DE60210371T2 - Sitzpositionssensor - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sitzpositionssensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieser dient zum Detektieren der Position eines Sitzes in einem Kraftfahrzeug oder dergleichen sowie zum Steuern des Aufblasens eines Airbags oder dergleichen.
  • 2. Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
  • Zum Erläutern eines herkömmlichen Sitzpositionssensors unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigen 10 ein Perspektivansicht des herkömmlichen Sitzpositionssensors im montierten Zustand, 11 eine vergrößerte Perspektivansicht des herkömmlichen Sitzpositionssensors im montierten Zustand, 12 eine Schnittdarstellung eines wesentlichen Teils des herkömmlichen Sitzpositionssensors im montierten Zustand und 13 eine Schnittdarstellung des wesentlichen Teils des herkömmlichen Sitzpositionssensors.
  • Zur Erläuterung des herkömmlichen Sitzpositionssensors in Verbindung mit den 10 bis 13 ist jede erste Schiene 51 durch Biegen einer Metallplatte in etwa in eine U-Form gebildet, wobei ein Paar dieser ersten Schienen 51 an beiden Seiten einer unteren Fläche eines Sitzes 60 angebracht ist. Eine Abschirmplatte 54 ist durch Biegen einer Metallplatte in eine L-Form gebildet und beinhaltet eine längliche planare Basis 54a und eine Seitenwand 54b, die umgebogen und sich von einem Ende der Basis 54a in Richtung nach unten erstreckt, wobei die Basis 54a an der ersten Schiene 51 befestigt ist und die Abschirmplatte 54 zusammen mit der ersten Schiene 51 verschiebbar ist.
  • Eine zweite Schiene 52 ist durch Biegen eines Metall-Flächenkörpers in etwa in eine U-Form gebildet und ist mit der ersten Schiene 51 derart kombiniert, dass die zweite Schiene 52 eine in die umgekehrte Richtung ragende Form aufweist, wie dies in 12 gezeigt ist. Die zweite Schiene 52 ist an einer inneren Bodenfläche eines Fahrzeugs unter Verwendung einer L-förmig gebogenen Haltestrebe 53 befestigt.
  • Ein Sitzpositionssensor 55 ist durch ein Formprodukt aus Kunstharz gebildet und beinhaltet einen Basiskörper 55a, der U-förmig ausgebildet ist, einen rechteckigen Magneten 56, der in eine erste Seitenwand 55b des Basiskörpers 55a eingebettet ist, sowie einen rechteckigen Hall-IC 57, der in eine zweite Seitenwand 55c eingebettet ist, die der ersten Seitenwand 55b gegenüber liegend ausgebildet ist, wobei der Hall-IC 57 dem Magneten 56 zugewandt gegenüber liegt. Als Magnet 56 kann ein Magnet mit einer starken Magnetkraft, wie z.B. ein Samarium- oder Kobalt-Magnet, verwendet werden. Der Sitzpositionssensor 55 mit einer derartigen Ausbildung ist mittels einer Halterung 58 an der zweiten Schiene 52 angebracht.
  • In dem Zustand, in dem der Sitzpositionssensor 55 montiert ist, kann die Seitenwand 54b der Abschirmplatte 54 in einen zwischen der ersten und der zweiten Seitenwand 55b, 55c gebildeten Raum 55d eintreten sowie diesen verlassen, wobei bei Anordnung der Abschirmplatte 54 innerhalb des Raums 55d ein durch den Magneten 56 erzeugtes Magnetfeld durch die Abschirmplatte 54 abgeschirmt wird, so dass die Magnetflussdichte, die der Hall-IC 57 empfängt, geringer wird und dadurch ein Umschalten eines Ausgangssignals des Hall-IC 57 hervorgerufen wird.
  • Zum Erläutern der Arbeitsweise des herkömmlichen Sitzpositionssensors 55 mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung und dem beschriebenen Montagezustand tritt bei Bewegung des Sitzes 60 die Abschirmplatte 54 in den Raum 55d des Sitzpositionssensors 55 ein oder verlässt diesen Raum, so dass das Umschalten des Ausgangssignals des Hall-IC 57 erfolgt. Aufgrund dieses Umschaltens des Signals wird z.B. eine Gasausströmungsmenge zum Zeitpunkt des Aufblasens eines Airbags (in der Zeichnung nicht dargestellt) verändert, so dass ein Einstellen des Airbags erfolgt.
