座椅B面占用传感器单元(10)包括：具有顶表面(20)和底表面的支撑板(12)；多个间隔元件面设置成从上表面凹进。第一泡沫垫(22)在支撑板上布置在间隔元件之间。在第一泡沫垫下方形成在支撑板的顶表面中的凹部(24)容纳承载压力响应式薄膜开关(26)的第二泡沫垫(23)。凹部的深度超过压力响应式薄膜开关和第二泡沫垫的总高度。压力响应式薄膜开关侧向突伸超过第二泡沫垫的相反边缘。(14)，其限定单元的上表面(18)。支撑板的顶表
1.一种用于检测座椅的占用状态的座椅B面占用传感器单元(10)，包括：
多个承载元件(14)，其用于将所述支撑板固定在座垫悬挂弹簧(16)上，所述承载元件限定所述座椅B面占用传感器单元的上表面(18)，所述支撑板的所述顶表面设置成从所述上表面凹进；
第一泡沫垫(22)，其在所述支撑板上布置在所述承载元件之间；
凹部(24)，其在所述第一泡沫垫下方形成在所述支撑板的所述顶表面中；
压力响应式薄膜开关(26)，其在所述第二泡沫垫上设置在所述凹部中，所述压力响应式薄膜开关包括由间隔膜(40)彼此隔开的第一载体膜(32)和第二载体膜(38)，所述间隔膜在其中具有限定容室的开口(41)，所述压力响应式薄膜开关包括至少两个电极(42)，所述至少两个电极以彼此面对的关系分别设置在所述第一和所述第二载体膜上的所述容室中，使得当压力施加在所述压力响应式薄膜开关上时，所述至少两个电极被带到更靠近一起，能够与彼此接触；
其中，所述凹部的深度超过所述压力响应式薄膜开关和所述第二泡沫垫的总高度；以及所述压力响应式薄膜开关侧向突伸超过所述第二泡沫垫的第一边缘并且超过所述第二泡沫垫的相反于所述第一边缘的第二边缘。
2.根据权利要求1所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述承载元件与所述支撑板一体形成。
3.根据权利要求2所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述支撑板和所述承载元件由注塑成型的塑料制成。
4.根据权利要求1所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述第一泡沫垫配置成使得在其由所施加的超过某个阈值的压力挤压后，所述第一泡沫垫变形，以便穿入所述凹部、接触所述压力响应式薄膜开关、并且与所述第二泡沫垫一起挤压所述压力响应式薄膜开关，以便启动所述压力响应式薄膜开关。
5.根据权利要求2所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述第一泡沫垫配置成使得在其由所施加的超过某个阈值的压力挤压后，所述第一泡沫垫变形，以便穿入所述凹部、接触所述压力响应式薄膜开关、并且与所述第二泡沫垫一起挤压所述压力响应式薄膜开关，以便启动所述压力响应式薄膜开关。
6.根据权利要求3所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述第一泡沫垫配置成使得在其由所施加的超过某个阈值的压力挤压后，所述第一泡沫垫变形，以便穿入所述凹部、接触所述压力响应式薄膜开关、并且与所述第二泡沫垫一起挤压所述压力响应式薄膜开关，以便启动所述压力响应式薄膜开关。
7.根据权利要求1所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述座椅是车座。
8.一种车座，其包括由座垫支撑弹簧支撑的座垫(30)和根据权利要求1至7中任一所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述座椅B面占用传感器单元搁置在所述座垫支撑弹簧上且由所述座垫支撑弹簧抵靠所述座垫的底表面施加。
9.一种座椅B面占用传感器单元(110)，用于检测座椅(100)的占用状态，所述座椅B面占用传感器单元包括具有顶表面(120)和底表面的支撑板(112)，
