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Dokumentenidentifikation DE102004037913B4 31.08.2006
Titel Sensor-Vorrichtung und zugehöriges Steuersystem
Anmelder RECARO Aircraft Seating GmbH & Co. KG, 74523 Schwäbisch Hall, DE
Erfinder Baumann, Jürgen, 78351 Bodman-Ludwigshafen, DE
Vertreter Bartels & Partner, Patentanwälte, 70174 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 05.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004037913
Offenlegungstag 16.03.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.08.2006
IPC-Hauptklasse B60N 2/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G05D 3/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B64D 11/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Sensor-Vorrichtung für ein System zum Steuern der Einstellung der Position mindestens einer Sitzkomponente eines Fahrgastsitzes eines Fahrzeuges, insbesondere eines Fluggastsitzes eines Luftfahrzeuges, mittels Aktuatoren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein zugehöriges Steuersystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 14.

Fahrgastsitze, insbesondere Fluggastsitze, dieser Art sind als Bestuhlung von Fahrzeugen, insbesondere Luftfahrzeugen der gewerblichen Luftfahrt, in großem Umfang in Gebrauch. Insbesondere bei Verkehrsflugzeugen für den Mittelstrecken- und den Langstreckenbetrieb sind bei solchen Sitzen im Interesse der Erhöhung des Sitzkomforts mehrere Sitzkomponenten in solcher Weise lageverstellbar angeordnet, dass der Fluggast für bestimmte Sitzkomponenten, wie beispielsweise die Rückenlehne, das Sitzteil und andere, Positionen einstellen kann, durch die ein Höchstmaß an Bequemlichkeit erreicht wird.

In Anbetracht der vielfältigen Einstellmöglichkeiten für die einzelnen Sitzkomponenten ist es erforderlich zu verhindern, dass es beim Anstoßen beispielsweise einer Fußstütze auf den Boden des Fahrzeugs zu einer Blockierung des Sitzes kommt oder sogar die Antriebe oder die Sitzkomponenten beschädigt werden.

Die US 2002/0109389 A1 zeigt eine Sensor-Vorrichtung, mit der ein solches Blockieren insbesondere der Fußstütze verhindert werden soll. Hierzu ist am freien Ende der Fußstütze ein elektrisches Schalterelement angeordnet, das von einer federkraftbelasteten Achse eines Antastrades dann betätigt wird, wenn die Fußstütze und insbesondere das Antastrad auf dem Boden des Fahrzeuges anstößt. Die bekannte Sensor-Vorrichtung ist empfindlich gegen mechanische Belastungen und nur schwer zu reinigen. Die zugehörige Montage ist aufwändig und die Einsatzmöglichkeiten sind begrenzt.

Die EP 1 279 181 B1 zeigt eine Sensormatte zum Einbau in einen Fahrzeugsitz zur Sitzbelegungserkennung. Die Sensormatte ist in eine flexible Schutzhülle aus einem wasserundurchlässigen Material eingeschweißt, beispielsweise in eine PE-Folie.

Die DE 195 27 354 A1 zeigt eine Sicherheitsvorrichtung für einen in seiner Längsstellung und/oder Lehnenstellung motorisch veränderbaren Fahrzeugsitz. Eingebaut in die Lehnenrückseite des Sitzes ist ein Sensor, der den Antriebsmotor bei Annäherung der Lehne an ein Hindernis unterbricht und/oder in seiner Wirkrichtung reversiert.

Die 42 37 072 C1 zeigt einen resistiven Foliendrucksensor zur Sitzbelegungserkennung für den Einbau in einen Fahrzeugsitz. Aufgrund der hohen Empfindlichkeit kann der Foliendrucksensor innerhalb des Sitzes deutlich unterhalb der Sitzoberfläche und somit unterhalb einer eventuell vorgesehenen Sitzheizung angeordnet sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sensor-Vorrichtung und ein zugehöriges System bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwinden.

Diese Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 bestimmte Vorrichtung und durch das im nebengeordneten Patentanspruch 14 bestimmte System gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.