  • Bei dem herkömmlichen Sitzpositionssensor, der die vorstehend beschriebene Ausbildung aufweist und in der vorstehend erläuterten Weise arbeitet, wird bei Anordnung der Abschirmplatte 54 innerhalb des Raums 55d die Flussdichte, die der Hall-IC 57 empfängt, vermindert. Da jedoch ein Spalt zwischen der Seitenwand 54b der Abschirmplatte 54 und dem Raum 55d gebildet ist, kommt es zu einer Magnetismus-Leckage aus diesem Spalt. Hierbei weisen die Hall-ICs 57 beträchtliche Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Ansprechempfindlichkeit auf, d.h. die Hall-ICs 57 beinhalten beträchtliche Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Magnetflussdichte zum Zeitpunkt des Umschaltens, so dass bei Verwendung eines Hall-IC mit günstiger Ansprechempfindlichkeit (ein Hall-IC, bei dem das Umschalten bei einer geringen Magnetflussdichte erfolgt) ein Problem dahingehend entsteht, dass das Umschalten des Ausgangssignals des Hall-IC aufgrund des Einflusses der Magnetfluss-Leckage nicht erfolgt. Obwohl zur Überwindung eines solchen Problems die Möglichkeit besteht, einen Hall-IC mit geringer Ansprechempfindlichkeit zu verwenden (einen Hall-IC, bei dem das Umschalten bei einer hohen Magnetflussdichte erfolgt), ergibt sich ein Problem dahingehend, dass die Ausbeute drastisch verringert wird.
  • Gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart die U5-A-5 450 099 einen magnetischen Positionssensor, bei dem ein Magnet an einer Rückseite von MR-Elementen vorgesehen ist, während ferromagnetische Elemente an den Seiten der MR-Elemente angeordnet sind, um den durch den Magneten erzeugten Magnetfluss zu krümmen. Dadurch wirkt ein Magnetfeld mit paralleler Vorspannung bzw. Vormagnetisierung auf die MR-Elemente.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Sitzpositionssensors, der eine hohe Ausbeute durch Reduzieren des Einflusses der Magnetfluss-Leckage unter Verwendung eines Vormagnetisierungsmagneten, durch Gewährleisten des Umschaltens eines magnetoelektrischen Wandlerelements unter Steuerung der Magnetflussdichte sowie ferner durch Verwendung eines magnetoelektrischen Wandlerelements in einem großen Bereich gewährleisten kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist zur Lösung der vorstehend beschriebenen Probleme ein erfindungsgemäßer Sitzpositionssensor die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen:
  • 1 eine Frontansicht eines Sitzpositionssensors der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Perspektivansicht des Sitzpositionssensors der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine von oben gesehene Draufsicht auf das Innere des Sitzpositionssensors der vorliegenden Erfindung;
  • 4 eine Schnittdarstellung entlang einer Linie 4-4 der 3;
  • 5 eine Schnittdarstellung entlang einer Linie 5-5 der 3;
  • 6 eine Perspektivansicht unter Darstellung eines montierten Zustands des Sitzpositionssensors der vorliegenden Erfindung;
  • 7 eine Ansicht zur Erläuterung der Funktionsweise des Sitzpositionssensors der vorliegenden Erfindung;
  • 8 eine Ansicht zur Erläuterung der Funktionsweise des Sitzpositionssensors der vorliegenden Erfindung;
  • 9 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der positionsmäßigen Beziehung zwischen der Magnetflussdichte, die das magnetoelektrische Wandlerelement detektiert, und der Abschirmplatte;
  • 10 eine Perspektivansicht unter Darstellung eines Zustands, in dem ein herkömmlicher Sitzpositionssensor montiert ist;
  • 11 eine vergrößerte Perspektivansicht unter Darstellung eines Zustands, in dem ein herkömmlicher Sitzpositionssensor montiert ist;
  • 12 eine Schnittdarstellung eines wesentlichen Teils des herkömmlichen Sitzpositionssensors in dem montierten Zustand des herkömmlichen Sitzpositionssensors; und
  • 13 eine Schnittdarstellung eines wesentlichen Teils des herkömmlichen Sitzpositionssensors.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Zur Erläuterung der Zeichnungen, die einen Sitzpositionssensor S gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen, zeigen 1 eine Frontansicht eines Sitzpositionssensors der vorliegenden Erfindung, 2 eine Perspektivansicht des Sitzpositionssensors der vorliegenden Erfindung, 3 eine von oben gesehene Draufsicht auf das Innere des Sitzpositionssensors der vorliegenden Erfindung, 4 eine Schnittdarstellung entlang einer Linie 4-4 der 3, 5 eine Schnittdarstellung entlang einer Linie 5-5 der 3, 6 eine Perspektivansicht unter Darstellung eines montierten Zustands des Sitzpositionssensors der vorliegenden Erfindung, 7 und 8 Ansichten zur Erläuterung der Funktionsweise des Sitzpositionssensors der vorliegenden Erfindung und 9 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der positionsmäßigen Beziehung zwischen der Magnetflussdichte, die das magnetoelektrische Wandlerelement detektiert, und der Abschirmplatte.
