乘员传感器及具有这种乘员传感器的座椅制造技术

乘员传感器包括至少一个开关元件，其包括通过间隔件的方式彼此相距特定距离设置的顶部承载层和底部承载层。间隔件包括至少一个开口，其限定所述开关元件的激活区，在所述激活区中，所述承载层可响应于作用在所述顶部承载层和底部承载层中的至少一个上的力而集合在一起。开关元件还至少包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极以如此方式在所述承载层之间地设置在所述开关元件的所述激活区内，使得如果所述承载层集合在一起，则在所述第一电极和第二电极之间建立电接触。乘员传感器进一步包括柔性材料制成的解耦层，所述解耦层被设置在所述开关元件顶侧上，以使得所述解耦层至少在激活区的区域覆盖顶部承载层，其中该设置使得所述解耦层和开关元件至少在激活区的区域相对于彼此能侧向移位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及集成到例如为汽车座椅内的乘员传感器系统的
在具体应用中，本专利技术更具体地涉及例如用于汽车的安全系统的基于座椅乘员传感器的箔片型压力传感器的

技术介绍
座椅乘员传感器通常在汽车中用于气囊控制或其他应用的目的。一般来说，座椅乘员传感器具有多个开关元件，其以阵列配置的方式设置并分布在汽车座椅的整个表面。各个开关元件典型地被构造成简单的开/关元件或者被构造成压力感测元件，例如力感测电阻，其中，高于某特定阈值力的情况下，电阻随着作用在座椅上的力而连续变化。在这些座椅乘员传感器的一个可能应用中，实际的座椅占用状态借助于座椅乘员传感器的方式来确定，并且在汽车碰撞的情形下，与相应座椅相关联的气囊仅仅在实际座椅占用状态要求这种展开时才被展开。在不同的应用中，座椅乘员传感器的信号被用于安全带报警系统，如果特定车辆座椅被占用且相应的安全带没有被系紧的话，用于产生报警信号。如果乘客对座椅施加压力，为了进行可靠地检测，压力传感器通常介于(乘坐表面或靠背的)的座椅垫与座椅套或座椅装饰之间，以便检测车辆座椅的占用状态。如果座椅还装备有座椅加热器，压力传感器通常设置在座椅加热器之下，即设置在座椅加热层与座椅垫之间。目前，通过将装饰和/或座椅加热层粘合在下面的座椅垫上来制造数量可观的座椅。在这种情形中，座椅加热层，如果需要的话，和装饰利用不同层之间的热固性粘合剂被一起组装到座椅垫上。组件随后被加热和施加压力，以便激活胶水，并且以便在不同层的整个表面将不同的层大致粘接在一起。在该热固化阶段，设置在装饰下或直接设置在加热层之下的压力传感器被暴露于会损坏压力传感器的相当严酷的条件下。而且，一旦组件被设定，压力传感器被固定地放置，并因此不再将它的位置适配于由乘客引起的座椅的变形。技术问题本专利技术的目的提供适于被应用于上述座椅的改进的传感器布置。该目的由权利要求1所要求保护的专利技术来实现。
技术实现思路
乘员传感器包括至少一个开关元件，用于检测施加在座椅上的力。开关元件包括借助于间隔件彼此相距特定距离设置的顶部承载层和底部承载层。间隔件包括至少一个开口，其限定所述开关元件的激活区，在激活区中，所述顶部承载层和底部承载层可响应于施加在所述顶部承载层和底部承载层中的至少一个上的力而集合在一起。开关元件进一步包括电极结构，所述电极结构至少包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极以如此方式在所述顶部承载层和底部承载层之间地设置在所述开关元件的所述激活区内，以使得如果所述顶部承载层和底部承载层响应于作用在所述顶部承载层和底部承载层中的至少一个上的力而集合在一起，则所述第一电极和第二电极之间的电接触被建立。