Die Aufgabe ist bei einer Sensor-Vorrichtung für ein System zum Steuern der Einstellung der Position mindestens einer Sitzkomponente, wie beispielsweise Kopfstütze, Rückenlehne, Sitzteil, Beinauflage oder Fußstütze, eines Fahrgastsitzes eines Fahrzeuges, insbesondere eines Fluggastsitzes eines Luftfahrzeuges, mittels Aktuatoren, wobei die Vorrichtung ein Sensorelement aufweist zum Detektieren des Anstoßens einer Sitzkomponente an einem Hindernis, dadurch gelöst, dass das Sensorelement durch mindestens einen Foliensensor gebildet ist, und dass der Foliensensor auf einem an der Sitzkomponente von außen festlegbaren flächigen Substrat angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Sensorelements können kostengünstige Sensoren eingesetzt werden, die darüber hinaus problemlos montiert und erforderlichenfalls auch wieder demontiert werden können. Foliensensoren sind darüber hinaus gut gegen mechanische Beschädigungen geschützt und unempfindlich gegen Feuchtigkeit und Schmutz, und daher dauerhaft zuverlässig im Betrieb. Darüber hinaus sind Foliensensoren leicht zu reinigen, was insbesondere hinsichtlich der zunehmenden Hygieneanforderungen bei Langstreckenflügen im Hinblick auf das Einschleppen von Krankheitserregern von zunehmender Bedeutung ist. Es ist auch möglich, eine Vielzahl von Sensorelementen in hoher Qualität und mit geringer Toleranz der Sensorcharakteristik kostengünstig herzustellen.

Auf dem flächigen Substrat, das Bestandteil des Sensorelements sein kann, können sowohl ein oder mehrere großflächige Sensorelemente mit jeweils einer druckempfindlichen Sensorfläche von mehreren cm2 bis mehreren dm2 oder auch darüber hinaus realisiert werden, als auch eine große Anzahl von Sensorelementen mit jeweils einer kleinen Sensorfläche, erforderlichenfalls auch eine Kombination aus beidem auf ein und demselben Substrat. Es können an den Anwendungsfall angepasste und gegebenenfalls auch komplexe Geometrien der Sensorfläche realisiert werden, beispielsweise streifenförmige Sensorelemente mit einer Länge von mehreren Zehn Zentimetern für die Stirnseite eine Fußstütze oder rechteckförmige Sensorelemente für die Rückseite einer Rückenlehne. Dadurch können sowohl punktförmige Anstöße an einem Hindernis als auch großflächige Anstöße dauerhaft sicher detektiert werden.

Bei dem Substrat handelt es sich vorzugsweise um einen mehrlagigen Verbund aus Einzelfolien, der beispielsweise durch Laminieren der Einzelfolien hergestellt ist. Auf eine oder mehrere der Einzelfolien können Leiterbahnen, Widerstandbahnen und/oder Elektrodenflächen aufgebracht sein, insbesondere aufgedruckt sein. Das Substrat ist vorzugsweise biegsam, sodass es sich beim Festlegen an der Sitzkomponente an deren Kontur anpasst, wodurch die Montage vereinfacht ist und die Substrate mit den Sensorelementen universell einsetzbar sind.

Vorzugsweise weisen die Foliensensoren jeweils mindestens eine Grundfolie und eine Deckfolie auf, die von einer Zwischenfolie beabstandet sein können. Grund- und/oder Deckfolie tragen die Elektroden, beispielsweise in Form von in Dick- oder Dünnschichttechnik aufgebrachte elektrisch leitfähige Elektrodenflächen, in deren Bereich die Zwischenfolie eine Inhomogenität aufweisen kann, beispielsweise eine Öffnung. Im Falle eines Folienschalters ist durch den sich dadurch ergebenden mechanischen Anschlag ein Überlastschutz gegen eine überhöhte Betätigungskraft bereits in das Sensorelement integriert. Bei den Sensorelementen kann es sich um alle Arten von taktilen Sensoren handeln, vorzugsweise solche, die auf einem gemeinsamen Substrat in großer Anzahl kostengünstig hergestellt werden können, wie beispielsweise druckempfindliche Folienwiderstände oder Folienkondensatoren sowie vorallem Folienschalter.