  • Zur Erläuterung des Sitzpositionssensors der vorliegenden Erfindung anhand der 1 bis 5 handelt es sich bei einem Gehäuse 1 um ein U-förmiges Formerzeugnis aus Kunstharzmaterial, das gebildet ist aus einer ersten Seitenwand 1a, einer zweiten Seitenwand 1b, die gegenüber der ersten Seitenwand 1a ausgebildet ist, sowie aus einer Verbindungswand 1c, die die erste und die zweite Seitenwand 1a, 1b miteinander verbindet. Ein in Form einer Aussparung ausgebildeter Raum 1d ist durch die erste und die zweite Seitenwand 1a, 1b und die Verbindungswand 1c gebildet. Ferner ist eine erste Aussparung 1e mit rechteckiger Formgebung derart gebildet, dass sich die erste Aussparung 1e von einem mittleren Bereich der ersten Seitenwand 1a in Richtung nach unten erstreckt, und eine zweite Aussparung 1f ist derart ausgebildet, dass sich die zweite Aussparung 1f von der Verbindungswand 1c bis zu der zweiten Seitenwand 1b erstreckt. Ferner ist eine Befestigungsplatte 1g, die eine Befestigungsöffnung 1h aufweist, in integraler Weise mit der zweiten Seitenwand 1b ausgebildet. Weiterhin ist an der zweiten Seitenwand 1b ein Fortsatz 1k ausgebildet, der sich von dieser in Richtung nach außen erstreckt.
  • Ein Einsatzelement 2 ist als L-förmiges Formerzeugnis aus Kunstharzmaterial ausgebildet und beinhaltet eine Abdeckung 2a sowie einen Befestigungsbereich 2b, der derart ausgebildet ist, dass sich der Befestigungsbereich 2b von der Abdeckung 2a nach unten erstreckt.
  • Ein Substrat 3 ist in Form eines dünnen plattenartigen Isoliersubstrats ausgebildet und an einer Oberfläche des Befestigungsbereichs 2b des Einsatzelements 2 durch Befestigungsmittel, wie z.B. Breitdrücken, angebracht. Ein magnetoelektrisches Wandlerelement in Form eines Hall-IC 4 ist gebildet aus einem IC bzw. einer integrierten Schaltung, an der verschiedene Arten elektrischer Teile, wie z.B. ein Hall-Element, ein Verstärker und ein Komparator, angebracht sind. Das magnetoelektrische Wandlerelement in Form eines Hall-IC 4 weist eine in etwa rechteckige Formgebung auf, und an dem Hall-IC 4 ist ein Anschluss 4a angebracht. Der Hall-IC 4 ist mit einem zentralen unteren Bereich des Substrats 3 verlötet. Ferner sind Kernbereiche von zwei Kabeleinrichtungen 5 mit einem zentralen oberen Bereich des Substrats 3 verlötet und erstrecken sich nach dem Durchtritt durch die Abdeckung 2a des Einsatzelements 2 nach außen.
  • Ein Vormagnetisierungsmagnet 6, der aus einem Magneten mit rechteckiger Formgebung gebildet ist, ist in einer Aussparung des Befestigungsbereichs 2b des Einsatzelements 2 untergebracht. Der Vormagnetisierungsmagnet 6 ist zwischen dem Substrat 3 und dem Befestigungsbereich 2b sandwichartig angeordnet. Der Vormagnetisierungsmagnet 6 ist dem Hall-IC 4 über das Substrat 3 hin weg zugewandt gegenüber liegend angeordnet. Damit der Vormagnetisierungsmagnet 6 eine extrem geringe magnetische Kraft aufweist, ist der Vormagnetisierungsmagnet 6 durch Mischen von Ferritpulver in das Kunstharzmaterial bei einer niedrigen Mischrate gebildet.