根据本专利技术，乘员传感器进一步包括柔性材料解耦层，所述解耦层以如此方式被设置在所述开关元件的顶侧上，使得所述解耦层至少在激活区的区域内覆盖顶部承载层，其中，该设置使得所述解耦层和开关元件至少在激活区的区域内相对于彼此能侧向移位。如果根据本专利技术的乘员传感器被集成到具有热结合装饰或座椅加热器的座椅中，则设置在开关元件的顶侧的解耦层将防止开关元件自身将它的表面胶粘在上覆的座椅组装层，诸如座椅装饰、毛毡层、塑料层或设置在乘员传感器之上的座椅加热器层。在上述热固化阶段，解耦层转而被粘接到上覆层。组装后，开关元件与解耦层之间的侧向可移位性将使得开关元件能够在解耦层与座椅垫之间侧向滑动一特定延伸量，以便根据座椅的变形调节它的位置。而且，在热固化阶段期间，解耦层部分地保护开关元件免受胶粘剂的热固化期间的高温和施加到座椅上的压力。因此，在该组装步骤期间的开关元件的损坏可有利地由解耦层防止。要注意到，由于解耦层的柔性，即由于解耦层由柔性材料制成，由乘客施加到座椅上的局部压力将由解耦层传递到下覆的开关元件，并由此借助开关元件可靠地提供占用情况的检测。在优选实施例中，至少在激活区的区域内，所述解耦层的侧向尺寸至少稍微比所述顶部承载箔层的侧向尺寸大。该实施例有效地确保了，在热固化阶段，开关元件不会侧向延伸超出解耦层，并因此不会粘接至上覆的座椅层。而且，解耦层的较大尺寸提供所需的空间，在该空间中，开关元件可相对于解耦层自由地移位。应注意到，解耦层可与开关元件完全分离。在这种情形中，在座椅组装期间，在设置下一个座椅层之前，解耦层被放置在开关元件的顶部。然而，在优选实施例中，所述解耦层在远离于激活区的一个区域内局部附连于顶部承载层。解耦层例如可附连到开关元件的连接耳片，即在远离于激活区的一个位置处。通过在远离于激活区的区域内的这种局部附连，乘员传感器形成单个件，其基本上改进了乘员传感器的操作，同时，也由于解耦层的柔性，开关元件相对于柔性解耦层的侧向移位被维持。要注意到，解耦层可通过诸如胶粘或压接的任何适当手段来附连于顶部承载层。可替换地，解耦层可通过设计被机械地紧固。应意识到的是，开关元件有利地包括设置在共同的顶部承载层与底部承载层之间的多个激活区，且所述解耦层被设置成在所述多个激活区的区域覆盖顶部承载层。该设置优选为，所述多个激活区中的不同激活区在更大的区域上分布，以使得乘员的检测在座椅的更大区域上被增强。开关元件优选被构造成箔片型压力传感器，且顶部承载层和/或底部承载层优选由聚合物箔片制成。箔片型或基于薄膜的压力传感器，即将作用在柔性薄膜上的压力转换为电信号的压力变送器，被广泛周知且存在多个变型。基于薄膜的压力传感器的广泛变型包括通过间隔件(例如，双侧粘性薄膜)彼此间隔特定距离设置的第一柔性承载薄膜和第二柔性下部承载箔片。间隔件设有一个或多个开口(缺失间隔件材料的区域)，其限定小室或腔。在这些小室或腔中的每一个中，至少两个电极被如此设置，响应于作用在压力传感器上的压力，第一和第二承载薄膜克服它们的弹性被压在一起，这使得小室的至少两个电极之间的电阻值下降。连接于压力传感器的控制单元测量小室电极之间的阻值(或电流或电压)，并以此确定作用在压力传感器上的压力。各个小室中的几种电极的可能设置是已知的。在第一种设置中，第一电极被设置在第一承载薄膜上，且第二电极被以与第一电极相面对的关系设置在第二承薄膜上。当第一和第二承载薄膜被压在一起时，第一与第二电极之间的电接触被建立。这种类型的小室经常被称作“通过模式(through mode)”小室。在可替换的设置中，第一和第二电极以相间隔的关系设置在第一和第二承载薄膜中的一个上，而另外一个承载薄膜被分流元件覆盖。分流元件以与第一和第二电极相面对的关系设置，以使得，当第一和第二承载膜片被压在一起时，分流元件使第一和第二电极分流。