专利名称：具有两个开关级别的传感器垫的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种用于确定车座的座位占用状态的传感器垫。
背景技术：
座位占用传感器已经被使用了相当长的时间，用于控制车辆内的气囊。这些座位占用传感器被用于确定车座的占用状态，并且仅在当前占用状态要求触发气囊时才起动分配给该座位的一或多个气囊。这些座位占用传感器通常具有多个开关元件，例如压力传感器，它们被排列分布在车座的就座区域。连接到座位占用传感器的评测单元询问各开关元件的开关状态并由各自的开关状态确定座位的占用状态。如果座位被人占用，多个开关元件可基于人施加到座位上的重量产生的力而被触发，通过连接的评测电路识别的状态作为座位的占用状态，并且传送到气囊控制器。
为允许分配给车座的气囊可靠触发，这种座位占用传感器必须以下述方式构成，即，连传感器垫的轻微触发也被评测单元检测为座位占用，以致如果发生碰撞可起动相应的气囊。为此，传感器垫必须具有高动态响应性，以致可以灵敏地区分不同座位占用状态。
对于并非安全关键性的应用等，例如，在安全带警告系统中，不是必须或要求座位占用的这种灵敏检测。例如，如果车座被占用而相关安全带的安全带锁没有扣住，则这种警告系统会输出听觉或视觉信号。在这种系统中的座位占用传感器必须本质上可以区分是乘客占用座位还是不重的物体例如手提包等占用座位。需要关注的是，为此目的，座位占用传感器优选使由一定触发级别引起的信号产生唯一限定的改变，这种改变被用作所连接的评测单元的开关阈值。
因此，用于安全带警告系统的座位占用传感器存在的要求显然不同于用于控制气囊的传感器垫存在的要求。如果单一的传感器垫既被用于控制气囊又被用于安全带警告系统，则在构成传感器垫时这些不同要求会形成相当大的难题。
发明目的因此，本发明的目的是提出一种传感器垫，其允许组合使用。
发明内容
通过如权利要求1中请求保护的传感器垫，可实现本发明的上述目的。这种用于确定车座的座位占用状态的传感器垫包括多个传感元件，它们可被分配给车座的就座区域，其中，传感元件以下述方式构成并相连，即传感器垫输出的信号会随着座位占用状态的而改变。根据本发明，至少第一传感元件和第二传感元件连接而以下述方式形成传感元件对，即当第一和第二传感元件被同时触发时，传感器垫的输出信号超过预定阈值或者下降在预定阈值之下，而不论其它传感元件的触发状态如何。
因此，本发明提出的传感器垫具有两个不同的开关阈值，根据传感器垫不同使用的需要，它们基本上可彼此单独调整。只要传感元件对的两个第一和第二传感元件中没有或者只有一个通过占用状态被触发，则传感器垫的输出信号可根据被占用就座区域的尺寸或者根据因作用到就座区域上的重量所产生的力而灵敏地改变。这种输出信号的灵敏改变可在连接的评测电路上评测，目的是控制约束系统准确起动。
但是，一旦第一和第二传感元件都被触发，则传感器垫的输出信号突然改变并且可通过预定阈值。在连接的评测电路上，输出信号的性质可被以唯一限定的方式分配给特定占用状态，其中，除了起动约束系统之外，如安全带警告装置等也被起动。要注意到，传感器垫的开关阈值可以下述方式调整，即仅在传感元件对的两个传感元件被起动时，输出信号的预定阈值才可通过。因此，例如，可以有效地排除在唯一限定的座位占用状态没有出现的情况下而安全带警告装置被起动的可能性。
要注意到，在本发明的一个可行实施例中，相对大量的传感元件可以下述方式彼此连接，即当多数传感元件被同时触发时，超过或低于传感器垫输出信号的预定阈值。由此，例如，可以以上述方式将并联的多个第一传感元件和相应并联的多个第二传感元件连接。这样，例如当发生一个第一传感元件和一个第二传感元件同时触发的情况，也已达到输出信号的预定阈值。
在本发明的一个可行实施例中，第一和第二传感元件彼此紧邻设置。在传感元件的这种设置中，仅在这对传感元件附近的座位占用局部超过预定起动极限时，预定阈值才可通过。在另一个可行的实施例中，第一传感元件被设置在传感器垫的第一区域内，第二传感元件被设置在传感器垫的第二区域内。传感元件对的两个传感元件例如可被设置在距沿车辆纵向延伸的座位中心线至少大约相等的距离处，并且彼此相隔一定距离。这种开关元件相对于座位中心线的对称设置意味着，仅在车座占用覆盖了预定距离，并且所述占用关于座位的中心平面至少大约对称出现时，与用于安全带警告系统相关的座位占用才被检测到。座位占用传感器的局部触发，例如作为对象等存在的结果，还有例如作为被放置在座位上的手提包导致的结果，不被检测为座位占用，因此安全带警告系统不响应。