  • Wie in 3 gezeigt ist, wird somit das Einsatzelement 2, an dem das Substrat 3, die Kabeleinrichtung bzw. der Kabelbaum 5 und der Vormagnetisierungsmagnet 6 angebracht sind, in die zweite Aussparung 1f des Gehäuses 1 eingesetzt, und zwar geführt durch Führungsnuten 1m, die in einander gegenüber liegender Weise in den Seitenflächen der zweiten Aussparung 1f gebildet sind. Wie in 4 gezeigt ist, verschließt die Abdeckung 2a aufgrund dieses Einsetzens die zweite Aussparung 1f in dichter Weise, während sich der Kabelbaum 5 nach außen erstreckt.
  • Der Magnet 7 ist aus einem beispielsweise aus Samarium, Kobalt oder dergleichen gebildeten Magneten mit einem starken Magnetismus von mehreren 100 mT (Millitesla) gebildet und in die erste Aussparung 1e des Gehäuses 1 eingebettet sowie in dieser befestigt. Obwohl es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, wird dann ein Haftmittel in die obere Aussparung 1e des Magneten 7 und die obere Aussparung 1f der Abdeckung 2a eingefüllt, und anschließend wird das Haftmittel gehärtet. Durch Fixieren des Magneten 7 in dieser Weise lässt sich ein Zustand erreichen, in dem der Hall-IC 4 zwischen dem Magneten 7 und dem Vormagnetisierungsmagneten 6 angeordnet ist. Auch lässt sich ein Zustand erzielen, in dem der Magnet 7, der Hall-IC 4 und der Vormagnetisierungsmagnet 6 in einer geraden Linie ausgerichtet sind. Ferner sind der Magnet 7 und der Vormagnetisierungsmagnet 6 in einer geraden Linie magnetisiert, so dass Magnetpole der einander gegenüber liegenden Oberflächen die gleichen Pole haben. Aufgrund einer derartigen Ausbildung arbeitet der Vormagnetisierungsmagnet 6 als ein Magnet, der in Bezug auf den Magneten 7 in umgekehrter Weise vormagnetisiert ist, so dass die Beziehung hergestellt wird, dass die Magnetkraft des Magneten 7 aufgrund eines versetzten Magnetfelds bzw. Offset-Magnetfelds des Vormagnetisierungsmagneten 6 geschwächt wird. Ferner ist es möglich, die von dem Hall-IC 4 detektierte Magnetflussdichte durch Verändern der Magnetkraft des Vormagnetisierungsmagneten 6 frei zu verändern.
  • Im Folgenden werden der montierte Zustand sowie die Funktionsweise des Sitzpositionssensors S der vorliegenden Erfindung mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung in Verbindung mit den 6 bis 8 erläutert. Ein Sitz 11 ist gebildet aus einer Sitzfläche 11a und einer Rückenlehne 11b und ist im Inneren eines Kraftfahrzeugs angebracht. Jede erste Schiene 12 ist aus zwei länglichen Metallelementen mit L-förmigem Querschnitt gebildet, die aufeinander angeordnet sind. Das heißt, die erste Schiene 12 beinhaltet eine Basis 12a, die in vertikaler Richtung verläuft, sowie ein Paar Biegungsbereiche 12b, die durch U-förmiges Umbiegen eines unteren Endes der Basis 12a gebildet sind. Ein Paar der ersten Schienen 12 ist einer unteren Oberfläche des Sitzfläche 11a angebracht. Ein bewegliches Element ist aus dem Sitz 11 und den ersten Schienen 12 gebildet. An einer Seitenwand der Basis 12a der einen ersten Schiene 12 ist ein Bolzen (in der Zeichnung nicht dargestellt), der durch die in der Befestigungsplatte 1e des Gehäuses 1 des Sitzpositionssensors S der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Befestigungsöffnung 1h hindurchgeführt ist, mittels einer Mutter (in der Zeichnung nicht dargestellt) befestigt. Ferner ist ein Fortsatz 1k durch eine in der Basis 12a der ersten Schiene ausgebildete Durchgangsöffnung 12c hindurchgeführt, um auf diese Weise diese Weise den Sitzpositionssensor S an der ersten Schiene 12 zu befestigen. Wenn der Sitzpositionssensor S an der ersten Schiene 12 angebracht ist, nimmt eine offene Seite des Raums 1d des Gehäuses 1 einen derartigen Zustand ein, dass die offene Seite in Richtung auf die Seite einer Bodenfläche nach unten gerichtet ist, so dass es auf diese Weise möglich ist, das Ansammeln von Staub oder dergleichen in dem Raum 1d zu verhindern.
