DE602005001570T2 - Sitzbelegungssensor - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sitzbelegungssensor nach Anspruch 1.
  • Aus der US-A-3 859 485 ist ein Sitzbelegungssensor zum Erfassen einer Sitzbelegung auf einem Sitz eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt.
  • Gemäß diesem Sitzbelegungssensor definieren einige Polster eine parallele Schaltereinheit, wobei diese beiden parallelen Schaltereinheiten in Serie angeordnet sind.
  • Im Allgemeinen ist ein Sitzbelegungssensor in einem Sitz eines Fahrzeugs versenkt, um eine Sitzbelegung durch einen Fahrgast zu erfassen. Der Sitzbelegungssensor weist mehrere elektrisch leitende Bahnen (Muster) und einen Folienschalter auf, die an einer beispielsweise aus einem Kunststoffhergestellten Folie angeordnet sind. Das elektrisch leitende Muster bildet eine elektrisch leitende Schaltung zum Versorgen des Folienschalters mit Leistung, der entsprechend einer aufgebrachten Sitzbelegungslast einen EIN/AUS-Zustand annimmt. Der Anschlussabschnitt des elektrisch leitenden Musters bildet einen Steckeranschluss, der in einen Stecker auf der Seite des Fahrzeugs eingesteckt wird.
  • Beispielsweise unter Bezugnahme auf JP-11-297153A wird dort ein Sitzbelegungssensor mit einem eingebauten Unterbrechungserfassungswiderstand zum Erfassen einer internen Unterbrechung zur Verfügung gestellt.
  • Gemäß der Darstellung in 28 weist dieser Sitzbelegungssensor einen positiven Leistungsdraht (Leiter) 4a, einen negativen Leistungsdraht (Leiter) 4b, mehrere Kontaktelektrodenpaare 30 und einen Unterbrechungserfassungswiderstand R auf, welche auf der oberen Seite einer an der Sitzfläche des Sitzes montierten unteren Folie angeordnet sind. Der positive Leistungsdraht 4a und der negative Leistungsdraht 4b sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und separat voneinander über die gesamte Anordnung gewunden, so dass sie über die gesamte Sitzfläche verteilt sind. Der positive Leistungsdraht 4a und der negative Leistungsdraht 4b sind durch einen vorgegebenen Abstand voneinander getrennt. Der Unterbrechungserfassungswiderstand R ist mit den Anschlüssen des positiven und des negativen Leistungsdrahtes 4a, 4b verbunden.
  • Die Mehrzahl von Kontaktelektrodenpaaren 30 wird von den Verzweigungen des positiven und des negativen Leistungsdrahtes 4a, 4b an mehreren Positionen des positiven Leistungsdrahtes 4a (negativen Leistungsdrahtes 4b) gebildet. Genauer gesagt liegt an jeder Position die kammzahnförmige Verzweigung des positiven Leistungsdrahtes 4a der kammzahnförmigen Verzweigung des negativen Leistungsdrahtes 4b gegenüber und bildet dadurch das Kontaktelektrodenpaar 30, bei dem es sich um einen festen Kontaktpunktabschnitt handelt.
  • Eine obere Folie ist auf der oberen Seite der unteren Folie angeordnet, und eine Beabstandungsfolie (z.B. aus Kunststoff) ist teilweise dazwischen angeordnet. Ein elektrisch leitendes Muster befindet sich auf der Unterseite der oberen Folie in Entsprechung zu demjenigen Teil, in dem die Beabstandungsfolie nicht angeordnet ist. Das elektrisch leitende Muster bildet schwebende Kontaktpunktabschnitte.
  • Wenn ein Fahrgast auf dem Sitz Platz genommen hat, kontaktieren daher die schwebenden Kontaktpunktabschnitte die Kontaktelektrodenpaare 30, so dass der positive Leistungsdraht 4a mit dem negativen Leistungsdraht 46 kurzgeschlossen wird. Hierdurch wird die Sitzbelegung durch den Fahrgast erfasst. Mit anderen Worten, unter Bezugnahme auf eine Ersatzschaltung des Sitzbelegungssensors bilden die Kontaktelektrodenpaare 30 und die schwebenden Kontaktpunktabschnitte eine Mehrzahl von Folienschaltern, die mit dem Unterbrechungserfassungswiderstand R parallel verbunden sind.
  • Wenn keine Unterbrechung in dem positiven Leistungsdraht 4a und dem negativen Leistungsdraht 4b vorliegt, ist der elektrische Widerstand (Widerstand) zwischen den Anschlüssen des positiven und des negativen Leistungsdrahtes 4a, 4b (d.h. zwischen Anschlüssen des Steckers des Sitzbelegungssensors) gleich dem Widerstand des Unterbrechungserfassungswiderstandes R, wenn der Sitz nicht belegt ist, und besitzt einen bedeutend geringen Widerstand, wenn die Folienschalter aufgrund einer Sitzbelegung geschlossen (EIN) sind. Hierbei bleiben die Verdrahtungswiderstände des positiven und des negativen Leistungsdrahtes 4a, 4b ausser Betracht.
  • Falls andererseits eine teilweise Unterbrechung in dem positiven Leistungsdraht 4a oder/und dem negativen Leistungsdraht 4b auftritt, besitzt der Widerstand zwischen den Anschlüssen des Steckers des Sitzbelegungssensors einen annähernd unendlichen Wert. Hierdurch kann die Unterbrechung in dem positiven und dem negativen Leistungsdraht 4a, 4b einfach erfasst werden.
