasst. Daraus folgt, dass die Bereitstellung der Verbindungsleitung die Erfassung eines komplexeren Aktivierungsmusters ermöglicht.
  • Es ist anzumerken, dass im obigen Beispiel die Anzahl von durch die Verbindungsleitung verbundenen Schaltelementen und Knoten lediglich als Beispiel ausgewählt wurde. Der Fachmann leitet aus diesem Beispiel eindeutig ab, dass andere Konfigurationen möglich sind, also beispielsweise Anordnungen mit mehr als vier Schalteinheiten in jeder Schaltgruppe, mit einer unterschiedlichen Anzahl von Schalteinheiten in jeder Gruppe sowie Anordnungen, bei denen die Verbindungsleitung z. B. den Knoten zwischen der ersten und zweiten Schalteinheit der ersten Schaltgruppe mit dem Knoten zwischen der ersten und zweiten Schalteinheit und/oder dem Knoten zwischen der zweiten und dritten Schalteinheit und/oder dem Knoten zwischen der dritten und vierten Schalteinheit verbindet.
  • Bei einer Variante der Sensoranordnung umfasst mindestens eine der Schalteinheiten eine Vielzahl einzeln betätigbarer Schaltelemente, die zwischen zwei Anschlussstellen der Schalteinheit parallel geschaltet sind. Die Auswirkung des Parallelschaltens der einzelnen Schaltelemente besteht darin, dass die Schalteinheit betätigt wird, sobald ein einziges Schaltelement durch eine Druckbelastung betätigt wird. Wenn die einzelnen Schaltelemente in einer Gruppe über eine bestimmte Zone des Kraftfahrzeugsitzes angeordnet sind, bildet diese Zone den aktiven Bereich der entsprechenden Schalteinheit. Eine Belegung einer beliebigen Stelle in dieser Zone wird demnach als Belegung der Schalteinheit erkannt. Eine solche Konfiguration der Schalteinheiten mit mehreren einzelnen Schaltelementen macht es möglich, dass die Erstreckung der Zone, bei der eine Sitzbelegung erkannt werden kann, räumlich definiert wird.
  • Bei einer besonders einfachen Ausgestaltung umfasst mindestens eine der Schalteinheiten ein Schaltelement in Folienbauweise. Die Schalteinheiten oder Schaltelemente können beispielsweise die Form von einfachen Schaltern wie z. B. Membranschaltern annehmen. Solche Membranschalter umfassen beispielsweise eine erste und zweite Trägerfolie, die mittels eines Abstandsstücks in einem bestimmten Abstand übereinander angeordnet sind, und eine Elektrodenanordnung mit mindestens zwei Elektroden, die derart angeordnet sind, dass ein elektrischer Kontakt zwischen ihnen hergestellt wird, wenn die erste und zweite Trägerfolie als Reaktion auf einen auf das Schaltelement wirkenden Druck zusammengebracht werden.
  • Die Schalteinheiten oder Schaltelemente können bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Drucksensoren in Folienbauweise umfassen. Bei dieser Ausgestaltung können zusätzlich zu der Erfassung der Belegung auch Informationen über die Intensität des ausgeübten Drucks erhalten werden, was eine genauere Klassifizierung der erfassten Sitzbelegung ermöglicht.
  • Wie bereits aus der obigen Beschreibung hervorgeht, betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Kraftfahrzeugsitz, der ein Sitzkissen und einen Sitzbezug sowie eine wie vorstehend beschriebene Sensoranordnung umfasst. Die mindestens zwei Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe und mindestens zwei Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe sind in einem bestimmten Abstand voneinander auf oder in einer Sitzfläche des Sitzkissens angeordnet. Die mindestens zwei Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe können in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen in einem von einem vorderen Abschnitt oder hinteren Abschnitt des Fahrzeugsitzes angeordnet sein und die mindestens zwei Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe sind in dem jeweiligen anderen von einem vorderen Abschnitt oder hinteren Abschnitt des Fahrzeugsitzes angeordnet. Alternativ dazu sind die mindestens zwei Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen in einem von einem linken Abschnitt oder rechten Abschnitt des Fahrzeugsitzes angeordnet und die mindestens zwei Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe in dem jeweiligen anderen von einem linken Abschnitt oder rechten Abschnitt des Fahrzeugsitzes angeordnet.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es wird nun beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung beschrieben. Es zeigen:
  • 1: einen vereinfachten Schaltplan einer ersten beispielhaften Ausgestaltung einer Sensoranordnung gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung;
  • 2: eine mögliche Ausgestaltung einer Schalteinheit;
  • 3 und 4: einen vereinfachten Schaltplan anderer Ausgestaltungen einer Sensoranordnung mit Verbindungsleitung.