多个间隔元件(114)，其限定所述座椅B面占用传感器单元的上表面(118)，所述支撑板的所述顶表面设置成从所述上表面凹进；
第一泡沫垫(122)，其布置在所述间隔元件之间、由所述支撑板承载；
凹部(124)，其在所述第一泡沫垫下方形成在所述支撑板的所述顶表面中；
压力响应式薄膜开关(126)，其在所述第二泡沫垫上设置在所述凹部中，所述压力响应式薄膜开关包括通过间隔膜彼此隔开的第一载体膜和第二载体膜，所述间隔膜在其中具有限定容室的开口，所述压力响应式薄膜开关包括至少两个电极，所述至少两个电极以彼此面对的关系分别设置在所述第一和所述第二载体膜上的所述容室中，使得当压力施加在所述压力响应式薄膜开关上时，所述至少两个电极被带到更靠近一起，能够与彼此接触；
其中，所述凹部的深度超过所述压力响应式薄膜开关和所述第二泡沫垫的总高度；以及所述压力响应式薄膜开关侧向突伸超过所述第二泡沫垫的第一边缘并且超过所述第二泡沫垫的相反于所述第一边缘的第二边缘。
10.根据权利要求9所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述间隔元件与所述支撑板一体形成。
11.根据权利要求10所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述支撑板和所述间隔元件由注塑成型的塑料制成。
12.根据权利要求9所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述第一泡沫垫配置成使得当其由所施加的超过某个阈值的压力挤压时，所述第一泡沫垫变形，以便穿入所述凹部、接触所述压力响应式薄膜开关、并且与所述第二泡沫垫一起挤压所述压力响应式薄膜开关，以便启动所述压力响应式薄膜开关。
13.根据权利要求10所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述第一泡沫垫配置成使得当其由所施加的超过某个阈值的压力挤压时，所述第一泡沫垫变形，以便穿入所述凹部、接触所述压力响应式薄膜开关、并且与所述第二泡沫垫一起挤压所述压力响应式薄膜开关，以便启动所述压力响应式薄膜开关。
14.根据权利要求11所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述第一泡沫垫配置成使得当其由所施加的超过某个阈值的压力挤压时，所述第一泡沫垫变形，以便穿入所述凹部、接触所述压力响应式薄膜开关、并且与所述第二泡沫垫一起挤压所述压力响应式薄膜开关，以便启动所述压力响应式薄膜开关。
15.根据权利要求9所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述座椅是车座。
16.一种车座(100)，包括由座垫支撑板(144)支撑的座垫(130)和根据权利要求9至15中任一所述的座椅B面占用传感器单元，其中，所述座椅B面占用传感器单元搁置在所述座垫支撑板上且由所述座垫支撑板抵靠所述座垫的底表面施加。
在座垫的下B面侧的座椅占用传感器单元
技术领域
[0001] 本发明总体涉及感应车座的占用状态。特别地，本发明涉及用于放置在座垫底侧的压力响应式座椅占用传感器单元；即，压力响应式座椅占用传感器单元放置在座垫和座垫支撑装置之间，座垫支撑装置诸如座板、弹簧等等。
背景技术
[0002] 座椅占用传感器当前广泛用于机动车辆，以提供用于各种设备的座椅占用信号，所述设备诸如座椅安全带提醒器、辅助约束系统(气袋)，等等。座椅占用传感器例如基于电容感应、变形感应或压力(力)感应存在多种变化方案。压力响应式座椅占用传感器典型地已经设置在座垫的泡沫本体和座套之间。
