带有监测系统的车辆座椅技术方案

座椅(1)，其包括：

Vehicle seat with monitoring system

【技术实现步骤摘要】
带有监测系统的车辆座椅


[0001]本申请涉及监测占用座椅的用户的领域。特别地，本申请涉及车辆座椅和为此目的提供的测量系统。

技术介绍

[0002]对用于检测、分类和跟踪占用车辆座椅的用户，特别是机动车辆座椅的乘员(无论是驾驶员还是乘客)的移动的装置的需求不断增长。
[0003]特别是，在设计旨在为普通大众生产的座椅乘员检测系统的背景下，以及基于集成到这些座椅中的传感器的使用以允许监测车辆的驾驶员和乘客的需求，这种增长的需求非常重要。
[0004]这对于监测自动驾驶车辆的用户尤其如此，这需要有条件的自动化水平，其中在预定情况下委托车辆的驾驶。
[0005]在这些各种情况下，存在用于监测占用车辆座椅的用户的已知系统。这些系统使用传感器来测量车辆中人员的身体和生理属性。例如，可以使用相机监测汽车驾驶员的疲劳水平、可以使用位于座椅上方的移动传感器监测乘客的位置，等等。
[0006]但是，通过这种设备获得的测量结果通常以几秒钟的高响应时间获得，这不适合在某些情况下，尤其是在发生事故的情况下足够快地提供数据。
[0007]例如，需要能够在发生事故的情况下适应旨在保护乘占用车辆座椅的用户的安全气囊设备的特性。因此，可以基于参数的实时了解，例如用户在座椅中的确切位置、用户类型、身高、体重等，通过调节车辆座椅的安全气囊和/或安全带预紧器的特性来改善已知设备的操作。
[0008]此外，通过这种设备获得的测量结果通常是不准确的，并且不允许知道用户和该用户的四肢相对于座椅的各个组成元件如何定位。
[0009]例如，需要能够警告车辆座椅的用户他或她的姿势不适合于长期占用座椅，并且对于用户而言，调节靠背相对于座位部分或扶手的相对位置是有益的，以便特别地避免背部疼痛。
[0010]此外，此类设备获得的测量值通常缺乏鲁棒性，因为它们几乎无法承受可能影响它们的重大破坏或低强度破坏。
[0011]例如，需要能够检测到由于轻微的移动而产生的信号，例如由于占用座椅的用户自身的移动而不受针对他或她就坐车辆的振动所影响的抖动，与在正常条件下执行的测量相对应的信号产生干扰的车辆振动。

技术实现思路

[0012]针对上述缺点以及对上述个别或所有需求，本说明书主要涉及一种座椅，该座椅包括：
[0013]‑
靠背；
[0014]‑
连接到所述靠背的座位部分；以及
[0015]‑
在所述靠背和/或所述座位部分上限定的至少一个测量区域，至少一个测量区域包括至少一个叉指式电容传感器，其能够测量占用所述座椅的用户的距离或移动。
[0016]这使得可以提供一种能够对占用座椅的用户进行人体测量的设备，其具有比传统测量更符合人体工程学的优点。
[0017]在本文中，人体测量是对个体的尺寸特征的测量，包括身高、胸部高度、诸如胳膊和腿的四肢的长度、人的质量或所述四肢的质量或相应的重心。因此，可以例如根据其性别或根据其体重来定义一个或多个用户类别，以便通过用户的体重例如是大于25公斤还是小于70公斤来区分儿童与成人。
[0018]在本文中，叉指式电容传感器是包括至少一个电极的传感器，该电极允许基于电容效应来检测距离的变化，该距离可能很小。借助于这种电容效应，可以通过测量电容器的电容来确定所述距离，该电容与待测量的距离成反比，并且与传感器电极的表面积和传感器与待测量的零件之间存在的介电常数的乘积成正比。结果，在测得的电容的值与相应的距离或移动的值之间存在直接关系。
[0019]在此，测量区域是靠背和/或座位部分的表面区域，或更通常是座椅的表面区域，在该内部区域中至少一个叉指式电容传感器具有足够的灵敏度来检测所述距离或所述移动的变化。
[0020]在此，叉指式传感器，特别是叉指式电容传感器是由至少一个板或至少一个以梳子形状布置的金属电极形成的传感器，并且优选地具有彼此相对的两个面。
[0021]有利地，叉指式电容传感器使得可以提供减小体积但具有最大可用表面积的传感器，这在减小传感器厚度的同时增加了传感器的电容和灵敏度。
[0022]有利地，叉指式电容传感器还允许在大约一微秒的短时间间隔内获得测量值。这使得可以提供具有高可信度的快速、准确的系统。
[0023]根据一个特定示例，至少一个测量区域还包括至少一个电阻电极，其能够测量占用所述座椅的用户的接触压力。
[0024]这使得可以提供一种多物理场的单技术设备，用于监测用户在座椅的表面，特别是座椅的座位部分和/或靠背上施加的重量和/或接触力。
[0025]此外，至少一个叉指式电容传感器与至少一个电阻电极的组合使得可以实现用于检测用户和/或分类占用座椅的用户类型的最佳灵敏度。这种组合还允许以可能的冗余性大大优越的方式提高数据的可信度和可靠性。
[0026]通常，使用两种此类不同类型的传感器还可以通过使用其互补性和冗余性以及测量的合理性来增强车辆的车载诊断能力(称为OBD能力)。
[0027]在此，电阻电极是能够基于该元件的电阻率的变化来测量座位部分和/或座椅靠背的至少一个测量区域中的压力的任何类型的电阻传感器。
[0028]此处，“g/cm
2”表示压力的度量单位，单位为克/平方厘米，因此在国际单位制中1g/cm2等于98.0665Pa，其中“1Pa”表示1帕斯卡。
[0029]在此，通常由使用者施加于座椅的座位部分的最大压力为大约90g/cm2，并且通常施加于座椅靠背的最大压力为70g/cm2。
[0030]根据一个特定示例，座椅还包括至少一个测量薄片，其形成至少一个测量区域并
且将至少一个叉指式电容传感器电连接到至少一个电阻电极。
[0031]因此，测量薄片使得可以连接多个叉指式电容传感器和电阻电极。
[0032]根据一个具体示例，由测量薄片形成的所有叉指式电容传感器和电阻电极彼此电连接。
[0033]例如，当在基板上制造薄片时，这可以简化包括测量区域的座椅的制造。
[0034]根据一个特定示例，将至少一个叉指式电容传感器和至少一个电阻电极分开的至少一个距离小于50毫米且大于10毫米，优选地等于20毫米。
[0035]在此，为了确定两个元件之间的距离，考虑正负2.5毫米的精度。
[0036]将叉指式电容传感器和电阻电极彼此靠近放置有利地提高了通过它们的组合获得的测量的准确性和可靠性。当每个叉指式电容传感器
‑
电阻电极对之间的距离为20毫米正负2.5毫米时，这些测量的组合是最佳的。
[0037]根据一个特定示例，座椅中包括的叉指式电容传感器的总数严格大于1且严格小于6，优选地等于4，并且座椅中包括的电阻电极的总数严格大于1且严格小于6，优选地等于4。
[0038]根据一个具体示例，座椅包括四个测量区域，第一测量区域和第二测量区域形成在靠背上，并且在靠背的水平中心平面的每一侧各形成一个，第三测量区域和第四测量区域形成在座位部分上，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.座椅(1)，其包括：
‑
靠背(10)；
‑
连接到所述靠背的座位部分(20)；以及
‑
在所述靠背和/或所述座位部分上限定的至少一个测量区域(1a，1b，1c，1d)，所述至少一个测量区域包括至少一个叉指式电容传感器，其能够测量占用所述座椅的用户的距离或移动。2.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述至少一个测量区域还包括至少一个电阻电极，其能够测量占用所述座椅的用户的接触压力。3.根据权利要求2所述的座椅，其还包括至少一个测量薄片(50；50a，50b)，所述至少一个测量薄片形成至少一个测量区域并且将至少一个叉指式电容传感器电连接到至少一个电阻电极。4.根据权利要求3所述的座椅，其特征在于，将至少一个叉指式电容传感器和至少一个电阻电极分开的至少一个距离小于50毫米且大于10毫米，优选地等于20毫米。5.根据权利要求2至3中任一项所述的座椅，其特征在于，所述座椅中包括的叉指式电容传感器的总数严格大于一且严格小于六，优选等于四，并且其中，所述座椅中包括的电阻电极的总数严格大于一且严格小于六，优选等于四。6.根据前述权利要求中任一项所述的座椅，其特征在于，所述座椅包括四个测量区域，第一测量区域(1a)和第二测量区域(1b)形成在靠背上，并且在靠背的水平中心平面(X1)的每一侧各形成一个，第三测量区域(1c)和第四测量区域(1d)形成在座位部分上，并且在座位部分的横向中心平面(X2)的每一侧各形成一个。7.根据权利要求6所述的座椅，其特征在于：
‑
第一测量区域(1a)包括位于靠背的竖直中心平面(Y1)的同一侧的叉指式电容传感器(21a)和电阻电极(11a)；
‑
第二测量区域(1b)包括基本上沿着竖直中心平面(Y1)定位的叉指式电容传感器(21b)和电阻电极(11b)；
‑
第三测量区域(1c)包括基本上沿着座位部分的纵向中心平面(Y2)定位的叉指式电容传感器(21c)和电阻电极(11c)；以及
‑
第四测量区域(1d)包括位于纵向中心平面(Y2)的同一侧上的叉指式电容传感器(21d)和电阻电极(11d)。8.根据权利要求6所述的座椅，其特征在于：
‑
第一测量区域(1a)包括在靠背的竖直中心平面(Y1)的每一侧上的叉指式电容传感器(22a，22'a)和电阻电极(12a，12'a)；
‑
第二测量区域(1b)包括基本上沿着竖直中心平面(Y1)定位的叉指式电容传感器(22b)和电阻电极(12b)；
‑
第三测量区域(1c)包括基本上沿着座位部分的纵向中心平面(Y2)定位的叉指式电容传感器(22c)和电阻电极(12c)；以及
‑
第四测量区域(1d)包括在纵向中心平面(Y2)的每一侧上的叉指式电容传感器(22d，22'd)和电阻电极(12d，12'd)。9.根据权利要求6所述的座椅，其特征在于：
‑
第一测量区域(1a)包括基本上沿着靠背的竖直中心平面(Y1)定位的叉指式电容传感器(23a)和电阻电极(13a)；
‑
第二测量区域(1b)包括在竖直中心平面(Y1)的每一侧上的叉指式电容传感器(23b，23'b)和电阻电极(13b，13'b)；
‑
第三测量区域(1c)包括基本上沿着座位部分的纵向中心平面(Y2)定位的叉指式电容传感器(23c)和电阻电极(13c)；以及
‑
第四测量区域(1d)包括在纵向中心平面(Y2)的每一侧上的叉指式电容传感器(23d，23'd)和电阻电极(13d，13'd)。10.根据权利要求6所述的座椅，其特征在于：
‑
第一测量区域(1a)包括基本上沿着靠背的竖直中心平面(Y1)定位的叉指式电容传感器(24a)和电阻电极(14a)；
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第二测量区域(1b)包括基本上沿着竖直中心平面(Y1)定位的叉指式电容传感器(24b)和电阻电极(14b)；
‑
第三测量区域(1c)包括在座...

【专利技术属性】
技术研发人员：马马杜，
申请(专利权)人：佛吉亚汽车座椅公司，
类型：发明
国别省市：