一种电容式座椅传感器及工作方法技术

本发明专利技术涉及一种电容式座椅传感器及工作方法，主要包括MCU、电容、导电薄片和接插件，所述的MCU通过接插件与导电薄片和电容电路控制连接，所述的电容包括动极板、定极板和电容介质，MCU作为数据处理的微控制单元；本发明专利技术使用电容式传感器的原理，将被测物理量的变化转换为电容量的变化，当有一定接触面积的导体靠近，可触发电容式传感器，输出对应的电平信号。由于人体组织属于导电体，只需把就座传感器放在座椅正下方，当有人入座时可被识别。

Capacitive seat sensor and method of operation

The present invention relates to a capacitive sensor seat and working methods, mainly including MCU, capacitor, electrically conductive sheet and connector, the MCU connector and connection control through the conductive sheet and capacitor circuit, the capacitor includes plate, fixed plate and capacitor, MCU as micro control unit data processing principle; the invention uses capacitive sensor, the measured physical quantity changes will be converted to the capacitance change, when there is a certain contact area near the conductor, can trigger the capacitive sensor, signal output corresponding to the. Since the human tissue is electrically conductive, it is only necessary to place the sensor under the seat and be recognized when someone is seated.

【技术实现步骤摘要】
一种电容式座椅传感器及工作方法
本专利技术涉及移动传感器
，尤其涉及一种电容式座椅传感器及工作方法。
技术介绍
目前现有技术中的座位传感器，只要有一定的压力就判断有人入座，判断方式单一，在座位上放有一定重量的物体，就会产生误判，对于需要精准判断是否有人入座及入座率，用于现在座椅的应用是缺乏相应精确检测技术。随着国家法规的不断完善，对汽车安全性能的要求在不断提高，座椅传感器会越来越多地应用在不同的车型上，只有更加可靠的座椅传感器，才能保证与座椅的安装配合，使传感器发挥其最优性能。因此，有必要开发出一种电容式座椅传感器及工作方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种电容式座椅传感器及工作方法，提高了检测识别座椅人入座的准确性，为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术电容式座椅传感器及工作方法，主要包括MCU、电容、导电薄片和接插件，所述的MCU通过接插件与导电薄片和电容电路控制连接，所述的电容包括动极板、定极板和电容介质；所述的MCU作为数据处理的微控制单元，工作流程如下：a.电容式座椅传感器上电后，MCU处于定时自动唤醒低功耗模式；b.MCU自动唤醒后，对定极板发送脉冲信号；c.同时MCU计算出给定极板脉冲充电所需要的时间，和定极板放电的时间；d.MCU通过计算出充电时间加放电时间之和作为充放电时间，从而与没人就座时的充放电时间对比，当此时充放电时间大于没人就座时的充放电时间，判断为有人入座，否则判断为无人入座；e.有人入座MCU就向外输出一个高电平信号，否则向外输出一个低电平信号；f.判断完成重新进入低功耗模式，等到定时时间到，MCU自动唤醒再重新进入工作状态；g.工作步骤b到步骤f循环。进一步方案为：所述的动极板、定极板和电容介质的极距和极板面积，改变其中任意一个量，均可使电容量C改变。进一步方案为：所述的动极板为感应的人体，作为电容的负极，所述的定极板为导电薄片，作为电容的正极。进一步方案为：所述的电容介质为动极板与定极板之间的衣物、坐垫或空气。进一步方案为：所述的导电薄片为铜皮薄片、碳胶薄片或银胶薄片。进一步方案为：所述的导电薄片上表面和下表面紧贴设有透明PET膜和底胶构成。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：座椅传感器是使用电容式传感器的原理，电容式传感器是将被测物理量的变化转换为电容量的变化，当有一定接触面积的导体靠近，可触发电容式传感器，输出对应的电平信号。由于人体组织属于导电体，只需把座椅传感器放在座椅正下方，当有人入座时可被识别。当座椅上必须满足一定接触面积的导体靠近，在座位上出现一定接触面积的导体比受到挤压误判的概率小很多，从而提高了识别是人入座的准确性。附图说明图1为本专利技术电容式座椅传感器及工作方法的工作流程示意图；图2为本专利技术实施例的电容式座椅传感器及工作方法的工作原理图；图3为本专利技术实施例的结构示意图；图4为本专利技术实施例的波形示意图。附图标记1、定极板；2、动极板。具体实施方式为了更充分理解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。