  • Bei dem Sitzbelegungssensor mit dem Unterbrechungserfassungswiderstand kann ein Defekt (AUS-Defekt) erfasst werden, der hauptsächlich durch eine Unterbrechung des elektrisch leitenden Drahtes (Leistungsdraht) verursacht wird. Wenn bei dem Sitzbelegungssensor jedoch ein EIN-Defekt auftritt, d.h. wenn sich der schwebende Kontaktpunktabschnitt ständig in Kontakt mit dem Kontaktelektrodenpaar befindet, so dass ständig ein EIN-Signal ausgegeben wird, kann ein EIN-Defekt nicht erfasst werden. Daher ist dieser Sitzbelegungssensor nicht in der Lage, eine Sitzbelegung im Hinblick auf einen EIN-Defekt mit hoher Zuverlässigkeit zu erfassen.
  • Angesichts der oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfach aufgebauten Sitzbelegungssensor für einen Fahrzeugsitz zur Verfügung zu stellen, um eine Sitzbelegung auf dem Fahrzeugsitz mit hoher Zuverlässigkeit zu erfassen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Sitzbelegungssensor zum Erfassen der Belegung eines Sitzes eines Fahrzeugs auf: einen positiven Leitungsdraht, einen negativen Leitungsdraht, und eine Schaltergruppe mit einer Mehrzahl von Schaltern, die auf einer Sitzfläche des Sitzes verteilt sind und im Ansprechen auf eine Sitzbelegungslast, die auf die Sitzfläche ausgeübt wird, einen EIN/AUS-Zustand annehmen. Die Schalter werden über den positiven Leitungsdraht und den negativen Leitungsdraht mit Leistung versorgt. Mindestens einer der Schalter ist mit mindestens einem der anderen Schalter in Serie verbunden.
  • Daher gibt der Sitzbelegungssensor ein Signal, das eine Belegung des Sitzes anzeigt, nur dann aus, wenn alle in Serie miteinander verbundenen Schalter einen EIN-Zustand annehmen. Mit anderen Worten, selbst wenn einer der in Serie untereinander verbundenen Schalter einen EIN-Defekt aufweist, kann der Sitzbelegungssensor eine Belegung des Sitzes immer noch durch den anderen Schalter ordnungsgemäß erfassen. Somit kann der Sitzbelegungssensor die Sitzbelegung mit höherer Zuverlässigkeit im Hinblick auf einen EIN-Defekt der Schalter erfassen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Sitzbelegungssensor für einen Sitz eines Fahrzeugs auf: eine positive Leitungsdrahteinheit, eine negative Leitungsdrahteinheit, eine Schaltergruppe mit einer Mehrzahl von Schaltern, die auf einer Sitzfläche des Sitzes verteilt sind und im Ansprechen auf eine auf diese ausgeübte Sitzbelegungslast einen EIN/AUS-Zustand einnehmen, eine untere Folie und eine obere Folie, die auf einer oberen Seite der unteren Folie angeordnet und von der unteren Folie teilweise elektrisch isoliert ist. Die Schalter werden über die positive Leitungsdrahteinheit und die negative Leitungsdrahteinheit mit Leistung versorgt. Die positive Leitungsdrahteinheit ist mit unteren Kontaktpunktabschnitten der Schalter verbunden, und die negative Leitungsdrahteinheit ist mit den oberen Kontaktpunktabschnitten der Schalter verbunden. Die positive Leitungsdrahteinheit und die unteren Kontaktpunktabschnitte der Schalter sind an der unteren Folie ausgebildet. Die negative Leitungsdrahteinheit und die oberen Kontaktpunktabschnitte der Schalter sind an der oberen Folie ausgebildet. Zumindest eine von der negativen Leitungsdrahteinheit und der positiven Leitungsdrahteinheit umfasst mindestens zwei Leitungsdrähte, die separat mit verschiedenen externen Anschlüssen verbunden sind, um jeweilige Signale der verschiedenen Schalter auszugeben.
  • Somit kann eine Belegung des Sitzes auf unabhängige Weise durch verschiedene externe Anschlüsse (in der Praxis durch verschiedene Sitzbelegungserfassungssysteme) erfasst werden. Falls sich dann der Zustand eines der Anschlüsse (eines der Erfassungssysteme) nicht verändert hat, während eine vorgegebene Zeitspanne nach einer Zustandsänderung des Anderen vergangen ist, wird bestimmt, dass der Schalter, der mit dem Anschluss verbunden ist, dessen Zustand sich nicht ändert, einen Defekt aufweist. Dann wird das Signal von dem mit dem anderen Anschluss verbundenen Schalter als Ausgang des Sitzbelegungssensors eingestellt. Hierdurch kann die Sitzbelegung selbst dann mit hoher Zuverlässigkeit erfasst werden, wenn der mit einem der Anschlüsse (Sitzbelegungserfassungssysteme) verbundene Schalter einen EIN-Defekt oder einen AUS-Defekt aufweist.
  • Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung; es zeigt:
  • 1 eine schematische Draufsicht auf einen Sitzbelegungssensor, der an einer Sitzfläche eines Sitzes montiert ist, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Querschnittansicht entlang einer Linie II-II in 1;
  • 3 eine gesonderte Draufsicht auf eine untere Folie des Sitzbelegungssensors in 1;
  • 4 eine gesonderte Draufsicht auf eine obere Folie des Sitzbelegungssensors in 1;
  • 5 ein Diagramm einer Ersatzschaltung des Sitzbelegungssensors in den 3 und 4;
  • 6 eine Längsschnittansicht eines Schalterelementes des Sitzbelegungssensors in einem nicht belegten Zustand des Sitzes gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 7 eine Längsschnittansicht des Schalterelementes des Sitzbelegungssensors in einem belegten Zustand des Sitzes gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 8 eine gesonderte teilweise Draufsicht auf eine untere Folie eines Sitzbelegungssensors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 9 eine gesonderte teilweise Draufsicht auf eine obere Folie des Sitzbelegungssensors gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 10 ein Diagramm einer Ersatzschaltung des Sitzbelegungssensors gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 11 eine gesonderte teilweise Draufsicht auf eine untere Folie eines Sitzbelegungssensors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 12 eine gesonderte teilweise Draufsicht auf eine obere Folie des Sitzbelegungssensors gemäß der dritten Ausführungsform;
  • 13 ein Diagramm einer Ersatzschaltung des Sitzbelegungssensors gemäß der dritten Ausführungsform;
  • 14 eine gesonderte Draufsicht auf eine obere Folie eines Sitzbelegungssensors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 15 eine gesonderte Draufsicht auf eine untere Folie des Sitzbelegungssensors gemäß der vierten Ausführungsform;
  • 16 ein Diagramm einer Ersatzschaltung des Sitzbelegungssensors gemäß der vierten Ausführungsform;
  • 17 eine gesonderte Draufsicht auf eine obere Folie eines Sitzbelegungssensors gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 18 eine gesonderte Draufsicht auf eine untere Folie des Sitzbelegungssensors gemäß der fünften Ausführungsform;
  • 19 ein Diagramm einer Ersatzschaltung des Sitzbelegungssensors gemäß der fünften Ausführungsform;
  • 20 eine gesonderte teilweise Draufsicht auf eine untere Folie eines Sitzbelegungssensors gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 21 eine gesonderte teilweise Draufsicht auf eine obere Folie des Sitzbelegungssensors gemäß der sechsten Ausführungsform;
  • 22 ein Diagramm einer Ersatzschaltung des Sitzbelegungssensors gemäß der sechsten Ausführungsform;
  • 23 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Justieren der optischen Achse eines Scheinwerfers gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 24 eine schematische Draufsicht auf einen Sitzbelegungssensor mit einer ersten Modifikation gemäß anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
  • 25 eine schematische Draufsicht auf einen Sitzbelegungssensor mit einer zweiten Modifikation gemäß den anderen Ausführungsformen;
  • 26 eine schematische Draufsicht auf einen Sitzbelegungssensor mit einer dritten Modifikation gemäß den anderen Ausführungsformen;
  • 27 eine schematische Draufsicht auf einen Sitzbelegungssensor mit einer vierten Modifikation gemäß den anderen Ausführungsformen; und
  • 28 eine Draufsicht auf einen Sitzbelegungssensor gemäß einem Stand der Technik.
  • Die bevorzugte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
  • ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben. Gemäß der Darstellung in 1 ist ein Sitzbelegungssensor 1 für ein Fahrzeug an einer Sitzfläche eines Sitzes 5 montiert. Der durch Stanzen einer Folie ausgebildete Sitzbelegungssensor 1 weist ein Sensorelement 2 auf, das sich in drei Abschnitte verzweigt, und ein Verdrahtungselement 3, das sich vom Ursprung des Sensorelementes 2 aus erstreckt.
  • Das Sensorelement 2 weist einen linken Zweigverdrahtungsabschnitt 21 (linker Verdrahtungsabschnitt 21) auf, der mit zwei Schaltern S1 und S3 versehen ist, einen rechten Zweigverdrahtungsabschnitt 22 (rechter Verdrahtungsabschnitt 22), der mit zwei Schaltern S2 und S4 versehen ist, und einen mittleren Zweigverdrahtungsabschnitt 23 (mittlerer Verdrahtungsabschnitt 23), der mit einem Schalter S5 versehen ist.
  • Der Sitz 5 ist mit einem Kissen 6 versehen, das von einem Sitzbezug 7 umhüllt ist, der beispielsweise aus Stoff oder Leder gefertigt ist. Der Sitzbelegungssensor 1 (Sensorelement 2 und ein Teil des Verdrahtungselementes 3) ist auf dem Kissen 6 angeordnet und und von dem Sitzbezug 7 umhüllt.
  • Ein Großteil des Verdrahtungselementes 3 erstreckt sich abwärts durch einen Spalt S in dem Kissen 6 zur Unterseite des Sitzbezuges 7, wo er an einem an der Unterseite befestigten Stecker C angebracht wird.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist der Sitzbelegungssensor 1 aufgebaut aus einer unteren Folie 8 (erste Folie), einer oberen Folie 9 (zweite Folie), einer Beabstandungsfolie 10 (z.B. aus Kunststoff), die elektrisch isolierend ist und zwischen die untere Folie 8 und die obere Folie 9 eingelegt ist, elektrisch leitenden Schichten 11, 12, die durch Aufdrucken auf der oberen Seite der unteren Folie 8 angeordnet sind, und elektrisch leitenden Schichten 13, 14, die durch Aufdrucken auf der unteren Seite der oberen Folie 9 angeordnet sind. Die elektrisch leitenden Schichten 11, 13 sind aus Silberpaste gebildet, und die elektrisch leitenden Schichten 12, 14 sind aus Carbonpaste gebildet.
  • Gemäß der Darstellung in 3 bilden die elektrisch leitenden Schichten 11 und 12 der unteren Folie 8 eine positiven elektrischen Leitungsdraht 15 (positiver Leitungsdraht 15), einen negativen elektrischen Leitungsdraht 16 (negativer Leitungsdraht 16), und untere Kontaktpunktabschnitte 40–44 (Kontaktpunktabschnitte) der Schalter S1–S5. Die unteren Kontaktpunktabschnitte 40–44 sind mit dem positiven und dem negativen Leitungsdraht 15, 16 elektrisch verbunden.
