[發明專利]用于例如座椅或床的可占用物品的占用傳感器

有效

• 申請號: 201280068244.2
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN104081172A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: W·比克;A·舒馬克;G·格德特
• 申請（專利權）人: IEE國際電子工程股份公司
• 主分類號: G01G19/414
• 分類號: G01G19/414;G01G9/00;G01L11/00;B60N2/00;B60N2/56;B60R21/015
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王麗軍;蔡勝利

技術領域

本發明總的來說涉及感測能夠被人或動物占用者占用的物品的占用狀態，例如座椅(尤其是汽車座椅)或床(尤其是醫院病床)一類的裝飾物品。

背景技術

感測占用狀態尤其在機動車中被實施，以使座椅安全帶提醒裝置啟動或使輔助約束系統(安全氣囊)停用。占用感測也已經被建議用于劇院或電影院的座椅或醫院病床。

各種傳感器類型已經被提出用于檢測可占用物品的存在或不存在(即占用狀態)。一種重要的類型包括壓力傳感器，其也被稱為重量或負載傳感器。幾種子類型存在，如使用簧片開關的傳感器、膜傳感器、壓敏電阻器、流體填充囊傳感器等。另一類型是電容式占用傳感器，它使用電極來發射微弱的交變電場到占用者占用的空間并且測量與反電極的電容耦合。在汽車工業中，與座椅加熱器相結合的電容式傳感器在今后被認為是特別令人感興趣的。又一類型包括依靠光學檢測的占用傳感器，例如包括提取相關信息的攝像機和圖像處理器的系統。

本發明提出了一種新型的占用傳感器。

發明內容

本發明依靠可占用物品或者傳感器自身的壓縮(由于占用者的重量或施加的壓力)來引起可占用物品各部位和/或傳感器自身的熱傳導性能的變化。傳感器通過測量熱傳導性能或表示熱傳導性能的參數來檢測占用狀態。

根據本發明的第一方面，一種占用傳感器，用于檢測例如座椅或床的能夠被人或動物占用者占用的物品的占用狀態，包括布置成與所述可占用物品具有壓縮相關的熱傳導關系的熱敏電阻和可操作地連接到所述熱敏電阻的控制電路。所述控制電路構造成從所述熱敏電阻對所述熱敏電阻中或附近產生的熱量作出的響應來獲得所述可占用物品的占用狀態。所述控制電路可以包括微控制器、專用集成電路等，優選地構造成輸出表示已確定的占用狀態的輸出信號。

在本公開的上下文中，術語“熱敏電阻”通常表示電阻值隨溫度顯著變化的電阻器。具體地說，旨在包含具有正或負溫度系數的基于陶瓷、聚合物或金屬的電阻熱裝置。

例如，控制電路可以構造成通過將所述熱敏電阻的所述響應與一個或多個閾值比較并且根據所述比較的結果在至少兩個預定占用狀態(包括至少“空”和“占用”)中選擇所述占用狀態(要被輸出)來獲得所述可占用物品的所述占用狀態。

所述控制電路可構造成驅動電流流經所述熱敏電阻，以便利用電阻加熱在所述熱敏電阻中產生所述熱量。然后，控制電路監控所述響應，例如在施加電流期間和之后產生的熱敏電阻的電阻值的變化。例如，控制電路可以包括電流源，控制電路控制電流源以施加預定持續時間的電流脈沖。當可占用物品空載且因而未壓縮時，其裝飾材料(通常是泡沫)的熱傳導性能是不同的，這一點與可占用物品被加載時一樣。所述熱敏電阻可以與可占用物品的泡沫填充物處于壓縮相關的熱傳導關系。當泡沫被壓縮時，它通常能夠背離熱敏電阻在更短的時間內傳導一定的熱量，這一點與泡沫被放松時一樣。結果，假定預定的電流(在強度和持續時間方面)被施加，則熱敏電阻將變得更熱，并且當可占用物品為空時保持熱較長時間，這一點與可占用物品被占用時一樣。控制電路可以構造成使用不同參數來評估占用狀態，例如：電阻值變化(對于PTC熱敏電阻而言為正，對于NTC熱敏電阻而言為負)的上升時間和/或電阻值變化的峰值和/或電阻值變化的衰減時間。

占用傳感器可以包括加熱元件(與熱敏電阻分開)，所述加熱元件布置成與所述可占用物品具有壓縮相關的熱傳導關系，并且至少間接地，可能僅僅間接地，布置成與所述熱敏電阻具有壓縮相關的熱傳導關系。在這種情況下，由所述加熱元件產生熱量，熱敏電阻通過電阻的變化來對所述熱量作出響應。例如，加熱元件可以包括由控制電路控制的歐姆加熱元件或熱電加熱元件。在本發明的這一實施例中，熱量不必如上所述地由熱敏電阻自身產生，而是由加熱元件產生。此外，控制電路可如上所述地檢測占用狀態：當加熱元件至少間接地與熱敏電阻處于壓縮相關的熱傳導關系(例如，通過可占用物品的一部分諸如一塊裝飾材料等)時，熱量將取決于可占用物品的占用狀態在加熱元件和熱敏電阻之間被不同地傳導。