如图1-4所示，本专利技术电容式座椅传感器及工作方法，主要包括MCU、电容、导电薄片和接插件，MCU通过接插件与导电薄片和电容电路控制连接，电容包括动极板、定极板和电容介质；MCU作为数据处理的微控制单元，工作流程如下：a.电容式座椅传感器上电后，MCU处于定时自动唤醒低功耗模式；b.MCU自动唤醒后，对定极板发送脉冲信号；c.同时MCU计算出给定极板脉冲充电所需要的时间，和定极板放电的时间；d.MCU通过计算出充电时间加放电时间之和作为充放电时间，从而与没人就座时的充放电时间对比，当此时充放电时间大于没人就座时的充放电时间，判断为有人入座，否则判断为无人入座；e.有人入座MCU就向外输出一个高电平信号，否则向外输出一个低电平信号；f.判断完成重新进入低功耗模式，等到定时时间到，MCU自动唤醒再重新进入工作状态；g.工作步骤b到步骤f循环。如图2所示，其中电容主要包括动极板2、定极板1、电容介质，所述的动极板与定板板之间距离为极距，所述的动极板与定板板之间平面面积为极板面积，所述的电容介质、极距与极板面积，改变其中任意一个量，均可使电容量C改变。也就是说，如果被检测参数的极距(当极板面积、介质固定时)变化会引起电容量C发生变化，就可利用相应的电容量的改变实现参数测量。动极板为感应的人体，作为电容的负极，定极板为导电薄片，作为电容的正极，电容介质为动极板与定极板之间的衣物、坐垫或空气。又由电容充电时间计算公式：充电时间＝R*C*ln((E-V)/E)R--欧姆；C--法拉；E--RC串联电路的外加电压伏特；V--电容上要达到的电压；ln是自然对数。电容达到充满的充电时间，与电容的大小有关，电容越大，充电时间越长，成正比；与电阻大小有关，电阻越大，充电电流越小，所以充电时间延长，成正比；与外加电压大小有关，电压越大，时间越短。如图4所示，方形波形为MCU发射出来的脉冲波形，曲线波形为经过定极板充放电的波形，T1为充电时间，T2为放电时间。导电薄片上表面和下表面紧贴设有透明PET膜和底胶构成，保护导电薄片并且与接插件和MCU连接。上结论可知，使用一定面积的薄片导电材质作为定极板，导电薄片为铜皮薄片、碳胶薄片或银胶薄片等，电阻、电流、外加电压固定不变，把感应的人体组织看作为动极板，当动极板靠近定极板的过程中，此时在定极板上形成的电容C会增大，当电容大小发生变化，充电的时间会随着变化，通过此关系，只要计算出电容的充放电时间，就可以得到电容的变化量，从而就可以判断是否有人入座。当座椅上必须满足一定接触面积的导体靠近，在座位上出现一定接触面积的导体比受到挤压误判的概率小很多，从而提高了识别是人入座的准确性。可运用于汽车座椅乘员感知系统，如安全带报警传感器，出租车自动计费器，气囊感应和驾驶员离座。有了这个装置，便可以更准确的感知座位上有没有人。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：电容式传感器使用电容式传感器的原理，是将被测物理量的变化转换为电容量的变化，当有一定接触面积的导体靠近，可触发电容式传感器，输出对应的电平信号，由于人体组织属于导电体，只需把座椅传感器放在座椅正下方，当有人入座时可被识别。上述仅以实施例来进一步说明本专利技术的
技术实现思路
，以便于读者更容易理解，但不代表本专利技术的实施方式仅限于此，任何依本专利技术所做的技术延伸或再创造，均受本专利技术的保护。本专利技术的保护范围以权利要求书为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式座椅传感器及工作方法，其特征在于：主要包括MCU、电容、导电薄片和接插件，所述的MCU通过接插件与导电薄片和电容电路控制连接，所述的电容包括有动极板、定极板和电容介质，所述的MCU作为数据处理的微控制单元；电容式座椅传感器工作流程如下：a.电容式座椅传感器上电后，MCU处于定时自动唤醒低功耗模式；b.MCU自动唤醒后，对定极板发送脉冲信号；c.同时MCU计算出给定极板脉冲充电所需要的时间，和定极板放电的时间；d.MCU通过计算出充电时间加放电时间之和作为充放电时间，从而与没人就座时的充放电时间对比，当此时充放电时间大于没人就座时的充放电时间，判断为有人入座，否则判断为无人入座；e.有人入座MCU就向外输出一个高电平信号，否则向外输出一个低电平信号；f.判断完成重新进入低功耗模式，等到定时时间到，MCU自动唤醒再重新进入工作状态；g.工作步骤b到步骤f循环。

【技术特征摘要】
1.一种电容式座椅传感器及工作方法，其特征在于：主要包括MCU、电容、导电薄片和接插件，所述的MCU通过接插件与导电薄片和电容电路控制连接，所述的电容包括有动极板、定极板和电容介质，所述的MCU作为数据处理的微控制单元；电容式座椅传感器工作流程如下：a.电容式座椅传感器上电后，MCU处于定时自动唤醒低功耗模式；b.MCU自动唤醒后，对定极板发送脉冲信号；c.同时MCU计算出给定极板脉冲充电所需要的时间，和定极板放电的时间；d.MCU通过计算出充电时间加放电时间之和作为充放电时间，从而与没人就座时的充放电时间对比，当此时充放电时间大于没人就座时的充放电时间，判断为有人入座，否则判断为无人入座；e.有人入座MCU就向外输出一个高电平信号，否则向外输出一个低电平信号；f.判断完成重新进入低功耗模式，等到定时时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：林聪，
申请(专利权)人：深圳市电应普科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44