  • Eine zweite Schiene 13 ist aus einem länglichen Metallelement mit U-förmigem Querschnitt gebildet und beinhaltet eine planare Basis 13a sowie Biegungsbereiche 13b, die durch Biegen der beiden Enden der Basis 13a in Richtung nach oben gebildet sind. Die zweite Schiene 13 wird durch ein Paar gewünschter Befestigungseinrichtungen, die ein Befestigungselement bilden, an einer inneren Bodenfläche eines Kraftfahrzeugs befestigt. Eine Abschirmplatte 14 ist aus einer ebenen Metallplatte gebildet und an dem Biegungsbereich 13b der einen zweiten Schiene 13 durch ein gewünschtes Mittel parallel zu dem Biegungsbereich 13b der einen zweiten Schiene 13 angebracht, so dass sich ein Zustand ergibt, in dem die Abschirmplatte 14 und die zweite Schiene 13 aneinander angebracht sind.
  • Die erste Schiene 12 ist an der zweiten Schiene 13 mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung beweglich angebracht, wobei diese Anbringung dadurch erfolgt, dass die Biegungsbereiche 12b und die Biegungsbereiche 13b aneinander angebracht werden. Weiterhin ist der Sitz 11 auf der zweiten Schiene 13 derart gehalten, dass der Sitz 11 verschiebbar ist.
  • Wenn der Sitz 11 verschoben wird, wird der Sitzpositionssensor S zusammen mit der Bewegung des Sitzes 11 bewegt; wie in 8 gezeigt ist, tritt die Abschirmplatte 14 dann relativ in das Innere des Raums 1d ein, und die Magnetkraft des Magneten 7 wird allmählich abgeschirmt. Das heißt, wie durch eine Kurve M in 9 dargestellt ist, die Magnetflussdichte wird an einer Stelle geringer, an der das Hall-Element des Hall-IC 4 angeordnet ist, d.h. die von dem Hall-Element detektierte Magnetflussdichte wird allmählich geringer. Wenn der Hall-IC dann die Position erreicht, an der die Magnetflussdichte einen Schwellenwert B0 erreicht, den der Hall-IC 4 an sich hat, wird das Ausgangssignal umgeschaltet, und das Signal von den Kabeleinrichtungen 5 wird umgeschaltet, so dass eine Gasausströmungsmenge zum Zeitpunkt des Aufblasens des Airbags (in der Zeichnung nicht dargestellt) verändert wird und dadurch eine Einstellung des Airbag ermöglicht wird. Auf diese Weise wird die Position der Abschirmplatte 14, an der das Umschalten des Ausgangssignals des Hall-IC 4 erfolgt, als Umschaltpunkt X angenommen, wie dies in 9 dargestellt ist. Bei dieser Umschaltposition X handelt es sich um eine Position des jeweiligen Sitzes 11, wobei die Position in Anbetracht der Notwendigkeit einer Veränderung der Steuerung des Airbags vor und hinter der Umschaltposition X vorgegeben ist. Bei dieser Umschaltposition X handelt es sich um einen festen Wert, der einem bestimmten Kraftfahrzeugtyp entspricht.
  • Da ferner der Vormagnetisierungsmagnet 6 dem Magneten 7 in zugewandt gegenüber liegender Weise angeordnet ist, zeigt die Kurve M der Magnetflussdichte in einem Fall, in dem der Vormagnetisierungsmagnet 6 (umgekehrte Vormagnetisierung) vorgesehen ist, im Durchschnitt eine niedrigere Magnetflussdichte als die Kurve M1 der Magnetflussdichte in einem Fall, in dem der Vormagnetisierungsmagnet nicht vorhanden ist. Ferner erreicht die Magnetflussdichte der Kurve M im Wesentlichen den Wert 0 beim Eintritt der Abschirmplatte 14. Dies impliziert, dass der Einfluss einer Magnetfluss-Leckage aufgrund des Vormagnetisierungsmagneten 6 im Wesentlichen eliminiert wird. Auf diese Weise kann die Kurve der Magnetflussdichte unter Verwendung des Vormagnetisierungsmagneten 6 frei der parallelen Bewegung ausgesetzt werden.