Auf dem flächigen Substrat werden vorzugsweise auch die Anschluss- und Verbindungsleitungen in Dickschichttechnik oder Dünnschichttechnik aufgebracht. Dadurch lassen sich besonders einfach nahezu beliebige Werte für den Widerstandsbelag der Anschlussleitungen realisieren. Dadurch kann beispielsweise der maximal fließende Strom begrenzt werden und dadurch eine Kurzschlussfestigkeit der Sensorelemente bereitgestellt werden.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist das Substrat lösbar an der Sitzkomponente festlegbar, beispielsweise mittels eines Klettverschlusses an der Sitzkomponente festlegbar. Vorzugsweise ist das Substrats im festgelegten Zustand von einem Teil des Klettverschlusses mindestens abschnittsweise abgedeckt, um eine mechanische Beschädigung oder ein Verschmutzen zu verhindern.

Durch eine räumlich verteilte Anordnung von mindestens zwei Sensorelementen an der Sitzkomponente können alle möglicherweise auftretenden Behinderungen bei der motorisch angetriebenen Positionierung der Sitzkomponente detektiert werden. Insbesondere können räumlich verteilt angeordnete kleine Sensorelemente vorgesehen sein, welche die gesamte, für ein Anstoßen an einem Hindernis infrage kommende Oberfläche der jeweiligen Sitzkomponente abdecken.

Die Sensorelemente sind mit dem Steuersystem zur Einstellung der Sitzkomponenten verbunden und bei entsprechendem Sensorsignal wählt das Steuersystem die für das Überwinden des Hindernisses erforderlichen Maßnahmen, insbesondere das Stoppen, Starten oder Zurückfahren von Bewegungen der Sitzkomponenten durch entsprechendes Ansteuern der zugehörigen Aktuatoren.

Sofern die jeweiligen Signalausgänge der Sensorelemente individuell, beispielsweise durch einzelne Anschlussleitungen, durch Zeit- oder Frequenzmultiplex auf einem Datenbus oder dergleichen dem Steuersystem zugeführt werden, ist unmittelbar eine Ortsauflösung möglich, d. h. das Steuersystem erkennt, welches der Sensorelemente oder welche Gruppe von auf einem gemeinsamen Substrat angeordneten Sensorelemente ein Anstoßen signalisiert, und aufgrund der dem Steuersystem bekannten Anordnung der Sensorelemente an der Sitzkomponente erkennt das Steuersystem auch, an welcher Stelle das Hindernis lokalisiert ist.

Eine besonders einfache Verdrahtung ergibt sich, wenn mindestens ein Teil der verteilt angeordneten Sensorelemente parallel oder auch hintereinander geschaltet ist. Sobald eines der Sensorelemente beispielsweise aufgrund des Anstoßens an ein Hindernis seinen Widerstandswert, seine Kapazität oder seinen Schaltzustand verändert, kann dies von dem Steuersystem erkannt werden. Halbiert beispielsweise ein Sensorelement aufgrund seiner Sensorcharakteristik beim Anstoßen seinen Widerstandswert oder verdoppelt seinen Kapazitätswert, kann das Steuersystem auch erkennen, ob eines oder mehrere Sensorelemente ausgelöst wurden.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung weisen die Anschlussleitungen für die Sensorelemente einen vorgebbaren Widerstandsbelag auf. Dadurch kann beispielsweise auch mit einer Zweidraht-Anschlussleitung eine Ortsauflösung erreicht werden, d. h. das Steuersystem erkennt, welches der Sensorelemente angetastet wurde und mithin an welcher Stelle das Hindernis lokalisiert ist. Dies ist dann besonders einfach zu erkennen, wenn die Sensorelemente Schaltelemente sind, die bei Krafteinwirkung aufgrund des Anstoßens an das Hindernis eine elektrische Verbindung schalten. In diesem Fall ist der elektrische Widerstand zwischen den Anschlusselektroden der Zweidraht-Anschlussleitung abhängig davon, ob und gegebenenfalls welches Sensorelement angetastet ist. Eine entsprechende Auswertung ist auch möglich, wenn die Sensorelemente beim Anstoßen an das Hindernis ihre Kapazität ändern. Die Sensor-Vorrichtung kann beispielsweise einen Schwingkreis aufweisen mit den Sensorelementen als frequenzbestimmendes Element, sodass sich als Ausgangssignal der Sensor-Vorrichtung ein frequenzanaloges Signal ergibt, das besonders einfach digital weiterzuverarbeiten und insbesondere auszuwerten ist.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung sind an mindestens zwei Sitzkomponenten Sensorelemente angeordnet. Vorzugsweise sind Sensorelemente an allen Sitzkomponenten angeordnet, bei deren Einstellen sich eine Kollision mit einem Hindernis ergeben kann. Hierzu gehört neben der Fußstütze und der Beinauflage insbesondere auch das Sitzteil, insbesondere die Unterseite des Sitzteils, sowie die Rückenseite der Rückenlehne und die Rückseite und Oberseite der Kopfstütze. Mindestens abschnittsweise kann es vorteilhaft sein, die Sensorelemente flächig anzuordnen, beispielsweise auf der von der Beinauflage entfernten Stirnseite der Fußstütze, auf der Unterseite des Sitzteils und der Beinauflage oder auf der Rückseite der Rückenlehne und der Kopfstütze.

Auch bei einer flächigen Anordnung der Sensorelemente können diese vorzugsweise zueinander parallelgeschaltet sein. Auch die an den verschiedenen Sitzkomponenten angeordneten Sensorelemente sind miteinander vorzugsweise elektrisch verbunden, insbesondere parallelgeschaltet. Dadurch ist insbesondere auch der elektrische Anschluss der Sensor-Vorrichtung an das Steuersystem vereinfacht, vorzugsweise ist lediglich eine zweipolige Verbindung erforderlich; für den Fall einer gemeinsamen Masseelektrode, wie dies beispielsweise im Kraftfahrzeug üblich ist, ist sogar lediglich eine einpolige Verbindung erforderlich.

Die Erfindung betrifft auch ein System zum Steuern der Einstellung der Position der Sitzkomponente mit einer erfindungsgemäßen Sensor-Vorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben ist. Ein solches System, das vorzugsweise frei programmierbar ist, verarbeitet die Eingangssignale der Sensorelemente ebenso wie die Steuersignale der vom Fahrgast betätigten Bedienelemente und steuert dementsprechend die Aktuatoren der Sitzkomponenten an.

Mit der erfindungsgemäßen Sensor-Vorrichtung ist es auch möglich, bei einem Fahrgastsitz unmittelbar nach seinem Einbau in das Fahrzeug, insbesondere einen Fluggastsitz unmittelbar nach Einbau in dem Luftfahrzeug, mittels eines vorgegebenen Lernprogramms insbesondere alle Extrempositionen der Sitzkomponenten anzufahren und dabei durch die Sensorelemente jene Positionen zu ermitteln und zu lernen, in denen die Sitzkomponenten an ein Hindernis anstoßen, beispielsweise an den Boden oder das Dach des Fahrzeuges oder an Sitzkomponenten weiterer Fahrzeugsitze, die vor, neben oder hinter dem jeweiligen Fahrzeugsitz angeordnet sind. Auf diese Weise kann das Steuersystem lernen, welche Positionen problemlos sind; ein Anfahren jener Positionen, die zu einem Signal eines der Sensorelemente und demnach zu einem Anstoßen an einem Hindernis führen, können im späteren Betrieb von dem Steuersystem durch rechtzeitiges Gegensteuern oder Abschalten von Aktuatoren verhindert werden. Auf diese Weise ist ein selbstlernendes System möglich, ohne dass es einer aufwendigen Programmierung des Steuersystems bedarf.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer perspektivischen Ansicht eines Fahrgastsitzes,

2 zeigt eine schematisierte Seitenansicht des Fahrgastsitzes mit insgesamt acht Sensorelementen,

3 zeigt ein Anschluss- und Verbindungsschema von insgesamt zwei erfindungsgemäßen Sensor-Vorrichtungen,

4 zeigt beispielhaft ein streifenförmiges Substrat,

5 zeigt das zugehörige Ersatzschaltbild zu 4,

6 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung des streifenförmigen Substrats, und

7 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensor-Vorrichtung.