  • Auf ähnliche Weise bilden gemäß der Darstellung in 4 die elektrisch leitenden Schichten 13, 14 der oberen Folie 9 einen elektrischen Kurzschlussleitungsdraht 4S (schwebender Leitungsdraht) und obere Kontaktpunktabschnitte 45–49 (schwebende Kontaktpunktabschnitte) der Schalter S1–S5. Die oberen Kontaktpunktabschnitte 45–49 sind mit dem elektrischen Kurzschlussleitungsdraht 4S (Kurzschlussleitungsdraht 4S) elektrisch verbunden.
  • Unter Bezugnahme auf 3 liegt der Anschluss des positiven Leitungsdrahtes 15 frei, so dass er einen Verbindungsanschluss 100 bildet, der mit einem der Anschlüsse des Steckers C elektrisch verbunden ist. Auf ähnliche Weise liegt der Anschluss des negativen Leitungsdrahtes 16 frei, so dass er einen Verbindungsanschluss 101 bildet, der mit dem anderen Anschluss des Steckers C elektrisch verbunden ist. Somit wird der Sitzbelegungssensor 1 über den positiven und den negativen Leitungsdraht 15, 16 mit Leistung versorgt.
  • Gemäß der Darstellung in 6 und 7 werden die untere Folie 8 (s. 3) und die obere Folie 9 (s. 4) übereinander gelegt, während die eine Öffnung aufweisende Beabstandungsfolie 10 zwischen sie eingelegt wird. In diesem Zustand liegen die unteren Kontaktpunktabschnitte 41–44, 40 den oberen Kontaktpunktabschnitten 47, 46, 49, 48 bzw. 45 gegenüber und bilden dadurch jeweils die Schalter S1–S5. Die Schalter S1–S5 sind im Normalzustand offene Schalter (Normalzustand AUS). Die unteren und oberen Kontaktpunktabschnitte 40–49 der Schalter S1–S5, der Kurzschlussleitungsdraht 4S, der positive und der negative Leitungsdraht 15, 16 sind gemäß der Darstellung in den 3 und 4.
  • Genauer gesagt, wenn einer der unteren Kontaktpunktabschnitte 40–44 (durch die elektrisch leitende Schicht 12 gebildet) den Entsprechenden der oberen Kontaktpunktabschnitte 45–49 (durch die elektrisch leitende Schicht 13 gebildet) aufgrund einer auf den Sitz 5 ausgeübten Sitzbelegungslast kontaktiert, weist ein entsprechender Schalter (S1–S5) einen elektrischen Durchgang auf (d.h. er nimmt den EIN-Zustand an). In diesem Fall ist derjenige Teil des negativen Leitungsdrahtes 16, der um den unteren Kontaktpunktabschnitt 40 des Schalters 55 angeordnet ist, von dessen oberen Kontaktpunktabschnitt 45 getrennt.
  • Unter Bezugnahme auf 5, die eine Ersatzschaltung des Sitzbelegungssensors 1 zeigt, sind die Schalter S1–S4 miteinander parallel verbunden, so dass sie eine parallele Schaltereinheit bilden, die mit dem Schalter S5 in Serie verbunden ist. Wenn der Schalter S5 und einer der Schalter S1–S4 EIN-geschaltet werden, fließt ein elektrischer Strom in Serie von dem positiven Leitungsdraht 15, dem unteren Kontaktpunktabschnitt 40, dem oberen Kontaktpunktabschnitt 45, dem Kurzschlussleitungsdraht 4S und dem Einen der Schalter S1–S4 zu dem negativen Leitungsdraht 16. Dann wird der Sitzbelegungssensor 1 EIN-geschaltet, d.h. er befindet sich in einem Kurzschlusszustand.
  • Wenn hingegen der Schalter S5 AUS ist und/oder alle Schalter S1–S4 AUS sind, wird der elektrische Strom durch den Sitzbelegungssensor 1 unterbrochen. Dann ist der Sitzbelegungssensor 1 AUS, d.h. er befindet sich in einem offenen Zustand.
  • In diesem Fall werden die parallele Schaltereinheit und der Schalter S5 als Hauptsensor bzw. Nebensensor (oder serielle Schaltereinheit) bezeichnet.
  • Als Nächstes wird die Herstellung des Sitzbelegungssensors 1 beschrieben. Die Herstellung kann gleich wie bei einem allgemeinen Sitzbelegungssensor mit einem Unterbrechungserfassungswiderstand sein.
  • Die obere und die untere Folie 9, 8 werden aus einer Polyethylennaphthalat (PEN)-Folie gefertigt. Die elektrisch leitenden Schichten 11, 12 und die elektrisch leitenden Schichten 13, 14 werden jeweils mit Paste auf die untere Folie 8 bzw. die obere Folie 9 aufgedruckt. Daraufhin wird die Beabstandungsfolie 10 mit der unteren und der oberen Folie 8, 9 verklebt (zwischen diese eingelegt), um beispielsweise eine Verbundfolie mit einer großen Länge auszubilden. Daraufhin wird die Verbundfolie gestanzt, um den Sitzbelegungssensor 1 mit der in 1 gezeigten Form zu bilden. In diesem Fall wird die obere Folie 9 an den Positionen, die den Anschlüssen des positiven und des negativen Leitungsdrahtes 15, 16 entsprechen, teilweise entfernt. Daraufhin wird der solcherart aufgebaute Sitzbelegungssensor 1 am Sitz 5 angebracht.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform kann der Sitzbelegungssensor 1 selbst dann, wenn einer der Schalter S1–S4 einen EIN-Defekt aufweist, d.h. unabhängig von einer Belegung des Sitzes 5 ständig einen geschlossenen Zustand aufweist, durch den Schalter S5 richtig erfassen, ob eine Belegung des Sitzes 5 vorliegt oder nicht. Mit anderen Worten gibt der Sitzbelegungssensor 1 nur dann ein Signal aus, das eine Belegung des Sitzes 5 anzeigt, wenn auch der Schalter S5 im Ansprechen auf die Sitzbelegung den EIN-Zustand annimmt. Auf ähnliche Weise kann die Sitzbelegung von den Schaltern S1–S5 auch dann richtig erfasst werden, wenn der Schalter S5 in Folge eines Defektes unabhängig von einer Sitzbelegung einen Normal-EIN-Zustand (ständig geschlossen) annimmt.