  • Da die Ansprechempfindlichkeit der Hall-ICs 4 große Unregelmäßigkeiten aufweist, indem einige Hall-ICs eine gute Ansprechempfindlichkeit haben, während andere Hall-ICs 4 eine schlechte Ansprechempfindlichkeit haben, sind auch ihre Schwellenwerte B0 extrem unterschiedlich voneinander, und auch die Umschaltposition X ist in Abhängigkeit von einem Fahrzeugtyp variabel. Da jedoch die Kurve der Magnetflussdichte frei bewegt werden kann, kann der Sitzpositionssensor verschiedene Typen von Hall-ICs 4 verwenden, so dass sich die Ausbeute steigern lässt. Da die Magnetflussdichte auf den Wert 0 gesetzt werden kann, ist es ferner möglich, einen Hall-IC 4 mit extrem hoher Ansprechempfindlichkeit zu verwenden, so dass die Ausbeute noch weiter gesteigert wird. Dann ist es auch möglich, das Ausgangssignal des Hall-IC 4 an verschiedenen Umschaltpositionen X umzuschalten.
  • Wie in 7 gezeigt ist, ist ferner in Bezug auf den Sitzpositionssensor der vorliegenden Erfindung eine auf der Seite der Verbindungswand 1c befindliche Endfläche 14a (Höhenrichtung) der Abschirmplatte 14 auf der Seite der Verbindungswand gegenüber dem Magneten 7 positioniert, und zwar in einer höheren Position als der Magnet 7 so dass der Einfluss der Magnetfluss-Leckage minimiert werden kann. Da darüber hinaus die Magnetisierungsfläche des Magneten 7 parallel zu der Abschirmplatte 14 angeordnet ist, kann die Magnetfluss-Leckage durch die Abschirmplatte 14 in effektiver Weise abgeschirmt werden.
  • Weiterhin kann die Kurve der Magnetflussdichte durch die Anordnung des Vormagnetisierungsmagneten 6 verlagert werden. Unter der Annahme, dass die Umschaltposition X erreicht wird, wird der Hall-IC 4 in einen Hall-IC mit guter Ansprechempfindlichkeit H1, in einen Hall-IC mit normaler Ansprechempfindlichkeit H2 sowie in einen Hall-IC mit schlechter Ansprechempfindlichkeit H3 klassifiziert, der Vormagnetisierungsmagnet 6 wird in einen Vormagnetisierungsmagneten 6 mit starker Magnetkraft B1, in einen Vormagnetisierungsmagneten 6 mit normaler Magnetkraft B2 sowie in einen Vormagnetisierungsmagneten 6 mit schwacher Magnetkraft B3 klassifiziert, wobei der Vormagnetisierungsmagnet 6 mit der starken Magnetkraft B1 dann angebracht wird, wenn der Hall-IC H1 als Hall-IC mit guter Ansprechempfindlichkeit verwendet wird, und die Magnetflussdichte an dieser Umschaltposition X wird mit der Magnetflussdichte in Übereinstimmung gebracht, bei der das Umschalten des Hall-IC H1 erfolgt, so dass sich auf diese Weise ein Sitzpositionssensor mit hoher Zuverlässigkeit schaffen lässt, der das Ausgangssignal des Hall-IC 4 an der Umschaltposition mit hoher Genauigkeit umschalten kann, so dass die Ausbeute verbessert werden kann. Wenn die Magnetflussdichte zum Zeitpunkt des Umschaltens des Hall-IC in etwa doppelt so groß ist wie der Schwellenwert B0, ist ferner der Vormagnetisierungsmagnet nicht notwendig. Wenn die Magnetflussdichte B0 erhöht wird, kann ferner der Vormagnetisierungsmagnet in der normalen Richtung verwendet werden. Auf diese Weise ist es möglich, Hall-ICs mit beliebiger Ansprechempfindlichkeit zu verwenden.
  • Wenn der Sitz 11 verschoben wird, tritt die Abschirmplatte 14 in Eintrittsrichtung in den Sitzpositionssensor S ein. Bei dieser Bewegung in der Eintrittsrichtung ist dann, sobald die Abschirmplatte 14 einmal in dem Raum 1d positioniert ist, die Abschirmplatte 14 stets innerhalb des Raums 1d angeordnet, so dass die Magnetflussdichte in umgekehrter Weise zunimmt, so dass keine Gefahr besteht, dass das Umschalten des Hall-IC 4 erfolgt. Somit wird das Umschalten des Ausgangssignals des Hall-IC 4 nur einmal durchgeführt, so dass in zuverlässiger Weise detektiert werden kann, dass der Sitz 11 vor der Umschaltposition X angeordnet ist.
