[發明專利]用于確定座位乘坐者重量的重量傳感器裝置

無效

• 申請號: 00809390.3
• 申請日: 2000-06-22
• 公開（公告）號: CN1362922A
• 公開（公告）日: 2002-08-07
• 發明（設計）人: B·M·庫爾蒂斯
• 申請（專利權）人: 美國西門子汽車公司
• 主分類號: B60R21/01
• 分類號: B60R21/01;G01G19/414
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬,楊松齡

發明背景

1.發明領域

本發明涉及一種用于測量座位乘坐者重量的裝置。具體地說，在座位框架元件上安裝傳感器裝置，以便提供座位乘坐者的重量測量結果。

2.相關技術

大多數車輛都具有氣囊和安全帶限制系統，這些系統共同保護司機和乘客不會因高速撞擊而受到嚴重傷害。根據司機或乘客的尺寸來控制氣囊的展開力和安全帶預緊器的力是非常重要的。控制這些力的一種方法是監測座位乘坐者的重量。如果車里前排的乘客座位上坐的是較小的人例如孩子或嬰兒，那么作用于座位上的重量就會小于成人乘坐該位置時作用于該座位上的重量。

目前一些用于測量座位乘坐者重量的系統不僅復雜而且昂貴。其中一種系統是采用安裝在座底泡沫內的壓敏薄墊片。另一種系統是利用設置在座底襯墊內許多位置上的傳感器。利用從這些薄墊片或從這些傳感器的聯合輸出來確定座位乘坐者的重量。由于座位乘坐者的重量的緣故，使得這些傳感器受到大致豎直的作用力，而且，這些傳感器還會受到由于加速、減速或轉向所造成的縱向和側向作用力。傳感器所監測到的側向和縱向作用力會把一個誤差部分帶入了重量測量值中。這些傳感器是非常精密復雜的，它們采用了多個應變器和復雜的彎曲元件，以便對豎直方向上的作用力具有高的測量靈敏度，而對側向和縱向上的作用力具有低的靈敏度，以便提高精度。

把這些傳感器安裝在座底內既困難又費時。難以為每個傳感器找到適應座位乘坐者的所有不同姿勢的安裝位置，并同時能提供精確的測量值。此外，乘坐者在座位上的移動還會使這些傳感器移出或挪出它們的正確位置。由于這些傳感器被安裝在座底內，因此，當座位被安裝在車輛內之后，就很難對這些傳感器進行重新定位。

因此，希望有這樣一種簡單的座位乘坐者重量測量系統，這種系統測量精確，易于安裝，并能克服現有技術中各系統的上述缺陷。

發明概述

在公開的本發明的一個實施例中，一種用于測量乘坐在車輛座位上的乘坐者重量的系統包括：安裝在車輛構件上的一座位元件，和用于支撐一座底的一座位支撐元件。在座位元件和座位支撐元件之間安裝有許多重量傳感器裝置。每個重量傳感器裝置具有一底表面和一頂表面，并在其中一個表面上安裝有一全橋應變器。

在一個優選實施例中，每個重量傳感器裝置具有第一端和第二端，該第一端被安裝在座位元件上，例如安裝在一座位升降器上，該第二端被安裝在座位支撐元件上，例如安裝在一座位框架或軌道元件上，在該第一端和第二端之間延伸有一中間可彎曲部分。根據測量中間可彎曲部分的變位，每個應變器為各個傳感器裝置產生一個重量信號。中央處理器根據這些重量信號來確定座位乘坐者的重量。一氣囊控制單元與中央處理器連接，以便根據座位乘坐者的重量來控制氣囊的展開力。

在另一個優選實施例中，每個傳感器包括至少一條槽，該槽設置在頂表面或底表面中的一個表面內。該槽至少沿著傳感器的部分寬度延伸，以便使應力集中在中間可彎曲部分中。應變器被放置在頂表面和底表面中的另一個表面上，朝著槽的相反面。

本發明提供了一種簡化的座位乘坐者重量測量系統，該系統花費不多、測量精確、易于安裝。通過下面的說明和附圖可以更好地理解本發明的這些特征以及其它特征，下面是這些附圖的簡要說明。

附圖簡述

圖1是在具有氣囊系統的車輛內坐著一位座位乘坐者的環境示意圖。

圖2是采用重量測量系統的座位裝置的分解圖。

圖3是圖2中的座位的一個側視圖，圖中部分已被切去，表示出了一個傳感器裝置的安裝。

圖4是圖3中的傳感器裝置的立體示意圖。

圖5是采用重量測量系統的控制系統的方框示意圖。

圖6A是一傳感器裝置的一優選實施例的頂視圖。

圖6B是圖6A中的傳感器裝置的底視圖。

圖6C是沿著圖6A中的6C-6C的傳感器裝置的剖面圖。

圖7是重量傳感器的另一個實施例。

圖8是重量傳感器的另一個實施例。

示例性實施例的詳細描述

車輛具有一車輛座位組件和一氣囊系統14，其中的車輛座位組件總體上由圖1中的12表示。座位組件12可以是司機座位，也可以是乘客座位，并且該座位組件12包括一座背16和一座底18.當車輛乘坐者20坐在座位12上時，一個豎直的作用力Fv就被作用在座底18上。該豎直作用力Fv代表座位乘坐者的20的重量。

氣囊系統14在某種撞擊條件下展開一氣囊24。氣囊24由圖1中的虛線表示，氣囊24的展開力根據乘坐者20的重量而變化。車輛包括一個用于測量座位乘坐者20重量的獨特系統。這個獨特系統被裝入一座位框架或軌道元件內，該座位框架或軌道元件總體上由圖2中的26所表示。