  • Somit kann eine Belegung des Sitzes 5 im Hinblick auf einen EIN-Defekt des Sitzbelegungssensors 1 (Schalter S1–S5) mit höherer Zuverlässigkeit erfasst werden. Ferner ist der Schalter S5 von den Schaltern S1–S4 umgeben und in einem annähernd mittigen Abschnitt der Sitzfläche des Sitzes 5 angeordnet, so dass der Einfluss einer Verlagerung der Sitzposition durch einen Fahrgast (aus dem mittigen Abschnitt) auf die Erfassung der Sitzbelegung eingeschränkt werden kann.
  • ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 8–10 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist im Vergleich mit der vorstehend (unter Bezugnahme auf 3 und 4) beschriebenen ersten Ausführungsform ein unterer Kontaktpunktabschnitt 50 zusätzlich mit dem positiven Leitungsdraht 15 verbunden, und ein oberer Kontaktpunktabschnitt 51 ist zusätzlich mit dem Kurzschlussleitungsdraht 4S verbunden.
  • Mit anderen Worten, ein aus dem oberen und dem unteren Kontaktpunktabschnitt 51, 50 aufgebauter Schalter S6 wird zu dem mittleren Verdrahtungsabschnitt 23 hinzugefügt. 10 zeigt eine Ersatzschaltung des Sitzbelegungssensors 1. In diesem Fall sind die Schalter S1–S4 parallel miteinander verbunden, so dass sie eine erste parallele Schaltereinheit (Hauptsensor) bilden. Die Schalter S5 und S6 sind parallel miteinander verbunden, so dass sie eine zweite parallele Schaltereinheit (Nebensensor) bilden. Die zweite parallele Schaltereinheit ist mit der ersten parallelen Schaltereinheit in Serie verbunden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform gibt der Sitzbelegungssensor 1 ein EIN-Signal aus, das einer Belegung des Sitzes 5 entspricht, falls einer der Schalter S5, S6 und einer der Schalter S1–S4 den EIN-Zustand annehmen. Daher kann der Sitzbelegungssensor 1 eine korrekte Erfassung durch den Schalter S6 (Schalter S5) auch dann aufrecht erhalten, wenn der Schalter S5 (Schalter S6) unabhängig von einer Belegung des Sitzes 5 einen Normal-AUS-Zustand (ständig offen) einnimmt. Somit kann der Sitzbelegungssensor 1 eine Sitzbelegung im Hinblick auf einen AUS-Defekt des Schalters S5 oder S6 mit höherer Zuverlässigkeit erfassen.
  • Der Aufbau des Sitzbelegungssensors 1, der bei dieser Ausführungsform nicht beschrieben wurde, ist der Gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
  • DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 11–13 beschrieben. Gemäß dieser Ausführungsform wird ein zweiter positiver Leitungsdraht 15' (s. 11) anstatt des bei der ersten Ausführungsform beschriebenen negativen Leitungsdrahtes 16 in 3 verwendet, und der negative Leitungsdraht 16 (unter Bezugnahme auf 12) wird anstatt des bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Kurzschlussleitungsdrahtes 4S in 4 verwendet.
  • 13 zeigt eine Ersatzschaltung des Sitzbelegungssensors 1 gemäß der dritten Ausführungsform. In diesem Fall ist der positive Leitungsdraht 15 (erster positiver Leitungsdraht 15) mit einem Anschluss X1 einer Fahrzeug-ECU durch den Anschluss 100 des ersten positiven Leitungsdrahtes 15 verbunden. Der zweite positive Leitungsdraht 15' ist mit einem Anschluss X2 der Fahrzeug-ECU durch einen Anschluss 100' des zweiten positiven Leitungsdrahtes 15' verbunden. Der negative Leitungsdraht 16 ist mit einem Anschluss X3 der Fahrzeug-ECU durch den Anschluss 101 des negativen Leitungsdrahtes 16 verbunden.
  • Somit kann gemäß dieser Ausführungsform ein Gleichstrom (durch den Lastwiderstand) zwischen den Anschlüssen X3 und X2 auf unabhängige Weise von demjenigen zwischen den Anschlüssen X3 und X1 zugeführt werden. Mit anderen Worten, eine Belegung des Sitzes 5 kann in der Praxis mit verschiedenen Sitzbelegungserfassungssystemen erfasst werden. Genauer gesagt kann die Sitzbelegung von dem Schalter S5 (Nebensensor) oder einem der Schalter S1–S4 (Hauptsensor) auf unabhängige Weise erfasst werden.
  • Falls sich der Zustand eines der Anschlüsse X1 und X2 nicht ändert, während eine vorgegebene Zeitspanne nach der Zustandsänderung des jeweils Anderen verstrichen ist, bestimmt die Fahrzeug-ECU, dass der Schalter, der mit dem Anschluss verbunden ist, dessen Zustand sich nicht ändert, einen Defekt aufweist. Dann wird das Signal von dem Schalter, der mit dem anderen Anschluss verbunden ist, als Ausgang des Sitzbelegungssensors 1 festgelegt.