[0003] 车辆被消费者定制化和个性化的可能性是现代汽车的关键销售因素。这导致许多不同变化方案的汽车内饰被提供用于一个汽车模型。通过增加可用选项的数量，有关在车辆中实施技术设备出现严格约束。提供将座椅占用传感器设置在座垫的泡沫本体和座套之间，每个座椅设计(皮革、布、运动、舒适性…)要求特别开发占用检测系统。那包含高开发成本且因此对于汽车工业而言是不具有吸引力的。因此，待解决的问题是找到传感器解决方案，所述传感器被座椅设计影响较小且因此能够用于更多种的汽车座椅或甚至汽车平台。
[0004] 文献DE 19752976A1公开了形状为膜型压力传感器的车座占用传感器。压力传感器包括第一载体膜、间隔件和第二载体膜，它们以夹置的方式布置在彼此上。接触元件设置在载体膜的内表面上。当压力施加在传感器上时，间隔件中的开口允许接触元件与彼此取得接触。压力传感器设置在车座的泡沫座垫的底侧的腔体内侧。压力传感器由闭合腔体且搁置在座板上的泡沫块支撑。
[0005] 文献DE 202010003563U1公开了压力传感器单元，其包括膜型压力传感器。压力传感器包括两个膜，所述两个膜由设置在其之间的间隔材料维持隔开一段距离。压力传感器布置在可挤压中间层上，所述可挤压中间层继而设置在基板上。
[0006] 通过将压力传感器单元设置在座垫的B面上(即，在背对乘客可能落座的座垫的那侧，位于座垫和座垫支撑件之间)，座垫将压力从坐置表面传递到压力传感器单元。实际上，座垫的填充料变成测量单元的一部分。虽然膜型压力传感器的制造公差可被控制以使得给整个产品实现均匀启动压力阈值(即，压力传感器的膜与彼此取得接触的压力)，但是将需要为座椅制造商的产品投资很多，以保证每个座垫的泡沫具有完全一样的厚度且在压力下表现一致，具体地，将相同量的压力传递到压力传感器单元。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于提供兼容车座的制造公差的压力响应式座椅B面占用传感器单元。这个目的由根据下文所述的本发明实现。
[0008] 根据本发明的第一方面，用于检测例如车座的座椅的占用状态的座椅B面占用传感器单元配置成用于座椅，其中，座垫由弹簧支撑。这种座椅B面占用传感器单元包括：具有顶表面和底表面的支撑板；多个承载元件，其用于将支撑板固定在座垫悬挂弹簧上；承载元件，其限定座椅B面占用传感器单元的上表面，支撑板的顶表面设置成从所述上表面凹进；第一泡沫垫，其在支撑板上布置在承载元件之间；凹部，其形成在支撑板的顶表面中，在第一泡沫垫下方；第二泡沫垫，其设置在凹部中；压力响应式薄膜开关，其在第二泡沫垫上设置在凹部中。凹部的深度超过压力响应式薄膜开关和第二泡沫垫的总高度。压力响应式薄膜开关侧向突伸超过第二泡沫垫的第一边缘且超过第二泡沫垫的相反于第一边缘的第二边缘。
[0009] 优选地，承载元件与支撑板一体形成。承载元件和支撑板能够由任何合适的材料制成。然而，优选地，承载元件和支撑板由注塑成型的塑料制成。
[0010] 根据本发明的第二方面，座椅B面占用传感器单元配置成用于座椅，其中，座垫由座板(例如，由金属片材或由塑料制成)支撑。根据本发明的第二方面，用于检测座椅占用状态的座椅B面占用传感器单元包括：具有顶表面和底表面的支撑板；多个间隔元件，其限定座椅B面占用传感器单元的上表面，支撑板的顶表面设置成从所述上表面凹进；第一泡沫垫，其布置间隔元件在之间，由支撑板承载；凹部，其形成在支撑板的顶表面中，在第一泡沫垫下方；第二泡沫垫，其设置在凹部中；以及压力响应式薄膜开关，其在第二泡沫垫上设置在凹部中。凹部的深度超过压力响应式薄膜开关和第二泡沫垫的总高度。压力响应式薄膜开关侧向突伸超过第二泡沫垫的第一边缘且超过第二泡沫垫的相反于第一边缘的第二边缘。
[0011] 优选地，间隔元件与支撑板一体形成。支撑板和间隔元件优选地由注塑成型的塑料制成，但是其他材料可能被证明是合适的。