  • Beschreibung bevorzugter Ausgestaltungen
  • 1 zeigt einen vereinfachten Schaltplan einer allgemein mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichneten Sensoranordnung, beispielsweise eines Sitzbelegungssensors, gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung. Die Sensoranordnung 10 umfasst mindestens zwei Anschlüsse 12 und 14 zum Verbinden der Sensoranordnung 10 mit einer (nicht dargestellten) Steuereinheit. Eine erste Schaltgruppe 16 mit einer Anzahl von Grundschaltereinheiten 16.1, 16.2, 16.3 und 16.4 ist derart angeordnet und verbunden, dass sie ein erstes logisches UND-Gatter zwischen den Anschlüssen 12 und 14 implementiert. Die Grundschaltereinheiten 16.1, 16.2, 16.3 und 16.4 sind beispielsweise in Reihe zwischen den Anschlüssen 12 und 14 geschaltet.
  • Eine zweite Schaltgruppe 18 mit einer Anzahl von Grundschaltereinheiten 18.1, 18.2, 18.3 und 18.4 ist ebenfalls derart angeordnet und verbunden, dass sie ein erstes logisches UND-Gatter zwischen den Anschlüssen 12 und 14 implementiert. Die Grundschaltereinheiten 18.1, 18.2, 18.3 und 18.4 sind beispielsweise in Reihe zwischen den Anschlüssen 12 und 14 geschaltet. Die Anordnung ist so beschaffen, dass die erste Schaltgruppe 16 und die zweite Schaltgruppe 18 derart miteinander verbunden sind, dass sie ein logisches ODER-Gatter implementieren, wobei die erste Schaltgruppe 16 und die zweite Schaltgruppe 18 beispielsweise parallel zwischen den Anschlüssen 12 und 14 geschaltet sein können.
  • Es ist anzumerken, dass 1 nur einen vereinfachten Schaltplan darstellt, der die verschiedenen Schalteinheiten jeder Schaltgruppe zeigt, die in einer Linie und einer symmetrischen Gesamtanordnung der verschiedenen Schalteinheiten angeordnet sind. Bei einer tatsächlichen Sensoranordnung kann sich die physische Anordnung der Schalteinheiten sehr von der dargestellten Konfiguration unterscheiden. Die Schalteinheiten einer Schaltgruppe müssen in einem Fahrzeugsitz sogar nicht ausgerichtet sein. Es besteht auch keine Notwendigkeit, dass die Anordnung der Schalteinheiten über eine Sitzfläche einem regelmäßigen Muster oder einer regelmäßigen Symmetrie folgt. Die Sensoranordnung kann darüber hinaus mehr als zwei Schaltgruppen, also beispielsweise drei Schaltgruppen oder vier Schaltgruppen, umfassen, die derart verbunden sind, dass sie ein logisches ODER-Gatter implementieren. Die Anzahl der Schalteinheiten pro Schaltgruppe kann schließlich bei jeder Schaltgruppe verschieden sein.