  • Somit kann ein Signal, das auf korrekte Weise einer Belegung des Sitzes 5 entspricht, durch den Anschluss X3 und mindestens einen der Anschlüsse X1, X2 ausgegeben werden, selbst wenn der Schalter S5 und einer der Schalter S1–S4 einen EIN-Defekt aufweisen (einen ständig geschlossenen Zustand aufweisen). Hierdurch kann eine Belegung des Sitzes 5 korrekt erfasst werden.
  • Bei dieser Ausführungsform bilden der erste und der zweite positive Leitungsdraht (15, 15') eine positive Leitungsdrahteinheit, und der negative Leitungsdraht (16) bildet eine negative Leitungsdrahteinheit. Die negative Leitungsdrahteinheit kann auch mehrere negative Leitungsdrähte aufweisen, während die positive Leitungsdrahteinheit einen oder mehrere positive Leitungsdrähte aufweist, so dass die Sitzbelegung auch auf unabhängige Weise durch verschiedene Sitzbelegungserfassungssysteme erfasst werden kann.
  • Der Aufbau des Sitzbelegungssensors 1, der bei dieser Ausführungsform nicht beschrieben wurde, ist der Gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
  • VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 14–16 beschrieben. In diesem Fall sind der mittlere Verdrahtungsabschnitt 23 und der Schalter S5 (s. 3 und 4), die bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, weggelassen.
  • Unter Bezugnahme auf 15 sind die unteren Kontaktpunktabschnitte 42, 44 an der unteren Folie 8 mit dem positiven Leitungsdraht 15 verbunden, und die unteren Kontaktpunktabschnitte 41, 43 an der unteren Folie 8 sind mit dem negativen Leitungsdraht 16 verbunden. Unter Bezugnahme auf 14 sind die oberen Kontaktpunktabschnitte 46 und 47 an der oberen Folie 9 durch den Kurzschlussleitungsdraht 4S miteinander verbunden, während die oberen Kontaktpunktabschnitte 48 und 49 an der oberen Folie 9 durch einen elektrischen Kurzschlussleitungsdraht 4S' (Kurzschlussleitungsdraht 4S') miteinander verbunden sind.
  • 16 zeigt eine Ersatzschaltung des Sitzbelegungssensors 1 gemäß der vierten Ausführungsform. In diesem Fall sind die Schalter S1 und S2 miteinander in Serie verbunden, so dass sie eine erste serielle Schaltereinheit bilden. Die Schalter S3 und S4 sind miteinander in Serie verbunden, so dass sie eine zweite serielle Schaltereinheit bilden. Ein AUS-Defekt (Unterbrechung)-Erfassungswiderstand R, die erste serielle Schaltereinheit und die zweite serielle Schaltereinheit sind parallel miteinander verbunden.
  • Daher schaltet sich der Sitzbelegungssensor 1 gemäß dieser Ausführungsform EIN, falls beide Schalter S1 und S2 EIN sind, oder falls beide Schalter S3 und S4 EIN sind. Somit kann eine Falscherfassung einer Sitzbelegung selbst dann von dem anderen Schalter in der gleichen seriellen Schaltergruppe eingeschränkt werden, wenn einer der Schalter (S1–S4) einen EIN-Defekt aufweist.
  • Darüber hinaus verschwindet der Spannungsabfall des AUS-Defekt-Erfassungswiderstandes R, falls der Stecker C eine Unterbrechung oder dergleichen aufweist und dadurch einen AUS-Defekt verursacht. Somit kann ein AUS-Defekt (Unterbrechung) problemlos durch eine Erfassung des Verschwindens des Spannungsabfalls erfasst werden.
  • Der Aufbau des Sitzbelegungssensors 1, der bei dieser Ausführungsform nicht beschrieben wurde, ist der Gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
  • FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 17–19 beschrieben. In diesem Fall werden die Kurzschlussleitungsdrähte 4S und 4S' (s. 17) im Vergleich mit denjenigen der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform (s. 14) miteinander kurzgeschlossen.
  • Unter Bezugnahme auf eine in 19 gezeigte Ersatzschaltung kann der Sitzbelegungssensor 1 eine korrekte Erfassung einer Belegung des Sitzes 5 selbst dann beibehalten, wenn mindestens einer der Schalter S1, S3 und mindestens einer der Schalter S2, S4 einen EIN-Defekt aufweisen und dadurch einen EIN-Defekt des Sitzbelegungssensors 1 verursachen.
  • Der Aufbau des Sitzbelegungssensors 1, der bei dieser Ausführungsform nicht beschrieben wurde, ist der Gleiche wie bei der vierten Ausführungsform.
  • SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine sechste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 20–22 beschrieben.
  • Gemäß dieser Ausführungsform sind der mittlere Verdrahtungsabschnitt 23 und der Schalter S5 (s. 11 und 12) in der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform weggelassen. Unter Bezugnahme auf 20 sind somit die Schalter S1 und S3 mit dem zweiten positiven Leitungsdraht 15' verbunden, und die Schalter S2 und S4 sind mit dem positiven Leitungsdraht 15 verbunden.
  • Unter Bezugnahme auf 22, die eine Ersatzschaltung des Sitzbelegungssensors 1 zeigt, kann ein Gleichstrom (durch den Lastwiderstand) zwischen den Anschlüssen X1 und X3 auf unabhängige Weise von demjenigen zwischen den Anschlüssen X2 und X3 zugeführt werden. Daher kann eine Belegung des Sitzes 5 von den Schaltern S1, S2 oder den Schaltern S3, S4 auf unabhängige Weise erfasst werden.