[0012] 依据本发明的第一和的第二方面，B面薄膜开关包括通过间隔膜彼此隔开的第一载体膜和第二载体膜，间隔膜在其中具有限定容室的开口，压力响应式薄膜开关包括至少两个电极，所述至少两个电极以彼此面对的关系分别设置在第一和第二载体膜上的容室中，使得当压力施加在压力响应式薄膜开关上时，所述至少两个电极被带到更靠近一起，可能与彼此接触。当在第一和第二载体膜上的电极之间建立接触时，叫做“启动”薄膜开关。建立接触的压力最小量称为“压力阈值”或“启动阈值”。
[0013] 第一泡沫垫配置成使得在其由所施加的超过某个阈值的压力挤压后，所述第一泡沫垫变形，以便穿入凹部、接触压力响应式薄膜开关、并且与第二泡沫垫一起挤压压力响应式薄膜开关，以便启动压力响应式薄膜开关。由于薄膜开关在较高压力下侧向突伸超过第二泡沫垫的两个相反边缘的事实，第一泡沫垫使压力响应式薄膜开关的突伸部分向下弯折，从而引起薄膜开关翘曲。因此，薄膜开关通过挤压和弯折(翘曲)的结合启动。试验已经示出，翘曲的附加参数允许在广阔的温度范围内(例如，从–40℃到85℃)实现启动阈值的更准确的限定。
[0014] 如将被理解的，由于凹部深度大于压力响应式薄膜开关和第二泡沫垫的总高度，当座椅处于未加载状态时，压力响应式薄膜开关和第一泡沫垫底之间存在空间间隙。因此，空间间隙防止压力响应式薄膜开关的所谓预先加载。而且，如果泡沫垫由于老化变形且开始沉入间隙，泡沫垫将不会立刻在薄膜开关上施加预载。因此，单元可获得更长的寿命。
[0015] 本发明的另一方面涉及车座，所述车座包括座垫支撑由座垫支撑弹簧和座椅B面占用传感器单元根据本发明的第一方面。座椅B面占用传感器单元搁置在座垫支撑弹簧上且由座垫支撑弹簧抵靠座垫施加。
[0016] 本发明的又一方面涉及车座，所述车座由座垫支撑板支撑的座垫和依据本发明的第二方面的座椅B面占用传感器单元。座椅B面占用传感器单元在这种情况下搁置在座垫支撑板上且由座垫支撑板抵靠座垫施加。
[0017] 当座椅被加载(被乘客)时，座椅泡沫被挤压且将压力的一部分传递到座椅占用传感器单元的泡沫垫。继而，泡沫垫变形且穿入凹部中。如果传递到压力响应式薄膜开关的压力超过压力阈值，则压力响应式薄膜开关被启动和座椅占用被识别。
[0018] 如将被理解的，座椅占用传感器单元的敏感性取决于至少以下参数且可因此由至少以下参数调整：
[0019] o第一和第二泡沫垫的高度和硬度；
[0020] o第一泡沫垫和压力响应式薄膜开关之间的间隙的高度；
[0021] o薄膜开关的启动阈值；
[0022] o凹部相对于泡沫垫的支撑区域的尺寸(直径)；
[0023] o薄膜开关的尺寸(直径)、以及第二泡沫垫的相反边缘之间的距离。
附图说明
[0024] 现在将参考附图通过示例详细描述本发明的优选实施方式，在附图中：
[0025] 图1是根据第本发明的一方面的压力响应式座椅占用传感器单元的剖视图；
[0026] 图2示出图1的压力响应式座椅占用传感器单元，此时压力响应式座椅占用传感器单元设置在其中的座椅被占用；
[0027] 图3是无泡沫垫的图1的压力响应式座椅占用传感器单元的透视图；
[0028] 图4是图1的压力响应式座椅占用传感器单元的透视图，其中，示出泡沫垫；
[0029] 图5是示出压力响应式薄膜开关的内部结构的图1的压力响应式座椅占用传感器单元的剖视图；
[0030] 图6是根据本发明的第二方面的压力响应式座椅占用传感器单元的剖视图。
具体实施方式
[0031] 图1至5示出根据本发明的第一方面的优选实施方式的用于车座的压力响应式座椅B面占用传感器单元10。占用传感器单元10包括与侧向承载元件14一体形成的支撑板12，所述支撑板通过侧向承载元件附连到座椅的座垫支撑弹簧16。承载元件14限定占用传感器单元的上表面18，支撑板12的顶表面20被设置成从所述上表面18凹进。第一泡沫垫22布置在支撑板12的顶表面20上的各承载元件14之间。在泡沫垫22下方形成在支撑板12的顶表面20中的凹部24容纳放置在第二泡沫垫23上的压力响应式薄膜开关26。凹部24的深度超过薄膜开关26和第二泡沫垫23的总高度。