在本发明特别简单的实施例中，通过单独的连接线路将第一和第二传感元件彼此连接。如果传感元件对的两个传感元件彼此近距离设置，则依靠单独连接线路的这种直接连接可特别容易实现。相反，如果传感元件对的传感元件彼此远距离设置在传感器垫的区域内，则有利的是依靠连接的评测电路将第一和第二传感元件彼此连接。在这种传感元件对的各传感元件被单独连接到评测电路上的实施例中，也就是矩阵式连接中，不需要在大范围的传感器垫上布置一条单独连接线路。事实上，相对于传导线路交叉(其应当被避免)设置这种连接线路可能会导致难以解决的问题，特别是，如果进一步的功能性元件等，例如儿童座位检测装置的天线，被结合到传感器垫上时。
在本发明的一种优选改进中，第一和第二传感元件被分别连接在第一和第二连接导体之间。第一和第二传感元件被以下述方式构成并相连，即当第一和第二传感元件被同时触发时，在第一和第二连接导体之间产生短路。两个传感元件被触发时产生的短路可容易由连接的评测电路检测为下降到低阻抗阈值以下的值。
例如，传感器垫的传感元件可被设计成具有压变电阻的压力传感器。特别是箔式压力传感器适合作为压力传感器，它们可被以传感器垫的形式低成本制造。在这一实施例中，传感器垫的输出信号原则上取决于由作用到传感器垫上的重量产生的力，这是由于传感元件或传感器垫的全部阻抗随着由重量产生的力的减小而减少。根据本发明，在本传感器垫中，至少连接两个单独的压力传感器从而以下述方式形成传感元件对，即当两个压力传感器被同时触发时，传感器垫的电阻值下降到一定阈值之下，而独立于其它压力传感器的触发。被连接形成传感元件对的两个压力传感器被在此优选以下述方式构成并且彼此连接，即同时触发两个压力传感器会在单独的连接线之间引起短路，以致当传感元件对被触发时，传感器垫的电阻值下降到接近零的值。
在本发明带有箔式压力传感器的一个可行实施例中，第一传感元件和第二传感元件分别包括第一和第二电极。这些电极被彼此相隔一定距离地安置在第一载体箔上，设安置在第二载体箔上的触发层与各自的第一和第二电极以下述方式相对，即当第一和第二载体箔被压向一起时，因压力作用的结果触发层促使第一和第二电极彼此接触。第一传感元件和第二传感元件优选地分别具有第三电极。其中，在第一传感元件中，第三电极以与第一电极相对的方式设置在第二载体箔上，在第二传感元件中，第三电极以与第二电极相对的方式设置在第二载体箔上，其中，第一传感元件的第三电极连接到第二传感元件的第三电极上。正如上面已经描述过的，依靠连接的评测电路或者依靠单独的连接线路，将第一传感元件的第三电极和第二传感元件的第三电极彼此连接。
作为在单独的传感元件中第三电极的这种设置以及描述的第三电极彼此连接的结果，如果依靠各自的第三电极和它们的连接触发两个压力传感器，则传感元件的两个第一和第二电极短路，传感器垫的电阻值突然下降到预定阈值之下，结果可在各自的连接线路上被检测到。
下面参照所附的附图描述本发明的实施例。
图1示意性示出了根据本发明的传感器垫的第一个实施例。
图2示意性示出了根据本发明的传感器垫的第二个实施例。
图3示出了箔式压力传感器对的一个可行实施例的剖视图。
具体实施例方式
图1中示意性示出传感器垫(sensor mat)10的第一个实施例。举例来说，这种传感器垫10包括多个独立的传感元件12，它们关于彼此被以一定布局布置，所述布局是预定的，例如通过特定的座位几何结构而预定。这些独立的传感元件可采用例如箔式压力传感器，它们置于公共的载体箔之间。根据传感器垫的实施例，各传感元件12被布置成与传感器垫10的连接凸片14连接，这种连接可以是独立连接，也可以依靠载体箔之间穿行的连接线结合成组地连接。依靠该连接凸片14，传感器垫10可以下述方式连接到评测电路(未示出)上，即可确定单个传感器或者传感器组的开关状态。
在图1中示出的传感器垫10的实施例中，多个第一传感元件16和多个第二传感元件18被以下述方式彼此连接，即如果每次至少有一个第一传感元件16和一个第二传感元件18被同时触发，而不论其它传感元件的触发状态如何，则传感器垫10的输出信号将通过预定阈值。在带有箔式压力传感器的实施例的情况下，即具有压变电阻，这种连接可采用如下述方式，例如，即传感器垫或者传感器垫的一组传感元件的电阻值下降到接近零的电阻值。
一对箔式压力传感器的一个可行实施例以图3中示出的方式连接。每个箔式压力传感器16和18包括第一电极22和第二电极24，它们被置于第一载体箔26上，彼此相隔一定距离。此外，每个箔式压力传感器16和18包括触发层28，它们以与各自的第一和第二电极22和24相对的方式设置在第二载体箔30上。依靠间隔件32，第一载体箔26和第二载体箔30关于彼此以下述方式设置，即在开关元件没有被触发时，触发层28不能在第一和第二电极之间形成电接触，而当第一和第二载体箔被压向一起时，因压力作用，触发层28使第一和第二电极置于彼此接触(通过电流通路34表示出)。
