座椅占用傳感器單元以及座椅的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于識別座椅、尤其車輛座椅的占用的座椅占用傳感器單元以及一種具有這種座椅占用傳感器單元的座椅。
【背景技術】
[0002]現今在車輛中、尤其在乘用車輛中常常安裝車輛座椅占用傳感器和用于車輛座椅占用識別的系統，以便為不同的應用提供相應于座椅占用的電信號。作為這樣的應用的示例在此僅僅提及安全帶控制(seat belt reminder, SBR)以及安全氣囊系統的激活控制(auxiliary restraint system，ARS)。
[0003]在此，使用不同實施方式的車輛座椅占用傳感器。車輛座椅占用傳感器還可以構造為電容式傳感器、形變傳感器或構造為壓力敏感的或者力敏感的傳感器。
[0004]例如，國際申請WO 2014/075953A1描述一種設置在車輛座椅的座椅泡沫的B側上的用于車輛座椅占用識別的單元，所述單元包括具有向上的表面和向下的表面的支承板和用于支承板在座椅彈簧裝置上的支撐的大量側面支承元件，所述單元的上表面通過所述座椅彈簧裝置限定。所述支承板的向上的表面相對于所述單元的向上的表面凹陷地設置。第一泡沫墊平放地設置在所述支承元件之間以及所述支承板上。在第一泡沫墊下面的在支承板的向上的表面上實施的凹陷用于容納第二泡沫墊，所述第二泡沫墊攜帶壓力敏感的或者力敏感的傳感器，所述傳感器構造為薄膜開關。所述凹陷具有比由所述薄膜開關的高度和所述第二泡沫墊的高度構成的總和更大的深度。所述薄膜開關在側向上超出所述第二泡沫墊的第一邊緣和與所述第一邊緣相對置的第二邊緣。
【發明內容】
[0005]本發明從一種用于識別座椅、尤其車輛座椅的占用的座椅占用傳感器單元出發，其包括:
[0006]具有下側和上側的支承板，其中所述下側在準備就緒的狀態中朝向所述座椅所在的底部，并且在所述上側上構造有支撐面，
[0007]具有至少一個主動開關元件的對壓力進行反應的薄膜開關，
[0008]柔性的、設置在支承板的支撐面上的操作元件，
[0009]其中，所述操作元件參考垂直于支撐面或者垂直于座椅表面一一B側的方向設置在薄膜開關和支撐面之間并且在超過在垂直于支撐面的方向上作用到至少一個主動開關元件上的力的閾值時所述開關元件的開關狀態可改變。
[0010]“車輛”在此應尤其、但不限制性地理解為乘用車輛、載重車輛和公共汽車。
[0011]在此提出，在支承板的上側上設置有至少兩個支撐元件，所述至少兩個支撐元件在平行于支撐面的至少一個方向上通過支撐面分離地相對置并且具有朝向操作元件的側面，所述側面的下棱邊與所述支撐面至少分段連續地至少部分地鄰接，其中在沒有力作用的情況下所述操作元件在垂直于支撐面的方向上的高度大于至少兩個支撐元件的從支撐面起確定的高度。
[0012]通過這種方式可以其整個使用壽命期間保護薄膜開關免于變形和/或由彎曲導致的潛在損壞。
[0013]此外提出，對壓力進行反應的薄膜開關包括至少一個柔性的、電絕緣的第一支承薄膜和至少一個柔性的、電絕緣的第二支承薄膜以及至少一個能夠導電的第一電極和至少一個能夠導電的第二電極。
[0014]所述柔性的、電絕緣的第一支承薄膜和所述柔性的、電絕緣的第二支承薄膜彼此間隔開地基本上彼此平行地設置并且通過電絕緣的間隔薄膜彼此分離。間隔開的支承薄膜在準備就緒的狀態中基本上平行于支撐面設置。
[0015]能夠導電的第一電極例如設置在第一支承薄膜上并且能夠導電的第二電極設置在第二支承薄膜上。間隔薄膜具有至少一個貫穿凹槽，并且能夠導電的第一電極、能夠導電的第二電極和貫穿凹槽在垂直于支承薄膜的方向上至少部分重疊，以便形成至少一個主動開關元件。
[0016]由此能夠以構造簡單的方式提供一種座椅占用傳感器單元，在所述座椅占用傳感器單元中在其整個使用壽命期間持續保護薄膜開關以免變形和/或由彎曲導致的損壞。
[0017]在座椅占用傳感器單元的一種優選構型中，支撐面構造為支承板的上側中的凹陷或者構造為參照支撐元件的凹陷。由此能夠實現操作元件的良好的機械引導和位置穩定性以及操作元件設計時的附加自由度，其中同時保護薄膜傳感器免于變形和/或由彎曲導致的損壞。