  • Ähnlich wie bei der dritten Ausführungsform bestimmt die Fahrzeug-ECU, wenn sich der Zustand eines der Anschlüsse X1 und X2 nicht ändert, während seit der Zustandsänderung des Anderen eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, dass der Schalter, der mit dem Anschluss verbunden ist, dessen Zustand sich nicht ändert, einen Defekt aufweist. Dann wird das Signal von dem Schalter, der mit dem anderen Anschluss verbunden ist, dessen Zustand sich geändert hat, als Ausgang des Sitzbelegungssensors 1 festgelegt.
  • Somit kann mindestens einer der Anschlüsse X1 und X2 ein Signal ausgeben, das korrekt einer Belegung des Sitzes 5 entspricht, selbst wenn mindestens einer der Schalter S1, S2 und mindestens einer der Schalter S3, S4 einen EIN-Defekt aufweisen. Dadurch kann eine Belegung des Sitzes 5 mit höherer Zuverlässigkeit erfasst werden.
  • Der Aufbau des Sitzbelegungssensors 1, der bei dieser Ausführungsform nicht beschrieben wurde, ist der Gleiche wie bei der dritten Ausführungsform.
  • SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine siebte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 23 beschrieben. In diesem Fall wird der Sitzbelegungssensor 1 basierend auf den vorstehend beschriebenen ersten bis sechsten Ausführungsformen auf geeignete Weise in einer Vorrichtung zum Justieren der optischen Achse von Scheinwerfern des Fahrzeugs verwendet.
  • Gemäß dieser Ausführungsform ist der Sitzbelegungssensor 1 an einem Beifahrersitz (nicht gezeigt) des Fahrzeugs angebracht. Die Vorrichtung zum Justieren der optischen Achse weist einen Höhensensor 200 zum Erfassen einer Verschiebung von Hinterreifen in einer Aufwärts-/Abwärtsrichtung auf, sowie eine Nivellierungs-ECU 500, welche Stellglieder 300 und 400 auf der Grundlage der Ausgänge des Sitzbelegungssensors 1 und des Höhensensors 200 ansteuert. Hierbei kippen die Stellglieder 300 und 400 jeweils die optische Achse des rechten bzw. linken Scheinwerfers in einer vertikalen Ebene.
  • Somit kann die Nivellierungs-ECU 500 die optische Achse des linken und des rechten Scheinwerfers jeweils nicht nur gemäß der Verschiebung der Hinterreifen (Fahrzeugheck) in einer Aufwärts-/Abwärtsrichtung, sondern auch gemäß einem Sitzbelegungszustand des Beifahrersitzes separat justieren. Hierdurch können die optischen Achsen der Scheinwerfer mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
  • Da der Sitzbelegungssensor 1 ursprünglich am Beifahrersitz angebracht ist, um zu erfassen, ob der Sicherheitsgurt dort angelegt wurde, ist es nicht nötig, einen zusätzlichen Sitzbelegungssensor zum Justieren der optischen Achse des Scheinwerfers anzubringen. Daher kann die Vorrichtung zum Einstellen der optischen Achse zusammen mit dem Sitzbelegungssensor 1 ohne eine beträchtliche Kostenerhöhung für das Fahrzeug vorgesehen werden.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird der Sitzbelegungssensor 1 basierend auf der ersten bis sechsten Ausführungsformen auf geeignete Weise auch in einer Gurtwarnvorrichtung verwendet.
  • WEITERE AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die bei der zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 8 beschriebenen Schalter S5 und S6 können auch in der Front-Heck-Richtung (Längsrichtung) des Fahrzeugs verlagert werden. Beispielsweise bei Bezugnahme auf 24 sind die zwei Schalter (entspr. Schalter S5 und S6 in 8), die jeweils in der Mittenposition bezogen auf den rechten und den linken Schalter (entspr. Schalter S1–S4 in 8) angeordnet sind, zur Rückseite des Fahrzeugs hin verlagert. 25 hinwiederum zeigt, dass die den Schaltern S5 und S6 entsprechenden Schalter zur Vorderseite des Fahrzeugs hin verlagert sind.
  • Weiterhin ist der Schalter S5 (serielle Schaltereinheit) bei der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 3 in der Mittenposition (Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs) bezogen auf die Schalter S1–S4 der parallelen Schaltereinheit angeordnet. Als Alternative kann der Schalter S5 auch auf der Aussenseite (Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs) der Schalter S1–S4 der parallelen Schaltereinheit angeordnet sein. In diesem Fall kann der Abstand zwischen dem Reihenschalter S5 und einem der Schalter S1–S4 der parallelen Schaltereinheit größer, gleich oder kleiner als derjenige zwischen zwei (zueinander benachbarten) der Schalter S1–S4 der parallelen Schaltereinheit eingestellt werden.
  • Darüber hinaus kann das Sensorelement 2 des Sitzbelegungssensors 1 auch in zwei Teile verzweigt sein, von denen jeder mit drei Schaltern versehen ist, s. 26. In diesem Fall sind die Schalter S3–S6 parallel miteinander verbunden, so dass sie eine parallele Schaltereinheit bilden, während die Schalter S1 und S2 ebenfalls parallel miteinander verbunden sind, so dass sie eine zweite parallele Schaltereinheit bilden, die weniger Schalter aufweist und als eine serielle Schaltereinheit anzusehen ist. Hierbei wird der Abstand zwischen einem der Schalter S1, S2 und einem der Schalter S3–S6 (benachbart zu einem der Schalter S1, S2) kleiner als derjenige zwischen zwei (zueinander benachbarten) der Schalter S3–S6 eingestellt. Hierdurch können Fehler der seriellen Schaltereinheit bei der Sitzbelegungserfassung verringert werden.