这种类型的小室被称作“分流模式(shunt mode)”小室。所述小室可被构造成简单的压力开关。在这种情形中，当第一和第二电极开始彼此物理接触时，电阻值的下降在精确的压力阈值(其从绝缘型阻值变化到导电型阻值)处突然发生。可替换地，所述小室可被以如此方式构成以使得阻值在较宽的压力范围内逐渐下降。为此，压敏材料防止小室中的电极直接接触。压敏材料的阻值随着所施加的压力而变化。压敏材料可呈现为至少一个电极上的层，或者在分流模式小室情况下，分流元件可由压敏材料制成。上述压力传感器可被低成本地制造并已证明在实际使用中具有耐用性和可靠性。由于这些特性，基于薄膜的压力传感器目前被广泛用于所有类型的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乘员传感器，其包括至少一个开关元件，所述开关元件包括通过间隔件彼此相距特定距离设置的顶部承载层和底部承载层，所述间隔件包括至少一个开口，所述至少一个开口限定所述开关元件的激活区，在所述激活区中，所述顶部承载层和底部承载层可响应于作用在所述顶部承载层和底部承载层中的至少一个的力而被集合在一起；以及所述开关元件包括电极结构，所述电极结构至少包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极以如此方式在所述顶部承载层和底部承载层之间地设置在所述开关元件的所述激活区内，使得如果所述顶部承载层和底部承载层响应于作用在所述顶部承载层和底部承载层中的至少一个上的力而被集合在一起，则在所述第一电极和第二电极之间建立电接触，其特征在于，所述乘员传感器包括柔性材料制成的解耦层，所述解耦层以如此方式设置在所述开关元件的顶侧上，使得所述解耦层至少在激活区的区域内覆盖顶部承载层，且其中该设置使得所述解耦层和开关元件至少在激活区的区域内相对于彼此能侧向移位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.17 LU LU923781.一种乘员传感器，其包括至少一个开关元件，所述开关元件包括通过间隔件彼此相距特定距离设置的顶部承载层和底部承载层，所述间隔件包括至少一个开口，所述至少一个开口限定所述开关元件的激活区，在所述激活区中，所述顶部承载层和底部承载层可响应于作用在所述顶部承载层和底部承载层中的至少一个的力而被集合在一起；以及所述开关元件包括电极结构，所述电极结构至少包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极以如此方式在所述顶部承载层和底部承载层之间地设置在所述开关元件的所述激活区内，使得如果所述顶部承载层和底部承载层响应于作用在所述顶部承载层和底部承载层中的至少一个上的力而被集合在一起，则在所述第一电极和第二电极之间建立电接触，其特征在于，所述乘员传感器包括柔性材料制成的解耦层，所述解耦层以如此方式设置在所述开关元件的顶侧上，使得所述解耦层至少在激活区的区域内覆盖顶部承载层，且其中该设置使得所述解耦层和开关元件至少在激活区的区域内相对于彼此能侧向移位。2.根据权利要求1的乘员传感器，其中，至少在激活区的区域内所述解耦层的侧向尺寸大于所述顶部承载箔片的侧向尺寸。3.根据权利要求1或2的乘员传感器，其中，所述解耦层在远离于激活区的区域中局部附连于顶部承载层。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·韦尔斯，D·容根，CC·凯登布尔格，M·万帕赫，
申请(专利权)人：IEE国际电子工程股份公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU