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DE10154231A1 - Nachweiseinheit für die Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes durch einen Passagier und damit ausgerüsteter Kraftfahrzeugsitz - Google Patents

Nachweiseinheit für die Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes durch einen Passagier und damit ausgerüsteter Kraftfahrzeugsitz

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Publication number
DE10154231A1
DE10154231A1 DE2001154231 DE10154231A DE10154231A1 DE 10154231 A1 DE10154231 A1 DE 10154231A1 DE 2001154231 DE2001154231 DE 2001154231 DE 10154231 A DE10154231 A DE 10154231A DE 10154231 A1 DE10154231 A1 DE 10154231A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
arm
main part
detection unit
vehicle seat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE2001154231
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Hoston
Burckhard Becker
Siegfried Angerer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johnson Controls Metals and Mechanisms GmbH and Co KG
Original Assignee
C Rob Hammerstein GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by C Rob Hammerstein GmbH filed Critical C Rob Hammerstein GmbH
Priority to DE2001154231 priority Critical patent/DE10154231A1/de
Publication of DE10154231A1 publication Critical patent/DE10154231A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G19/00Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/40Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight
    • G01G19/413Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means
    • G01G19/414Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means using electronic computing means only
    • G01G19/4142Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means using electronic computing means only for controlling activation of safety devices, e.g. airbag systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2206Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nachweiseinheit für die Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes durch einen Passagier, mit einem Sensor (20). Dabei ist der Sensor (20) aufgebaut aus einem Sensorkörper (22) und mindestens einem Dehnungsmessstreifen (24-30) und weist der Sensorkörper (22) ein Hauptteil (32) und mindestens einen von diesem Hauptteil (32) wegstehenden Arm (38, 40) auf. Der Hauptteil (32) ist mit einem Befestigungsmittel für die Montage des Sensors (20) versehen und hat eine Auflagefläche (36), der mindestens eine Arm (38, 40) ist in einer Richtung quer zur Auflagefläche (36) elastisch deformierbar, hat einen Anlagebereich (44), der in Gegenrichtung zur Auflagefläche (36) weist und trägt den mindestens einen Dehnungsmessstreifen (24-30), der zwischen dem Anlagebereich (44) und dem Hauptteil (32) angeordnet ist und der eine elastische Verformung des mindestens einen Arms (38, 40) erfasst, die dieser durch eine Belegung des Kraftfahrzeugsitzes erfährt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nachweisvorrichtung für die Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes durch einen Passagier. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Nachweisvorrichtungen bekannt. So gibt es beispiels­ weise druckempfindliche Matten, die auf den eigentlichen Sitzbereich aufge­ legt werden und ein Signal geben, wenn sich ein Passagier auf ihnen befin­ det.
Die Nachweisvorrichtungen dieser Art müssen ausgesprochen zuverlässig arbeiten. Sie sind in das Sicherheitssystem eines Kraftfahrzeugs integriert. Wenn eine Nachweisvorrichtung signalisiert, dass sich kein Passagier auf dem zugehörigen Fahrzeugsitz beindet, wird beispielsweise der zugeordnete Airbag nicht ausgelöst.
Die Nachweisvorrichtung muss andererseits auch sicher zwischen einer ge­ ringen Belastung, beispielsweise durch eine Aktentasche, eine Einkaufsta­ sche oder vielleicht eine Babywiege und eine Belastung durch einen Passa­ gier unterscheiden können. Sie darf also erst oberhalb einer vorgegebenen Belastung auslösen. Dies alles bedeutet, dass die Nachweisvorrichtung die Sitzbelegung sehr präzise erfassen und zudem mit großer Sicherheit arbeiten muss.
Darüber hinaus wird an eine Nachweisvorrichtung die Anforderung gestellt, dass sie sich für unterschiedliche Kraftfahrzeugsitze und unterschiedliche Kraftfahrzeuge einsetzen lässt. Es wird also nicht eine Einzellösung für einen Fall angestrebt, vielmehr wird eine Nachweisvorrichtung gesucht, die sich universell bei unterschiedlichen Konstruktionen von Kraftfahrzeugsitzen und Kraftfahrzeugen anwenden lässt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Nach­ weisvorrichtung zu schaffen, die universell bei unterschiedlichen Typen ein­ setzbar ist, die sich im praktischen Einsatz als robust und sehr zuverlässig erweist, die in der Fertigung günstig ist und die einfach zu montieren ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Nachweiseinheit für die Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes durch einen Passagier, mit einem Sensor, dabei ist der Sensor aufgebaut aus einem Sensorkörper und mindestens einem Deh­ nungsmessstreifen und weist der Sensorkörper ein Hauptteil und mindes­ tens einen von diesem Hauptteil wegstehenden Arm auf, der Hauptteil ist mit einem Befestigungsmittel für die Montage des Sensors versehen und hat eine Auflagefläche, der mindestens eine Arm ist in einer Richtung quer zur Aufla­ gefläche elastisch deformierbar, hat einen Anlagebereich, der in Gegenrich­ tung zur Auflagefläche weist und trägt den mindestens einen Dehnungs­ messstreifen, der zwischen dem Anlagebereich und dem Hauptteil angeord­ net ist und der eine elastische Verformung des mindestens einen Arms er­ fasst, die dieser durch eine Belegung des Kraftfahrzeugsitzes erfährt.
Mit dieser Nachweiseinheit wird das Gewicht oder ein Teil des Gewichtes des Passagiers erfasst, der sich auf dem zugeordneten Kraftfahrzeugsitz befindet. Erfasst wird dabei der Weg, um den der Sensor einfedert, wenn eine Sitzbe­ lastung erfolgt. Der Einfederweg ist relativ gering. Er soll von einem Sitzbe­ nutzer nicht gespürt werden. Er liegt typisch bei einem Wert unter 1 mm. Er wird erfasst durch eine Verbiegung des mindestens einen Arms, diese Ver­ biegung wird über den mindestens einen Dehnungsmessstreifen festgestellt.
Der Sensor ist aus einem Sensorkörper und mindestens einem Dehnungs­ messstreifen aufgebaut. Zum kompletten Nachweisgerät gehören noch eine elektrische Auswerteeinheit und weitere elektrische Schaltungen. Der Sen­ sorkörper hat einen Hauptteil, der im wesentlichen für die Abstützung bzw. Befestigung des Sensor zuständig ist. Vom ihm steht vorzugsweise einstü­ ckig mindestens ein Arm weg. Weiterhin hat der Hauptteil eine Auflageflä­ che, die auch als Bezugsebene für die Messung von Verformungen angese­ hen werden kann. Der Arm hat einen Anlagebereich. Verändert sich die Lage des Anlagebereichs gegenüber dem Hauptteil, insbesondere gegenüber der Auflagefläche, findet eine Anzeige statt. Die Anzeige, also das Ausgangssignal einer nachgeschalteten Auswerteelektronik, ist dabei eine Funktion der Ver­ biegung des mindestens einen Arms. Vorzugsweise ist das Ausgangssignal proportional zur Verbiegung, also zur Abstandsänderung des Anlagebereichs von der Auflagefläche. Dies gilt zumindest in einem normalen Gebrauchsbe­ reich.
Durch mehr als einen Dehnungsmessstreifen und durch mehr als einen Arm kann die Empfindlichkeit des Nachweisgerätes erhöht und die Anzeige zu­ verlässiger ausgebildet werden. Dabei hat es sich insbesondere bewährt, zwei Dehnungsmessstreifen an unterschiedlichen, einander gegenüberlie­ genden Flächen des Arms vorzusehen. Anders ausgedrückt befindet sich ein Teilbereich des Arms zwischen zwei Dehnungsmessstreifen. Von diesen zwei Dehnungsmessstreifen erfasst bei einer Belastung der eine eine Dehnung, der andere eine Stauchung. Auf diese Weise wird ein etwa doppelt so großes Signal erhalten wie bei einem einzigen Dehnungsmessstreifen.
Besonders bevorzugt werden Sensorkörper mit zwei in entgegengesetzten Richtungen vom Hauptteil wegstehenden Armen.
Die erfindungsgemäße Nachweiseinheit lässt sich sehr einfach montieren. Sie wird in einer besonders bevorzugten Anwendung auf eine Befestigungs­ schraube für die Befestigung des Kraftfahrzeugsitzes an einer Bodengruppe gesteckt und beindet sich dadurch an der Unterfläche einer Bodenschiene des Kraftfahrzeugsitzes. Bei dieser Ausführung hat der Hauptteil ein Loch, das in diesem Fall das Befestigungsmittel ausbildet. Es ist so ausgeführt, dass es quer zur Auflagefläche verläuft.
Es ist aber auch möglich, die Nachweiseinheit anderweitig am Kraftfahrzeug­ sitz zu befestigen. Besonders bevorzugt ist dabei immer eine Unterfläche ei­ ner Bodenschiene einer Längsverstelleinrichtung des Kraftfahrzeugsitzes bzw. die Oberseite einer Bodengruppe, z. B. einer Konsole. Die Nachweisein­ heit kann beispielsweise in Nähe einer Befestigungsschraube an die Unter­ fläche einer Bodenschiene angeklebt, angeschweißt oder anderweitig an ihr befestigt werden.
Die Nachweiseinheit lässt sich industriell in Großserie kostengünstig und mit hoher Präzision fertigen. Dabei ist es besonders günstig, wenn die Deh­ nungsmessstreifen unmittelbar auf den Sensorkörper aufgebracht werden. Hierzu hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, den Sensorkörper aus einem elektrisch nichtleitenden Material zu fertigen. Hier bieten sich keramische Materialien, bruchfeste, elastische Kunststoffe, beispielsweise stark armierte Epoxidharze, wie z. B. mit Metallpulver beladene Epoxidharze, gesinterte Werkstoffe, Verbundwerkstoffe als Material für die Herstellung des Sensor­ körpers an.
Es ist aber auch möglich, den Sensorkörper lediglich oberflächlich nichtlei­ tend oder auch nur in Teilbereichen seiner Oberfläche nichtleitend auszubil­ den. Auch bei diesen Ausführungen können die Dehnungsmessstreifen un­ mittelbar auf den Sensorkörper aufgebracht werden, es müssen also nicht einzelne, vorgefertigte Dehnungsmessstreifen auf den Sensorkörper aufge­ tragen werden. So können beispielsweise die Dehnungsmessstreifen auf den Sensorkörper aufgedampft werden. Es können die Herstellverfahren benutzt werden, die auch für die Herstellung der streifenförmigen Dehnungsmess­ streifen, wie man sie heute einzeln kaufen kann, eingesetzt werden. Die Zu­ leitungen müssen dabei nicht als einzelne Drähte ausgeführt werden, viel­ mehr können sie unmittelbar auf den Sensorkörper aufgebracht werden. Es können hier Techniken eingesetzt werden, wie sie aus der Halbleitertechno­ logie bekannt sind, insbesondere Aufdampfen, Aufsputtern oder anderweiti­ ges Auftragen von Leiterbahnen, Anschlusspunkten und dergleichen. Dabei können die notwendigen elektrischen Schaltungen, die als Chips ausgeführt sind, unmittelbar mit dem Sensorkörper verbunden sein. Dadurch benötigt man nur noch eine elektrische Zuleitung für den Anschluss an die Bord­ elektronik bzw. an eine zentrale Auswerteeinheit, die sich dann ausserhalb des Kraftfahrzeugsitzes befindet.
Die Nachweiseinheit hat den Vorteil, dass sie universell einsetzbar ist. Sie eignet sich sogar für die Nachrüstung bereits bestehender Fahrzeuge. Der Sensor und das elastische Element lassen sich recht klein und flach ausbil­ den, so dass sie letztendlich nicht mehr auftragen als eine Unterlagscheibe und auch nicht viel komplizierter zu montieren sind als eine Unterlagschei­ be. Üblicherweise ist ein Sitz über vier Schrauben, Bolzen oder dergleichen mit der Bodengruppe verbunden. Es wird jeder Schraube etc. eine Nach­ weiseinheit zugeordnet.
Die Nachweiseinheit ist ausgesprochen robust. Dehnungsmessstreifen haben sich als zuverlässig erwiesen. Sie sind niederohmig, dadurch ist auch die elektrische Auswertung vereinfacht. Bevorzugt werden Dehnungsmessstreifen aus Konstantan.
In einer besonders bevorzugten Ausführung weist der mindestens eine Arm einen elastischen Verformungsbereich auf, der für eine elastische Verfor­ mung quer zur Auflagefläche ausgebildet ist, weiterhin ist der mindestens eine Dehnungsmessstreifen diesem Verformungsbereich zugeordnet. Auf die­ se Weise erfasst der Dehnungsmessstreifen die gewichtsbedingte Verformung genau da, wo sie auch anfällt.
Bevorzugt werden Folien-, Draht- und Halbleiterdehnungsstreifen. Möglich ist auch der Einsatz von magnetoelastischen Kraftmessfühlern (z. B. Press­ duktor).
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von nichteinschränkend zu verste­ henden Ausführungsbeispielen für die Nachweisvorrichtung und für deren Montage; die unter Bezugnahme auf die Zeichnung im folgenden näher er­ läutert werden. In dieser Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Sensors mit insgesamt vier Dehnungsmessstreifen und zwei Armen,
Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild einer Nachweiseinheit mit vier Dehnungs­ messstreifen des Sensors gemäss Fig. 1,
Fig. 3 eine schnittbildliche Darstellung einer Bodenschiene einer Längsver­ stellvorrichtung eines Kraftfahrzeuges und eines Teilbereichs einer Boden­ gruppe eines Kraftfahrzeugs mit dazwischen angeordnetem Sensor,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Sensors mit nur einem Arm und zwei Dehnungsmessstreifen,
Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 3 für den Einbauzustand eines Sensors ähnlich desjenigen nach Fig. 4,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels eines einarmigen Sensors mit vier Dehnungsmessstreifen und
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Sensors mit zwei nebeneinan­ der vorstehenden Armen.
Der Sensor 20 nach Fig. 1 stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dar. Er hat einen Sensorkörper 22 und insgesamt vier Dehnungsmessstreifen 24 bis 30. Dehnungsmessstreifen werden auch als Dehnmessstreifen bezeich­ net, siehe hierzu Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau, 14. Auflage. Der Sensorkörper 22 hat ein Hauptteil 32, das in der gezeigten Ausführung ein Kubus ist. Das Hauptteil 32 hat ein zentrales Loch 34. Das Hauptteil 32 bildet an seiner Unterfläche eine Auflagefläche 36 aus, sie ist im wesentli­ chen quadratisch. Vom Hauptteil 32 springen in entgegengesetzten Richtun­ gen einstückig Arme 38, 40 vor. Die Arme 38, 40 sind von der Seite gesehen T-förmig, siehe insbesondere Fig. 3. Ausgehend vom Hauptteil 32 haben sie zunächst einen Verformungsbereich 42 und enden in einer Verdickung, die etwa wieder die gleiche Dicke wie das Hauptteil 32 hat. Im Bereich dieser Verdickung liegt ein Anlagebereich 44, der in Gegenrichtung zur Auflageflä­ che 36 weist. Die beiden Anlagebereiche 44 der beiden Arme 38, 40 liegen in einer Ebene, von der eine obere Fläche des Hauptteils 32 einen geringen Ab­ stand hat, beispielsweise maximal 1 bis 2 mm. Die Auflagefläche 36 liegt in einer Ebene, von der die unteren Enden der Verdickungsbereiche einen klei­ nen Abstand haben, der in der gleichen Grösse wie der bereits erwähnte Ab­ stand liegt.
Die Anlagebereiche 44 sind in der Ausführung nach Fig. 1 flächig ausge­ führt. Sie können auch ballig, als Schneiden, durch einen oder mehrere Vor­ sprünge punktartig oder anderweitig ausgeführt sein. Die Anlagebereiche 44 sind so ausgebildet, dass eine möglichst linienförmige und zudem moment­ freie Krafteinleitung in die Arme 38, 40 möglich ist.
Im beidseitig verjüngten Verformungsbereich 42 sind die Dehnungsmess­ streifen 24-30 angeordnet. Wie Fig. 1 zeigt, ist ein erster Dehnungsmess­ streifen 24 auf der Oberseite in Nähe eines Seitenrandes und in unmittelba­ rer Nähe des Hauptteils 32 angeordnet, ein anderer Dehnungsmessstreifen 26 desselben Arms 38 ist versetzt auf der Unterseite und in Nähe der ande­ ren Seitenkante vorgesehen. Bei dem anderen Arm 40 ist die Anordnung der Dehnungsmessstreifen 24, 30 genau umgekehrt. Dadurch liegen die beiden an der Oberseite angeordneten Dehnungsmessstreifen 24, 28 auf einer Ge­ raden, die durch das Zentrum des Lochs 34 verläuft. Gleiches gilt für die beiden unten angeordneten Dehnungsmessstreifen 26, 30, die auf einer Ge­ raden liegen, die ebenfalls durch das Loch 34 verlaufen. Die beiden erwähn­ ten Geraden kreuzen sich X-förmig.
Die Dehnungsmessstreifen 24 bis 30 sind in den Verformungsbereichen 42, die eine Vertiefung aufweisen, geschützt angeordnet. In diesem geschützten Bereich sind auch aufgedampfte Verbindungsleitungen 45 und Auswerte­ schaltungen untergebracht. Als Beispiel für letztere ist eine integrierte Schaltung 47 dargestellt.
Der Sensor 20 hat eine Breite, die etwa der Breite einer typischen Boden­ schiene 48 einer Längsverstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes ent­ spricht. Der Sensor 20 hat die Form einer rechteckförmigen Scheibe. Er bil­ det einen flächigen Doppelbiegebalken aus.
Der Sensorkörper 22 nach Fig. 1 ist symmetrisch zu einer Ebene, die durch die Achse des Lochs 34 läuft und die Verdickungsbereiche im rechten Winkel schneidet. Ebenso ist der Sensorkörper 22 klappsymmetrisch zu ei­ ner Ebene, die durch die Achse des Lochs 34 definiert ist und rechtwinklig zur erstgenannten Symmetrieebene verläuft.
Es ist möglich, den zweiarmigen Sensor unsymmetrisch auszubilden. So kann ein Arm kürzer ausgebildet sein als der andere Arm. Vorzugsweise hat dabei der kürzer ausgebildete Arm einen dünneren Verformungsbereich 42 als der andere Arm.
Fig. 2 zeigt die elektrische Anordnung. Die vier Dehnungsmessstreifen 24 bis 30 sind in einer Wheatstone-Brücke zusammengeschaltet. Diese wird an zwei gegenüberliegenden Brückenpunkten mit einer Spannung U beauf­ schlagt. Die Spannung U kann Gleichspannung, Wechselspannung oder ein Gemisch von Gleich- und Wechselspannung sein. Es kann auch mit gepuls­ ter Spannung gearbeitet werden. Wie Fig. 2 zeigt, sind die beiden oben lie­ genden Dehnungsmessstreifen 24, 28 gegenüberliegend in der Brücke ange­ ordnet, gleiches gilt für die beiden unteren Dehnungsmessstreifen 26, 30.
An den beiden anderen gegenüberliegenden Brückenpunkten wird das Sig­ nal 5 abgenommen, also die Verschiebung der Speisespannung U durch Wi­ derstandsänderung. Hier kann zweckmässigerweise ein Differenzverstärker angeschlossen werden, dem ein Komparator folgt. Dargestellt ist ein Kompa­ rator, der durch einen Operationsverstärker 49 realisiert ist. An dessen Aus­ gang 51 liegt ein Signal darüber an, ob der Sitz belegt ist oder nicht. Andere elektronische Auswertungen sind möglich. Die elektronische Auswertung ist so ausgelegt, dass ein eindeutiges Signal über Sitzbelegung ja oder nein vor­ liegt. Es wird einem zentralen Bordcomputer des Fahrzeugs zugeleitet.
Fig. 3 zeigt den Einbauzustand. Der Hauptteil 32 liegt mit seiner Auflage­ fläche 36 auf einer Konsole 50 einer Bodengruppe 52 eines Kraftfahrzeugs, das hier nicht weiter dargestellt ist. Darüber befindet sich eine Bodenschiene 54 einer Längsverstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes. Konsole 50 und Bodenschiene 54 verlaufen im wesentlichen parallel zueinander und bieten im wesentlichen plane Auflageflächen. Die beiden Anlagebereiche 44 der bei­ den Arme 38, 40 liegen an der Bodenschiene 48 an. Zwischen der Boden­ schiene 48 und der oberen Fläche des Hauptteils 32 existiert ein Luftspalt. Die Verringerung dieses Luftspaltes bei einer Belastung des Sitzes und damit der Bodenschiene 54 wird durch den Sensor erfasst. Eine umgekehrte Mon­ tage ist ebenfalls möglich.
Wie Fig. 3 zeigt, gibt es jeweils Luftspalte zwischen den Verdickungsberei­ chen und der Konsole 50. Das Mass dieser Luftspalte entspricht etwa dem Luftspalt zwischen der oberen Fläche und der Bodenschiene 48. Bei einer maximalen Gewichtsbelastung werden diese Luftspalte zu 0. Der Sensor ist gegen eine Überlast gesichert, weil bei Überlast die Kräfte direkt über den Hauptteil 32 bzw. die beiden Verdickungsbereiche übertragen werden.
Wie Fig. 3 zeigt, ist die Bodenschiene 48 mittels einer Schraube 56 an der Bodengruppe 52 befestigt. Im Gegensatz zur vorbekannten Verschraubung wird als Schraube eine Stufenschraube eingesetzt. Eine untere, schmalere Stufe 58 drückt mit einem Bund oben auf die obere Fläche 46 des Hauptteils 32 und ist unterhalb der Konsole 50 durch eine Mutter 60, die hier als Schweissmutter ausgeführt ist, verschraubt. Dadurch wird der Hauptteil 32 fest gegen die Konsole 50 vorgespannt. Eine zweite Stufe 62 der Schraube 56 spannt die Bodenschiene 48 über ein elastisches Element in Form einer Fe­ derscheibe 64 zum Hauptteil 32 hin vor. Die Höhe dieser Vorspannung, die im wesentlichen durch das elastische Element 64 bestimmt ist, richtet sich nach dem gewünschten Messbereich. Durch das elastische Element werden auch Toleranzen ausgeglichen. Anstelle einer Stufenschraube kann auch ei­ ne Stufenmutter, eine normale Schraube mit Abstandsbuchse usw. verwen­ det werden.
Es ist auch möglich, auf die Zweistufigkeit zu verzichten und damit eine di­ rekte Vorspannung auf das System Sitzschiene/Sensor (Hauptteil)/Boden­ blech zu geben. Diese Variante reduziert allerdings die Messempfindlichkeit des Sensors.
Der Sensorkörper 22 lässt sich aufgrund des konstanten Querschnittes, den er aufweist, relativ preiswert als Großserienteil erstellen. Verfahren wie Fließpressen, Prägen oder Schälen mit Ablängen sind geeignet. Der ebene Aufbau und die Anordnung der Dehnungsmessstreifen 24 bis 30 lässt eine automatische Bestückung zu.
Vorzugsweise ist die Oberfläche oder der gesamte Körper des Sensorkörpers 22 elektrisch nichtleitend. Dann können die Dehnungsmessstreifen 24 bis 30 direkt auf die Oberfläche des Sensorkörpers 22 aufgebracht werden. So kann beispielsweise Metall aufgedampft und später geätzt, durch Laser strukturiert usw. werden. Auf die Oberfläche des Sensorkörpers 22 sind Leiterbahnen aufgebracht.
Fig. 4 zeigt einen nur einarmigen Sensor 20 mit nur zwei Dehnungsmess­ streifen 24, 26. Sie sind gegenüberliegend im verjüngten Verformungsbereich 42 und jeweils auf der Mittellinie des Arms 38 angeordnet. Da in diesem Fall nur zwei Dehnungsmessstreifen 24, 26 vorgesehen sind, wird nur eine halbe Wheatstone-Brücke realisiert, die beiden fehlenden Dehnungsmessstreifen werden durch Festwiderstände ersetzt.
Fig. 5 zeigt den Einbauzustand eines Sensors ähnlich Fig. 1. Im Unter­ schied zum Einbau gemäß Fig. 3 ist nun der Sensorkörper 22 aufgeteilt in einen inneren Ring, der eingespannt ist, und in einen Aussenbereich. Beide berühren sich entlang einer ringförmigen Fläche, die auf einer Kugel liegt, welche ihren Mittelpunkt in der Mitte des Lochs 34 hat. Dadurch kann sich der Aussenteil einstellen und Verformungen der Konsole 50 ausgleichen. Gleiches gilt für Verformungen der Bodenschiene 48. Alternativ kann der Hauptteil auch unten ballig ausgebildet sein.
In der Ausführung nach Fig. 6 hat der Sensor 20 ebenso wie in der Aus­ führung nach Fig. 4 nur einen Arm 38. Diesmal sind aber auf der Ober­ seite und auf der Unterseite des verjüngten Verformungsbereichs 42 jeweils zwei Dehnungsmessstreifen angeordnet, so dass insgesamt eine Vollbrücke gebildet wird. Die Dehnungsmessstreifen 24 bis 30 sind wiederum, ähnlich wie in Fig. 1, in Nähe der Seitenränder angeordnet, sie liegen einander ge­ genüber. Die Anordnung ist, wie auch in den anderen Fällen, symmetrisch.
Fig. 7 zeigt eine Ausführung eines Sensors 20, bei der zwei Arme 38, 40 parallel zu einander in gleicher Richtung vom Sensorkörper 22 wegstehen. Sie sind in unterschiedliche Richtungen angefedert. Dadurch liegt der Anla­ gebereich 44 des einen Arms 38 oben, während der Anlagebereich des ande­ ren Arms 40 unten liegt. Für den einen Arm 38 ist daher die Auflagefläche des Hauptteils 32 dessen untere Fläche, während für den anderen Arm 40 die entgegengesetzte, obere Fläche des Hauptteils 32 die Auflagefläche bildet. Im Gegensatz zu den anderen Ausführungsbeispielen, hat der Hauptteil 32 kein Loch. Er kann ein solches durchaus aufweisen. Im gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel wird er direkt unten auf eine Bodenschiene 48 oder eine Konsole 50 aufgebracht, beispielsweise aufgeschweißt, aufgeklebt oder derglei­ chen.
Es sind wiederum vier Dehnungsmessstreifen 24 bis 30 vorgesehen. Jeder Arm 38, 40 hat zwei Dehnungsmessstreifen. Sie sind jeweils gegenüberlie­ gend angeordnet. Der Sensor 20 gemäß Fig. 7 eignet sich insbesondere für die oben schon erwähnt direkte Verspannung, also eine Befestigung ohne Zweistufigkeit.

Claims (10)

1. Nachweiseinheit für die Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes durch einen Passagier, mit einem Sensor (20), dabei ist der Sensor (20) aufgebaut aus einem Sensorkörper (22) und mindestens einem Dehnungsmess­ streifen (24-30) und weist der Sensorkörper (22) ein Hauptteil (32) und mindestens einen von diesem Hauptteil (32) wegstehenden Arm (38, 40) auf, der Hauptteil (32) ist mit einem Befestigungsmittel für die Montage des Sensor (20) versehen und hat eine Auflagefläche (36), der mindes­ tens eine Arm (38, 40) ist a) in einer Richtung quer zur Auflagefläche (36) elastisch deformierbar, hat b) einen Anlagebereich (44), der in Ge­ genrichtung zur Auflagefläche (36) weist und trägt c) den mindestens einen Dehnungsmessstreifen (24-30), der zwischen dem Anlagebereich (44) und dem Hauptteil (32) angeordnet ist und der eine elastische Ver­ formung des mindestens einen Arms (38, 40) erfasst, die dieser durch eine Belegung des Kraftfahrzeugsitzes erfährt.
2. Nachweiseinheit nach Anspruch 1, dadurch kennzeichnet, dass das Befestigungsmittel ein Loch (34) im Hauptteil (32) ist, das quer zur Auflagefläche (36) verläuft und das für die Aufnahme einer Sitzbefesti­ gungsschraube ausgelegt ist.
3. Nachweiseinheit nach Anspruch 1, dadurch kennzeichnet, dass der Sensorkörper (22) zwei Arme (38, 40) hat, die in Gegenrichtung von ein­ ander vom Hauptteil (32) weg stehen und die jeder mindestens einen Dehnungsmessstreifen (24-30) tragen und jeweils einen Anlagebereich (44) haben.
4. Nachweiseinheit nach Anspruch 1, dadurch kennzeichnet, dass der mindestens eine Arm (38, 40) einen elastischen Verformungsbereich (42) aufweist, der für eine elastische Verformung quer zur Auflagefläche (36) ausgebildet ist, und dass der mindestens eine Dehnungsmess­ streifen (24-30) diesem Verformungsbereich (42) zugeordnet ist.
5. Nachweiseinheit nach Anspruch 1, dadurch kennzeichnet, dass der mindestens eine Arm (38, 40) zwei Dehnungsmessstreifen (24-30) auf­ weist.
6. Nachweiseinheit nach Anspruch 1, dadurch kennzeichnet, dass der Sensor (20) zwischen einer ersten Fläche, die durch eine Bodengruppe (52) eines Kraftfahrzeugs gebildet wird, und einer zweiten Fläche, die durch die Unterseite einer Bodenschiene (48) einer Längsverstellein­ richtung des Kraftfahrzeugsitzes gebildet ist, angeordnet ist.
7. Nachweiseinheit nach Anspruch 6, dadurch kennzeichnet, dass der Hauptteil (32) des Sensorkörpers (22) mit einer der beiden Flächen fest verbunden ist, insbesondere gegen diese durch ein Montagemittel fest angepresst ist und dass der mindestens eine Arm (38, 40) mit seinem Anlagebereich (44) an der anderen Fläche anliegt.
8. Nachweiseinheit nach Anspruch 6, dadurch kennzeichnet, dass ein elastisches Element (64) vorgesehen ist, dass diejenige der beiden Flächen, an denen der Sensorkörper (22) nicht anliegt, elastisch zu dem mindestens einen Arm (38, 40) des Sensor (20) vorbelastet.
9. Nachweiseinheit nach Anspruch 6, dadurch kennzeichnet, dass diejeni­ ge der beiden Flächen, an denen der Sensorkörper (22) nicht anliegt, gegenüber der anderen Fläche, an der der Sensorkörper (22) anliegt, ei­ ne Relativbewegung bei Belastung des Kraftfahrzeugsitzes durchführen kann.
10. Fahrzeugsitz mit einer Bodenschiene (48) und mit einer Nachweisein­ richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die an einer Unterfläche der Bodenschiene (48) angeordnet ist.
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