Die 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer perspektivischen Ansicht eines Fahrgastsitzes 2 eines Fahrzeuges, im Anwendungsbeispiel eines Fluggastsitzes eines Luftfahrzeuges, mit verschiedenen Sitzkomponenten, einschließlich Kopfstütze 4, Rückenlehne 6, Sitzteil 8, Beinauflage 10 oder Fußstütze 12. Mittels nicht dargestellter Aktuatoren, beispielsweise mit einem elektromotorischen Antrieb, sind die Sitzkomponenten entsprechend den Wünschen des Fahrgastes oder den Anforderungen des Fahrbetriebes einstellbar. Der Fahrgast betätigt hierzu in der Regel Bedientasten, die mit einer Steuereinheit 40 verbunden sind, welche die Aktuatoren dementsprechend ansteuert. Hierzu sind die Sitzkomponenten in Bezug zueinander oder zu einem festen Rahmen des Fahrzeugsitzes 2 drehbar, beispielsweise die Kopfstütze 4 gegenüber der Rückenlehne 6 um die erste Achse 14, die Rückenlehne 6 gegenüber dem Sitzteil 8 um die zweite Achse 16, und die Beinauflage 10 gegenüber dem Sitzteil 8 um die dritte Achse 18, oder verschiebbar, beispielsweise die Fußstütze 12 gegenüber der Beinauflage 10 entsprechend dem Doppelpfeil 20.

Die 2 zeigt eine schematisierte Seitenansicht des Fahrgastsitzes 2 mit insgesamt acht Sensorelementen 22 bis 29, die jeweils paarweise auf einem flächigen Substrat 32 bis 38 angeordnet sind. Jeweils ein Substrat 32, 34, 3b, 38 ist mit jeweils zwei Sensorelementen 22, 23; 24, 25; 26, 27; 28, 29 mittels eines handelsüblichen Klettverschlusses an der Fußstütze 12, dem Sitzteil 8, der Rückenlehne 6 und der Kopfstütze 4 lösbar festgelegt. Die Sensorelemente 24, 25 sind auf der Unterseite des Sitzteil 8 angeordnet und die Sensorelemente 26, 27 auf der Rückseite der Rückenlehne 6, jeweils mit ihrer Detektionsfläche von der Sitzkomponente wegweisend, um beispielsweise ein Anstoßen an ein in diesem Bereich abgelegtes Gepäckstück zu detektieren. Entsprechendes gilt für das Sensorelement 23 der Fußstütze 12 und das Sensorelement 28 der Kopfstütze 4. Dagegen ist das Sensorelement 22 der Fußstütze 12 und das Sensorelement 29 der Kopfstütze 4 an einer Kante der jeweiligen Stirnseite angeordnet, um ein Anstoßen am Boden bzw. am Dach des Fahrzeugs zu detektieren.

Die 3 zeigt ein Anschluss- und Verbindungsschema von insgesamt zwei erfindungsgemäßen Sensor-Vorrichtungen, die an einer gemeinsamen Steuereinheit 40 angeschlossen sind; jeweils eine der Sensor-Vorrichtungen ist für einen von zwei benachbart angeordneten Fahrzeugsitzen 2, 2a vorgesehen. Die Verdrahtung ist bei den Sensor-Vorrichtungen der beiden Fahrzeugsitze 2, 2a übereinstimmend, so dass nachfolgend lediglich die Verdrahtung anhand des in der linken Bildhälfte der 3 dargestellten Fahrzeugsitzes 2 beschrieben ist.

Ausgehend von der Steuereinheit 40 führt eine Zweidraht-Anschlussleitung 42 zunächst über eine Sicherung 44 zu einem beweglichen Verbindungsteil 9 zwischen dem Sitzteil 8 und der Beinauflage 10. An dem Verbindungsteil 9 ist auf der Unterseite ein erstes streifenförmiges Substrat 46 mit Sensorelementen angeordnet, an dessen einem Ende der Anschluss der Anschlussleitung 42 erfolgt, und an dessen gegenüberliegenden Ende eine erste Verbindungsleitung 48 angeschlossen ist, die zu einem Ende eines zweiten streifenförmigen Substrats 50 mit Sensorelementen führt, das auf einer Unterseite des Sitzteils 8 angeordnet ist. Von dessen gegenüberliegendem Ende führt eine zweite Verbindungsleitung 52 zu einem dritten streifenförmigen Substrat 54, das ebenfalls auf der Unterseite des Sitzteils 8 angeordnet ist.