  • Darüber hinaus kann der Sitzbelegungssensor 1 auch einen Schalteraufbau gemäß der Darstellung in 27 aufweisen, der im Wesentlichen gleich dem in 8 und 9 Gezeigten ist. Unter Bezugnahme auf 27 ist der Schalter SX der seriellen Schaltereinheit so vorgesehen, dass er eine größere Fläche als die Schalter SY der parallelen Schaltereinheit besitzt. Somit hat der Schalter SX einen kleineren Lastschwellwert als die Schalter SY der parallelen Schaltereinheit. Da der Schalter SX der seriellen Schaltereinheit darüber hinaus eine größere Fläche besitzt, kann auch der Einfluss einer Änderung der Sitzposition eines Fahrgastes auf eine Erfassung der Sitzbelegung verringert werden. Somit besitzt der Schalter SX eine wesentlich höhere Empfindlichkeit als die Schalter SY der parallelen Schaltereinheit, so dass eine Falscherfassung einer Sitzbelegung, die von dem Schalter SX verursacht wird, wenn er nicht geschlossen (EIN) werden kann, verringert ist.

Claims (9)

  1. Sitzbelegungssensor (1) zum Erfassen der Belegung eines Sitzes (5) eines Fahrzeugs, wobei der Sitzbelegungssensor (1) aufweist: einen positiven Leitungsdraht (15); einen negativen Leitungsdraht (16); und eine Schaltergruppe mit einer Mehrzahl von Schaltern (S1–S6), die auf einer Sitzfläche des Sitzes (5) verteilt sind und über den positiven Leitungsdraht (15) und den negativen Leitungsdraht (16) mit Leistung versorgt werden, wobei die Schalter (S1–S6) im Ansprechen auf eine Sitzbelegungslast, die auf die Sitzfläche ausgeübt wird, einen EIN/AUS-Zustand einnehmen, um Sitzbelegungssignale zu erzeugen, wobei die Schaltergruppe mindestens eine parallele Schaltereinheit aufweist, die mindestens einen der Schalter (S1–S6) enthält, und mindestens eine serielle Schaltereinheit aufweist, die mindestens einen der anderen Schalter (S1–S6) enthält, wobei die Schalter der parallelen Schaltereinheit parallel miteinander verbunden sind, und die parallele Schaltereinheit mit der seriellen Schaltereinheit in Serie verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen dem Schalter der seriellen Schaltereinheit und dem benachbart zu dem Schalter der seriellen Schaltereinheit befindlichen Schalter der parallelen Schaltereinheit kleiner als ein Abstand zwischen den benachbart zueinander befindlichen Schaltern der parallelen Schaltereinheit ist.
  2. Sitzbelegungssensor (1) nach Anspruch 1, wobei der Schalter der seriellen Schaltereinheit von den Schaltern der parallelen Schaltereinheit umgeben und in einem annähernd mittigen Abschnitt der Sitzfläche angeordnet ist.
  3. Sitzbelegungssensor (1) nach Anspruch 1, wobei die Schaltergruppe eine Mehrzahl von seriellen Schaltereinheiten aufweist, die jeweils mindestens zwei der Schalter (S1–S6) enthalten, wobei die Schalter der seriellen Schaltereinheit in Serie miteinander verbunden sind, und die seriellen Schaltereinheiten parallel miteinander verbunden sind.
  4. Sitzbelegungssensor (1) nach Anspruch 1, wobei die Schaltergruppe eine Mehrzahl von parallelen Schaltereinheiten aufweist, die jeweils mindestens zwei der Schalter (S1–S6) enthalten, wobei die Schalter der parallelen Schaltereinheit parallel miteinander verbunden sind, und die parallelen Schaltereinheiten in Serie miteinander verbunden sind.
  5. Sitzbelegungssensor (1) nach einem der Ansprüche 1–4, welcher ferner aufweist: mindestens einen schwebenden Leitungsdraht (4S, 4S'); eine erste Folie (8); eine Beabstandungsfolie (10), die eine Öffnung aufweist; und eine zweite Folie (9), die durch die Beabstandungsfolie (10) teilweise von der ersten Folie (8) elektrisch isoliert ist, wobei die Schalter (S1–S6) schwebende Kontaktpunktabschnitte (45–49, 51) aufweisen, die mit dem schwebenden Leitungsdraht (4S, 4S') verbunden sind, und Kontaktpunktabschnitte (40–44, 50) aufweisen, die mit dem positiven und dem negativen Leitungsdraht (15, 16) verbunden sind; die Kontaktpunktabschnitte (40–44, 50) der Schalter (S1–S6) und der positive und der negative Leitungsdraht (15, 16) an der ersten Folie (8) ausgebildet sind; die schwebenden Kontaktpunktabschnitte (45–49, 51) der Schalter (S1–S6) und der schwebende Leitungsdraht (4S, 4S') an der zweiten Folie (9) ausgebildet sind; und der Kontaktpunktabschnitt (40–44, 50) in der Lage ist, den entsprechenden schwebenden Kontaktpunktabschnitt (45–49, 51) im Ansprechen auf die auf die Sitzfläche ausgeübte Sitzbelegungslast durch die Öffnung der Beabstandungsfolie (10) zu kontaktieren.
  6. Sitzbelegungssensor (1) nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Sitz (5) ein Beifahrersitz ist, an dem die Schalter (S1–S6) montiert sind.
  7. Sitzbelegungssensor (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schalter der seriellen Schaltereinheit einen kleineren Lastschwellwert besitzt als der Schalter der parallelen Schaltereinheit.
  8. Sitzbelegungssensor (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schalter der seriellen Schaltereinheit eine größere Fläche besitzt als der Schalter der parallelen Schaltereinheit.
  9. Sitzbelegungssensor (1) nach Anspruch 5, wobei die zweite Folie (9) auf einer oberen Seite der ersten Folie (8) angeordnet ist.
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