  • Wenn der Sitz 11 in der entgegengesetzten Richtung verschoben wird, wird die Abschirmplatte 14 in der Austrittsrichtung relativ bewegt, wobei sie den Raum 1d allmählich verlässt und die Magnetflussdichte in mit der Austrittsbewegung der Abschirmplatte 14 gekoppelter Weise allmählich ansteigt. Das Ausgangssignal des Hall-IC wird dann an der Umschaltposition X umgeschaltet, so dass eine Gasausströmungsmenge zum Zeitpunkt des Aufblasens des Airbags (in der Zeichnung nicht dargestellt) verändert wird und dadurch eine Einstellung des Airbags erfolgt.
  • In der gleichen Weise wie bei der Eintrittsrichtung besteht auch hinsichtlich der Austrittsrichtung, sobald die Abschirmplatte 14 bei der Bewegung in der Austrittsrichtung den Raum 1d verlässt, keine Möglichkeit, dass die Abschirmplatte 14 wieder in das Innere des Raums 1d eintritt. Das Umschalten des Ausgangssignals des Hall-IC 4 erfolgt somit nur einmal, so dass in sicherer Weise festgestellt werden kann, dass der Sitz 11 hinter der Umschaltposition X angeordnet ist.
  • Der Sitzpositionssensor S der vorliegenden Erfindung hat zwar die vorstehend beschriebene Ausbildung und Funktionsweise, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Obwohl der Hall-IC 4 bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel als magnetoelektrisches Wandlerelement vorgesehen ist, kann z.B. auch ein MR-Element (Magnetowiderstand-Element), wie z.B. ein GMR-Element (Element mit extrem hohem Magnetowiderstand) oder dergleichen verwendet werden. Da das MR- und das GMR-Element die Magnetflussdichte einer horizontalen Komponente (in Richtung parallel zu der Erstreckungsrichtung der ersten Schiene 12 oder dergleichen) detektieren, wird durch Magnetisieren des Magneten sowie des Vormagnetisierungsmagneten in der Erstreckungsrichtung der ersten Schiene 12 oder dergleichen sowie durch unterschiedliche Ausbildung der Magnetpoloberfläche des Magneten sowie des Vormagnetisierungsmagneten in der Voranbewegungsrichtung der Abschirmplatte 14 der Vormagnetisierungsmagnet zu dem Magneten mit umgekehrter Vormagnetisierung. Obwohl bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ferner der Magnet 7 an der ersten Seitenwand 1a angebracht ist und der Vormagnetisierungsmagnet 6 an der zweiten Seitenwand 1b angebracht ist, können diese Magneten auch in umgekehrter Weise angeordnet werden.
  • Aufgrund der Ausbildung gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Einfluss der Magnetfluss-Leckage vermindert werden, so dass sich das magnetoelektrische Wandlerelement mit der guten Ansprechempfindlichkeit verwenden lässt und sich somit die Ausbeute steigern lässt. Da die Magnetflussdichte gesteuert werden kann, ist es ferner möglich, einen Sitzpositionssensor mit hoher Ausbeute unter Verwendung der magnetoelektrischen Wandlerelemente in einem großen Bereich mit unterschiedlichen Schwellenwerten zu verwenden.
  • Aufgrund der Ausbildung gemäß Anspruch 2 kann der Einfluss der Magnetfluss-Leckage noch weiter reduziert werden.
  • Da die Aussparung nach unten gerichtet angeordnet ist, gelangt kein Staub oder dergleichen in das Innere des Raums, so dass sich ein zuverlässiger Sitzpositionssensor schaffen lässt.
  • Gemäß Anspruch 4 kann unter Verwendung eines Offset-Magnetfelds des Vormagnetisierungsmagneten in äußerst effizienter Weise die Magnetflussdichte zuverlässiger gesteuert werden.
  • Da das magnetoelektrische Wandlerelement des Sitzpositionssensors durch ein Hall-Element gebildet ist und die Magnetisierungsfläche des Magneten parallel zu der Abschirmplatte angeordnet ist, kann die Magnetfluss-Leckage weiter vermindert werden.