In entsprechender Weise sind die weiteren streifenförmigen Substrate 58, 62, 66, 70 des Verbindungsteils 9, der Beinauflage 10 und der Fußstütze 12 über Verbindungsleitungen 56, 60, 64, 68 miteinander verbunden, wobei es sich jeweils um Zweidrahtverbindungen handelt. Am Ende des Substrats 70 der Fußstütze 12 sind die beiden Leitungen der Zweidrahtleitung mit einem Abschlusswiderstand 72 miteinander verbunden.

Abweichend vom Ausführungsbeispiel der 3 können die Substrate 46 , 50, 54, 58, 62, 66, 70 mit den Sensorelementen auch jeweils über eine individuelle Anschlussleitung mit der Steuereinheit 40 verbunden sein.

In einem solchen Fall ist ein Substrat mit einem defekten Sensorelement besonderes einfach von der Steuereinheit zu identifizieren, wobei diese Information auch gespeichert werden kann und bei der nächsten Wartung angezeigt werden kann, so dass eine zeitaufwendige Fehlersuche vermieden ist.

Die 4 zeigt beispielhaft das streifenförmiges Substrat 70 der Fußstütze 12 und die 5 das zugehörige Ersatzschaltbild; die weiteren in der 3 dargestellten Substrate 46, 50, 54, 58, 62, 66 können entsprechend aufgebaut sein. An einem Ende sind die Anschlüsse 69 für den Anschluss der Verbindungsleitung 68 vorgesehen, die vorzugsweise als Steckverbindungselemente ausgebildet sind, so dass ein einfaches Montieren und Austauschen des Substrats 70 möglich ist. Am gegenüberliegenden Ende ist der Abschlusswiderstand 72 anschließbar, vorzugsweise ebenfalls über eine Steckverbindung.

Auf dem Substrat 70 sind vorzugsweise regelmäßig und insbesondere gleichmäßig verteilt insgesamt fünf Sensorelemente 73 bis 77 angeordnet, die mittels vorzugsweise in Dickschichttechnik oder Dünnschichttechnik aufgebrachten Verbindungsleitungen 71 parallel geschaltet sind und jeweils mit den Anschlüssen 69 und mit dem Abschlusswiderstand 72 verbunden sind. Die Sensorelemente 73 bis 77 sind als Schaltelemente ausgebildet, die bei Druck infolge eines Anstoßens der Fußstütze 12 an einem Hindernis eine elektrische Verbindung schließen. Die Sensorelemente 73 bis 77 sind dabei ebenfalls in Dickschichttechnik oder Dünnschichttechnik ausgeführt, beispielsweise in der Art an sich bekannter Folienschalter, wie sie beispielsweise für Taschenrechner oder dergleichen eingesetzt werden.

Die Verbindungsleitungen 71 auf dem Substrat 70 können ebenso wie die Anschluss- und Verbindungsleitungen 42, 48, 52, 56, 60, 64, 68 zwischen der Steuereinheit 40 und den Substraten 46 , 50, 54, 58, 62, 66, 70 als niederohmige Verbindungsleitungen ausgeführt sein, so dass beim Schalten eines der Sensorelemente 73 bis 77 die Ausgangselektroden der Steuereinheit 40 kurzgeschlossen werden.

In dem Ausführungsbeispiel der 5 weisen die Verbindungsleitungen 71 einen vorgegebenen Widerstandsbelag auf, beispielsweise den Widerstandswert R für den Leitungsabschnitt zwischen zwei Sensorelementen 73 bis 77, ebenso für den Leitungsabschnitt zwischen den Anschlüssen 69 und dem ersten Sensorelement 73, und dem Leitungsabschnitt zwischen dem letzten Sensorelement 77 und dem Abschlusswiderstand 72, und ebenso wie der Abschlusswiderstand 72 selbst. Damit ergibt sich zwischen den Anschlüssen 69 ein Widerstandswert, der davon abhängig ist, ob und gegebenenfalls welches Sensorelement 73 bis 77 ein Anstoßen detektiert. Beispielsweise ergibt sich im unbelasteten Zustand ein Widerstandswert von 13R, im Fall des Anstoßens der Fußstütze 12 im Bereich des mittleren Sensorelements 75 dagegen ein Widerstandswert von 6R.