[0032] 泡沫垫22的上表面28基本与占用传感器单元10的上表面18对齐。所述两个表面因此抵靠座垫30的底侧(B面)施加。当座椅被加载时(在图2中由箭头32示意)，座垫30将合成压力的一部分传递到占用感应单元10上，尤其传递到第一泡沫垫22上。第一泡沫垫22的机械特性选定成使得在泡沫垫22通过所施加的超过某个阈值的压力挤压后，泡沫垫变形，以便穿入在支撑板12的顶表面中的凹部24中、接触压力响应式薄膜开关26、使得压力响应式薄膜开关26翘曲(图2)、并且与第二泡沫垫23一起挤压压力响应式薄膜开关26，由此压力响应式薄膜开关被启动。
[0033] 图3从不同视角示出占用感应单元10。为了清楚起见，泡沫垫22和座垫未在图3中示出。侧向承载元件14搁置在由弹簧16和交叉带34形成的座垫悬挂衬垫上。从占用感应单元10的上表面18凹进的支撑板12承载具有两个有效区域36的传感器装置，每个有效区域代表压力响应式薄膜开关26。两个薄膜开关电联到由热熔壳体38保护的连接尾部。连接尾部用于使传感器装置与可读电子装置(诸如，例如汽车车载计算机)接口。位于传感器装置下方的第二泡沫垫23的位置和形状在图3中由虚线轮廓指示。每个薄膜开关侧向突伸超过第二泡沫垫23的相反长边缘。值得注意的是，传感器装置且因此薄膜开关26由装配传感器装置轮廓的凹部24轮廓且由热熔壳体维持就位。为了在第一泡沫垫22没有与薄膜开关接触时避免在薄膜开关26上的应变，传感器装置没有胶粘或以其他方式附连到第二泡沫垫23，而是仅仅位于第二泡沫垫上。因此，占用感应单元10的结构允许传感器装置和第二泡沫垫之间的微小的相对运动，这很大程度上避免由占用感应单元10的组件的不同热膨胀系数引起的在薄膜开关26上的应变。
[0034] 图4示出与图3相同的透视图，其中泡沫垫22就位。
[0035] 图5对应于图1，除了图5还示出压力响应式薄膜开关26的内部结构。如能够看到的，压力响应式薄膜开关26包括由间隔膜40彼此隔开且保持在一起的第一载体膜32和第二载体膜38。间隔膜40在其中具有限定容室的开口41。至少两个电极42以彼此面对的关系分别设置在第一和第二载体膜上的容室中。当压力由第一和第二泡沫垫22、23施加在压力响应式薄膜开关26上时，载体膜32、38翘曲且曲折、并且电极42因此被带到更靠近一起。如果施加充足压力，即压力超过启动阈值，则电极42与彼此取得接触，由此电路闭合。这导致可由关联控制和评估线路检测的电阻或电压下降、或电流增加。
[0036] 图6示意根据本发明的第二变型的、结合到车座100的坐置部分中的座椅B面占用传感器单元110的优选实施方式。车座包括支撑座垫130的座板144。占用传感器单元110搁置在座板144上。
[0037] 座椅B面占用传感器单元110包括支撑板112、限定座椅占用传感器单元110的上表面118的多个间隔元件114，支撑板112的顶表面120设置成从所述上表面118凹进。第一泡沫垫122布置在由支撑板112承载的间隔元件114之间。在第一泡沫垫122下方形成在支撑板112的顶表面120中的凹部124容纳设置在第二泡沫垫123上的压力响应式薄膜开关126。凹部124的深度超过薄膜开关126和第二泡沫垫123的总高度。第一泡沫垫122的机械特性被选定为使得在泡沫垫122由所施加的超过某个阈值的压力挤压后，泡沫垫变形，以便穿入在支撑板112的顶表面中的凹部124、接触压力响应式薄膜开关126、使得压力响应式薄膜开关
126翘曲、并且与第二泡沫垫123一起挤压压力响应式薄膜开关126，由此压力响应式薄膜开关被启动。
[0038] 压力响应式薄膜开关126的内部结构与就图5讨论的压力响应式薄膜开关26的内部结构相同。
[0039] 虽然已经详细描述特定实施方式，但是本领域技术人员将理解的是，可以鉴于本申请的总教导开发对这些细节的各种修改和替换方案。因此，至于本发明的范围，所公开的具体构型仅意味着示意性且并非限定性，本发明的范围由本文及其任何和所有等同方案的全部范围给出。