[0018]在座椅占用傳感器單元的一種特別優選的擴展方案中，至少一個操作元件在平行于支撐面的至少一個方向上的尺寸基本上相應于至少兩個支撐元件在所述方向上的距離。通過這種方式可以實現操作元件的良好的機械引導和位置穩定性并且同時保護薄膜傳感器免于變形和/或由彎曲導致的損壞。
[0019]如果至少兩個支撐元件和支承板一體地實施，則能夠實現座椅占用傳感器單元的簡單且成本有利的制造。“一體地”在此應尤其理解為材料鎖合地連接一一例如通過焊接工藝和/或粘接工藝并且特別有利地模制，如同通過由鑄造制造和/或通過一個或多個組件注塑方法中的制造。具有至少兩個支撐元件的支承板尤其能夠特別有利地由熱塑性塑料以注塑方法制造。
[0020]在座椅占用傳感器單元的另一有利構型中，支撐面基本上以矩形形狀構造，操作元件占據支承面的大部分，并且至少兩個支撐元件沿著矩形的長邊設置。“大部分”在此應尤其理解為多于50%并且特別有利地多于70%。“基本上矩形”在此應尤其理解為支撐面的量值與包圍支撐面的最小矩形的量值偏差小于10%。由此能夠實現對壓力進行反應的薄膜開關的一種構型，其中薄膜開關具有很多主動開關元件并且通過超過在垂直于支撐面的方向上作用到主動開關元件中的一個或多于一個上的力的閾值所述主動開關元件的開關狀態或相關多個主動開關元件的開關狀態可改變。例如所述薄膜開關能夠在矩形的長邊的方向上具有多個依次設置的主動開關元件，這些主動開關元件的開關狀態為了識別座椅的占用能夠有利地彼此邏輯關聯。矩形的長寬比優選至少2:1并且特別優選至少3:1。
[0021]在座椅占用傳感器單元的另一優選構型中，至少兩個支撐元件具有基本上矩形的橫截面形狀。由此能夠通過簡單的方式實現操作元件的良好的機械引導和位置穩定性并且同時保護薄膜傳感器以免變形和/或由彎曲導致的損壞。
[0022]如果操作元件至少主要由泡沫塑料材料構成，則能夠通過超過在垂直于支撐面的方向上作用到主動開關元件上的力的閾值實現主動開關元件的開關狀態的可靠且可復現的改變。
[0023]特別優選地，泡沫塑料材料是基于已知的聚氨酯(PUR)泡沫塑料的材料，由于其廣泛使用能夠提供成本有利且良好可供使用的解決方案。
[0024]在另一優選構型中，座椅占用傳感器單元包括分離薄膜元件，所述分離薄膜元件在準備就緒的狀態中參考垂直于支撐面的方向設置在薄膜開關上方。因此能夠有利地有效避免在使用座椅中的座椅占用傳感器單元的情況下所述薄膜開關附著在座椅的座椅泡沫上并且由此關聯地能夠避免座椅占用傳感器單元的潛在失效。
[0025]在一種優選構型中，分離薄膜元件至少在朝向薄膜開關的一側上或朝向座椅的座椅泡沫的一側上具有涂層，所述涂層具有化學隔離物質。也可以以化學隔離物質涂覆分離薄膜元件的兩側。所述化學隔離物質例如能夠由基于PTFE (聚四氟乙烯)的隔離物質形成。替代地也可以使用本領域技術人員認為合適的其他隔離材料。
[0026]在另一優選構型中，薄膜開關的第一電極和第二電極以厚膜技術實施。通過這種方式能夠實現關于通過超過在垂直于支撐面的方向上作用到至少一個主動開關元件上的力的閾值導致的至少一個主動開關元件的開關狀態的改變的高精度和可重復性。
[0027]在另一優選構型中，柔性的、電絕緣的支承薄膜中的至少一個至少主要由熱塑性塑料構成。由此能夠實現柔性的、電絕緣的支承薄膜的高尺寸精確度以及作為高精確度的結果實現關于通過超過在垂直于支撐面的方向上作用到至少一個主動開關元件的力的閾值導致的至少一個主動開關元件的開關狀態的改變的高精度和可重復性。
[0028]優選地，熱塑性塑料從以下組中選擇:所述組由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSU)和由這些塑料中的至少兩種構成的混合物形成。
[0029]此外提出一種座椅、尤其車輛座椅，其包括座椅底部和座椅墊，所述座椅底部用于支撐座椅位置中的人，所述座椅墊具有至少一個泡沫塑料元件用于所述座椅底部的襯墊，其中所述至少一個泡沫塑料元件具有朝向座椅位置中的人的上側和朝向所述座椅底部的下側，所