  • Die Schalteinheiten 16.1, 16.2, 16.3 und 16.4 und/oder die Schalteinheiten 18.1, 18.2, 18.3 und 18.4 können einfache Schalter umfassen, die durch einen Druck aktivierbar sind, der durch einen Insassen auf einen Fahrzeugsitz ausgeübt wird. Einige der Schalteinheiten 16.1, 16.2, 16.3, 16.4 und/oder der Schalteinheiten 18.1, 18.2, 18.3 und 18.4 oder alle der Schalteinheiten 16.1, 16.2, 16.3, 16.4 und/oder der Schalteinheiten 18.1, 18.2, 18.3 und 18.4 können außerdem eine Vielzahl einzeln betätigbarer Schaltelemente 20.1, 20.2 und 20.3 umfassen, die zwischen zwei Anschlussstellen 22 und 24 der jeweiligen Schalteinheit parallel geschaltet sind. In 2 ist eine solche Ausgestaltung als Beispiel für die Schalteinheit 16.1 dargestellt. Es versteht sich für den Fachmann, dass die Anzahl der drei Schaltelemente bei der Schalteinheit 16.1 eine willkürliche Auswahl ist und dass die Schalteinheit 16.1 oder eine beliebige andere Schalteinheit ein einziges Schaltelement, zwei verschiedene Schaltelemente oder mehr als drei Schaltelemente umfassen kann.
  • Die Auswirkung des Parallelschaltens der einzelnen Schaltelemente besteht darin, dass die Schalteinheit betätigt wird, sobald ein einziges Schaltelement durch eine Druckbelastung betätigt wird. Wenn die einzelnen Schaltelemente in einer Gruppe über eine bestimmte Zone des Kraftfahrzeugsitzes angeordnet sind, bildet diese Zone den aktiven Bereich der entsprechenden Schalteinheit. Eine Belegung einer beliebigen Stelle in dieser Zone wird demnach als Belegung der Schalteinheit erkannt. Eine solche Konfiguration der Schalteinheiten mit mehreren einzelnen Schaltelementen macht es möglich, dass die Erstreckung der Zone, bei der eine Sitzbelegung erkannt werden kann, räumlich definiert wird.
  • Bei einer besonders einfachen Ausgestaltung umfassen die Schalteinheiten ein Schaltelement in Folienbauweise. Die Schalteinheiten oder Schaltelemente können beispielsweise die Form von einfachen Schaltern wie z. B. Membranschaltern annehmen. Solche Membranschalter umfassen beispielsweise eine erste und zweite Trägerfolie, die mittels eines Abstandsstücks in einem bestimmten Abstand übereinander angeordnet sind, und eine Elektrodenanordnung mit mindestens zwei Elektroden, die derart angeordnet sind, dass ein elektrischer Kontakt zwischen ihnen hergestellt wird, wenn die erste und zweite Trägerfolie als Reaktion auf einen auf das Schaltelement wirkenden Druck zusammengebracht werden. Die Schalteinheiten oder Schaltelemente können bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Drucksensoren in Folienbauweise umfassen. Bei dieser Ausgestaltung können zusätzlich zu der Erfassung der Belegung auch Informationen über die Intensität des ausgeübten Drucks erhalten werden, was eine genauere Klassifizierung der erfassten Sitzbelegung ermöglicht.
  • In 3 und 4 sind zwei Varianten einer bevorzugten Ausgestaltung der Sensoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Sensoranordnung 10 umfasst bei dieser Ausgestaltung mindestens eine Verbindungsleitung 26, 28, die einen zwischen zwei der Schalteinheiten 16.1, 16.2, 16.3, 16.4 der ersten Schaltgruppe 16 angeordneten Knoten mit mindestens einem zwischen zwei der Schalteinheiten 18.1, 18.2, 18.3 und 18.4 der zweiten Schaltgruppe 18 angeordneten Knoten verbindet. Die Sensoranordnung ermöglicht mittels der Verbindungsleitung oder Verbindungsleitungen die Erfassung verschiedener komplexerer Belegungsprofile als relevante Belegung. Durch die Bereitstellung der Verbindungsleitungen an geeigneten Knoten zwischen Schalteinheiten der verschiedenen Schaltgruppen werden die Schalteinheiten sogar derart elektrisch kombiniert, dass ein komplexes Aktivierungsmuster zu einem erfassbaren Signal an den Anschlüssen der Sensoranordnung führe kann.