  • Aufgrund der Merkmale des Anspruchs 6 lässt sich in einfacher Weise ein Positionssensor schaffen, der die Bewegung des Sitzes in der einen Richtung sowie die Bewegung des Sitzes in einer anderen Richtung ausgehend von einer bestimmten Position detektieren kann.
  • Gemäß Anspruch 7 lässt sich eine Ausbildung realisieren, bei der die Abschirmplatte in einfacher Weise in die Gleitplatte eintreten sowie diese verlassen kann.

Claims (7)

  1. Sitzpositionssensor (S) mit einem Gehäuse (1), einem magnetoelektrischen Wandlerelement (4), das von dem Gehäuse (1) gehalten ist und für das Umschalten eines Ausgangssignals bei einer bestimmten Magnetfeldstärke sorgt, und mit einem Magneten (7), der von dem Gehäuse (1) an einer Stelle gehalten ist, an der der Magnet dem magnetoelektrischen Wandlerelement (4) in zugewandter Weise gegenüber liegt, wobei eine Abschirmplatte (14) dazu ausgebildet ist, in einen zwischen dem magnetoelektrischen Wandlerelement (4) und dem Magneten (7) gebildeten Raum (1d) einzutreten oder diesen zu verlassen, gekennzeichnet durch einen Vormagnetisierungsmagneten (6) mit umgekehrter Vormagnetisierung, der den Magneten (7) mit einem Magnetfeld mit umgekehrter Richtung beaufschlagt und der unter Zwischenanordnung des magnetoelektrischen Wandlerelements (4) auf einer der Magnetseite entgegengesetzten Seite vorgesehen ist.
  2. Sitzpositionssensor (S) nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (1) eine erste Seitenwand (1a), eine zweite Seitenwand (1b), die der ersten Seitenwand (1a) zugewandt gegenüber liegend angeordnet ist, sowie eine Verbindungswand (1c) aufweist, die die erste und die zweite Seitenwand (1a, 1b) miteinander verbindet und den Raum (1d) in Form einer Aussparung bildet, wobei das magnetoelektrische Wandlerelement (4) und der Magnet (7) jeweils an einer Seitenwand der ersten und der zweiten Seitenwand (1a, 1b) angebracht sind, wobei die Abschirmplatte (14) mit einer planaren Formgebung ausgebildet ist und sich von einer Öffnungsseite der Aussparung in Richtung auf die Verbindungswand (1c) im Inneren der Aussparung anordnen lässt, und wobei eine verbindungswandseitige Endfläche (14a) der Abschirmplatte (14) näher bei der Verbindungswandseite als der Magnet (7) angeordnet ist.
  3. Sitzpositionssensor (S) nach Anspruch 2, wobei das Gehäuse (1) derart ausgebildet ist, dass die offene Seite der Aussparung des Raums (1d) nach unten weisend angeordnet ist.
  4. Sitzpositionssensor (S) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Vormagnetisierungsmagnet (6) an der ersten oder der zweiten Seitenwand (1a, 1b) angeordnet ist, an der auch das magnetoelektrische Wandlerelement (4) angeordnet ist, und wobei der Vormagnetisierungsmagnet (6), das magnetoelektrische Wandlerelement (4) und der Magnet (7) entlang einer geraden Linie angeordnet sind.
  5. Sitzpositionssensor (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das magnetoelektrische Wandlerelement (4) durch ein Hall-Element gebildet ist und eine Magnetisierungsfläche des Magneten (7) parallel zu der Abschirmplatte (14) ist.
  6. Sitzpositionssensor (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Umschalten des Ausgangssignals des magnetoelektrischen Wandlerelements (4) in Bezug auf eine Bewegung in Austrittsrichtung oder in Eintrittsrichtung der Abschirmplatte (14), die sich in den Raum (1d) hinein bewegen oder diesen verlassen kann, nur einmal erfolgt.
  7. Sitzpositionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gehäuse (1) auf der Seite eines beweglichen Elements angeordnet ist, das einen Sitz (11) beinhaltet, wobei die Abschirmplatte (14) auf der Seite eines feststehenden Elements angeordnet ist, das das bewegliche Element (12) in beweglicher Weise hält, und wobei das Gehäuse (1) zusammen mit der Verschiebebewegung des beweglichen Elements (12) verschiebbar ist, um dadurch der Abschirmplatte (14) ein Eintreten in den Raum (1d) oder ein Verlassen von diesem zu ermöglichen.
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