两个箔式压力传感器16和18中的每个还具有第三电极36，它们分别被置于第二载体箔30上。在第一传感元件16中，第三电极36与第一电极22相对设置，在第二传感元件18中的第三电极36与第二电极24相对设置。为了以根据本发明的方式连接两个传感元件，依靠连接线路38，各自的第三电极36被置于彼此相接触。如果第一传感元件16和第二传感元件18被同时触发，第一元件16中的第一电极22和第二元件18中的第二电极24依靠彼此相对放置的第三电极36和它们的连接线路38彼此相连，以致在两个电极22和24之间的电阻值下降到接近零的一个值。
在图1中示出的传感器垫的实施例中，依靠它们各自的第三电极，利用连续且分立的连接线路38，将各第一和第二传感元件16和18彼此连接。要注意到，传感器垫可具有多个彼此连接的传感元件组。在图1中示出的传感器垫10中，例如，具有第一和第二开关元件40和42的另一个开关元件组依靠连接线路44彼此连接。这里，两个开关元件组被对称设置在其传感器垫的中心线的每侧上。
图2中示出传感器垫100的另一个实施例。在这个实施例中，各第一传感元件116和140以及第二传感元件118和142彼此不紧邻，而是分别被设置在传感器垫100的不同区域内。例如，每个传感元件组的第一和第二传感元件可被设置在距座位中心线至少大约相等距离处，并且彼此相隔一定距离，所述中心线在车辆纵向上延伸。作为开关元件关于座位中心线的这种对称设置的结果，仅在车座的占用覆盖了预定距离，以及至少关于座位的中心线大约对称发生占用时，与安全带警告系统相关的座位占用才被检测到。座位占用传感器的局部触发，例如，作为对象等存在的结果，如作为放置在座位上的手提包的结果，均不能检测为座位占用，因此安全带警告系统不响应。
权利要求
1.一种用于确定车座的座位占用状态的传感器垫，包括多个传感元件，它们可被分配给车座的就座区域，其中，所述传感元件被以下述方式构成并相连，即传感器垫的输出信号基于座位占用状态而改变，其特征在于，至少第一传感元件和第二传感元件被以下述方式连接以形成传感元件组，即当第一和第二传感元件被同时触发时，传感器垫的输出信号超过预定阈值或者下降到预定阈值以下。
2.根据权利要求1所述的传感器垫，其中，第一和第二传感元件彼此紧邻布置。
3.根据权利要求1所述的传感器垫，其中，第一传感元件被布置在传感器垫的第一区域内，第二传感元件被布置在传感器垫的第二区域内。
4.根据前述任一权利要求所述的传感器垫，其中，通过连接的评测电路将第一和第二传感元件彼此连接。
5.根据前述任一权利要求所述的传感器垫，其中，通过单独的连接线路将第一和第二传感元件彼此连接。
6.根据前述任一权利要求所述的传感器垫，其中，第一和第二传感元件被分别连接在第一和第二连接导体之间，其中，第一和第二传感元件被以下述方式构成并相连，即当第一和第二传感元件被同时触发时，在第一和第二连接导体之间产生短路。
7.根据前述任一权利要求所述的传感器垫，其中，传感元件被构成为具有压变电阻的压力传感器。
8.根据权利要求7所述的传感器垫，其中，第一传感元件和第二传感元件分别包括第一和第二电极，它们被彼此相隔一定距离地设置在第一载体箔上，以及设置在第二载体箔上的触发层，其以下述方式与相应的第一和第二电极相对，即当第一和第二载体箔被压向一起时，触发层使第一和第二电极彼此接触。
9.根据权利要求8所述的传感器垫，其中，第一传感元件和第二传感元件分别具有第三电极，其中，在第一传感元件中，第三电极以与第一电极相对的方式设置在第二载体箔上，在第二传感元件中，第三电极以与第二电极相对的方式设置在第二载体箔上，其中，第一传感元件的第三电极连接到第二传感元件的第三电极上。
10.根据权利要求9所述的传感器垫，其中，通过连接的评测电路将第一传感元件的第三电极和第二传感元件的第三电极彼此连接。
11.根据前述任一权利要求所述的传感器垫，其中，通过单独的连接线路将第一传感元件的第三电极和第二传感元件的第三电极彼此连接。
全文摘要
本发明公开了一种用于确定车座的座位占用状态的传感器垫。所述传感器垫包括多个传感元件，它们可被分配给车座的就座区域。所述传感元件被以下述方式构成并相连，即传感器垫的输出信号基于座位占用状态而改变。至少一个第一传感元件和第二传感元件彼此连接成传感元件对，以致当第一和第二传感元件被同时触发时，传感器垫的输出信号超过预定阈值或者下降到预定阈值以下，而不论其它传感元件的触发状态如何。
文档编号B60R21/01GK101094780SQ200580045822
公开日2007年12月26日 申请日期2005年12月22日 优先权日2005年1月3日
发明者D·容根, A·施泰尔 申请人:Iee国际电子工程股份公司