  • Bei der in 3 dargestellten Ausgestaltung verbindet die Verbindungsleitung 26 (als durchgezogene Linie dargestellt) den Knoten zwischen der zweiten Schalteinheit 16.2 und der dritten Schalteinheit 16.3 mit dem Knoten zwischen der zweiten Schalteinheit 18.2 und der dritten Schalteinheit 18.3. Andere mögliche Verbindungen sind in gestrichelten Linien als 26.1 oder 26.2 dargestellt. Bei der in 4 dargestellten Ausgestaltung verbindet die Verbindungsleitung 28 (als durchgezogene Linie dargestellt) den Knoten zwischen der ersten Schalteinheit 16.1 und der zweiten Schalteinheit 16.2 mit dem Knoten zwischen der dritten Schalteinheit 18.3 und der vierten Schalteinheit 18.4. Andere mögliche Verbindungen sind in gestrichelten Linien als 28.1 oder 28.2 dargestellt.

Claims (10)

  1. Sensoranordnung umfassend mindestens zwei Anschlüsse zum Verbinden der Sensoranordnung mit einer Steuereinheit und eine erste Schaltgruppe von mindestens zwei Schalteinheiten, wobei die mindestens zwei Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe derart miteinander verbunden sind, dass sie ein erstes logisches UND-Gatter implementieren, gekennzeichnet durch mindestens eine zweite Gruppe von mindestens zwei Schalteinheiten, wobei die mindestens zwei Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe derart miteinander verbunden sind, dass sie ein zweites logisches UND-Gatter implementieren, und wobei die erste Schaltgruppe und die mindestens eine zweite Schaltgruppe derart miteinander verbunden sind, dass sie ein logisches ODER-Gatter implementieren.
  2. Sensoranordnung nach Anspruch 1, wobei die mindestens zwei Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe und/oder die mindestens zwei Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe in Reihe geschaltet sind.
  3. Sensoranordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die erste Schaltgruppe und die mindestens eine zweite Schaltgruppe zwischen den mindestens zwei Anschlüssen parallel geschaltet sind.
  4. Sensoranordnung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Schaltgruppe mindestens n Schalteinheiten, wobei n ≥ 3, umfasst, wobei die mindestens eine zweite Schaltgruppe mindestens m Schalteinheiten, wobei m ≥ 3, umfasst und wobei die Sensoranordnung mindestens eine Verbindungsleitung umfasst, wobei die Verbindungsleitung einen zwischen zwei der n Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe angeordneten Knoten mit mindestens einem zwischen zwei der m Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe angeordneten Knoten verbindet.
  5. Sensoranordnung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Schalteinheiten eine Vielzahl einzeln betätigbarer Schaltelemente umfasst, die zwischen zwei Anschlussstellen der Schalteinheit parallel geschaltet sind.
  6. Sensoranordnung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Schalteinheiten ein Schaltelement in Folienbauweise umfasst.
  7. Sensoranordnung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Schalteinheiten einen Drucksensor in Folienbauweise zum Umwandeln eines auf die Schalteinheit wirkenden Drucks in ein elektrisches Signal umfasst.
  8. Kraftfahrzeugsitz, umfassend ein Sitzkissen und einen Sitzbezug und eine Sensoranordnung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die mindestens zwei Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe und die mindestens zwei Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe in einem bestimmten Abstand voneinander auf oder in einer Sitzfläche des Sitzkissens angeordnet sind.
  9. Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 8, wobei die mindestens zwei Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen in einem von einem vorderen Abschnitt oder hinteren Abschnitt des Fahrzeugsitzes angeordnet sind und wobei die mindestens zwei Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe in dem jeweils anderen von einem vorderen Abschnitt oder hinteren Abschnitt des Fahrzeugsitzes angeordnet sind.
  10. Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 8, wobei die mindestens zwei Schalteinheiten der ersten Schaltgruppe in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen in einem von einem linken Abschnitt oder rechten Abschnitt des Fahrzeugsitzes angeordnet sind und wobei die mindestens zwei Schalteinheiten der zweiten Schaltgruppe in dem jeweils anderen von einem linken Abschnitt oder rechten Abschnitt des Fahrzeugsitzes angeordnet sind.
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