Die 6 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung des streifenförmigen Substrats 70 an der Fußstütze 12; die Darstellung entspricht auch der Anordnung des Sensorelements 22 an dem flächigen Substrat 32, wie in der 2 dargestellt. Das Substrat 70 ist an einem ersten Teil 81 eines Klettverschlusses 80 festgelegt, beispielsweise aufgeklebt. Das erste Teil 81 bildet Schlaufen 83 oder Flausch aus, die mit Haken 84 eines zweiten Teils 82 des Klettverschlusses 80 lösbar in Eingriff bringbar sind, wobei das zweite Teil 82 an der Fußstütze 12 festgelegt ist. Bei einer Einwirkung einer Kraft F infolge des Anstoßens der motorisch bewegten Fußstütze 12 an einem Hindernis kommen die beiden im dargestellten Ausgangszustand voneinander beabstandeten Verbindungsleitungen 71 in Anlage aneinander und schließen eine elektrische Verbindung; die Verbindungsleitungen 71 bilden in dem in der 6 dargestellten Ausschnitt eines der Sensorelemente 73 bis 77 der 4 und 5.

Durch die mindestens teilweise Abdeckung des Substrats 70 bzw. des Sensorelements 22 durch das erste Teil 81 des Klettverschlusses ist auch ein Schutz vor mechanischen Beschädigungen gegeben, wobei die Dicke des ersten Teils 81 in Abhängigkeit vom Material so gewählt ist, beispielsweise 1 bis 2 mm beträgt, dass eine ausreichende Empfindlichkeit des Sensorelemente 22 gewährleistet ist.

Die 7 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensor-Vorrichtung mit einem Sensorelement 122, das dem in 6 dargestellten im wesentlichen entspricht. Im Unterschied zu dem in der 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Sensorelement 122 auf der Rückseite des ersten Teils 181 des Klettverschlusses 180 angeordnet, das auf seiner gegenüberliegenden Vorderseite Haken 184 aufweist, die mit Schlaufen 183 des zweiten Teils 182 lösbar in Eingriff bringbar sind, das an der Fußstütze 112 festgelegt ist, beispielsweise mit einem Klebeband festgeklebt ist. Die Darstellung ist insbesondere auch hinsichtlich der Schichtdicken nicht maßstabsgetreu.

Das Sensorelement 122 ist darüber hinaus auf seiner Außenseite vorzugsweise vollflächig von einem Abdeckelement 185 abgedeckt, das beispielsweise aus einem Kunststoff oder einem Metallblech besteht mit einer Dicke von mehreren Zehntel Millimeter bis einigen Millimetern, insbesondere 1 bis 2 mm, und dadurch ausreichend biegesteif ist, so dass im Falle eines Anstoßens des Abdeckelements 185 an einem Hindernis die dabei von dem Hindernis in das Abdeckelement eingeleitete Kraft bis zu einer drucksensitiven Stelle des Sensorelements weitergeleitet wird. Das Abdeckelement 185 verteilt die gegebenenfalls durch das Hindernis punktförmig eingeleitete Kraft und erhöht dadurch die drucksensitive Fläche des Sensorelements 122. Darüber hinaus bietet das Abdeckelement 185 einen weiteren Schutz vor Beschädigung und/oder Verunreinigung des Sensorelements 122. Das Abdeckelement 185 ist vorzugsweise als Formteil ausgebildet und in seiner Kontur der jeweiligen Sitzkomponente angepasst.

Das erste Teil 181 des Klettverschlusses 180 ist mit dem Abdeckelement 185 durch eine Verbindungsschicht 186 verbunden, die beispielsweise durch ein Klebeband gebildet sein kann. In dem in der 7 dargestellten Ausschnitt ist das Sensorelement 122 zwischen dem ersten Teil 181 und dem Abdeckelement 185 in einem Abschnitt des Abdeckelements 185 angeordnet, der frei von der Verbindungsschicht 186 ist. Ebenso ist es möglich, die Verbindungsschicht 186 im Bereich des Sensorelements 122 durchgehend auszuführen und das Sensorelement 122 dementsprechend zwischen der Verbindungsschicht 186 und dem Abdeckelement 185 anzuordnen.


Anspruch[de]
  1. Sensor-Vorrichtung für ein System zum Steuern der Einstellung der Position mindestens einer Sitzkomponente, wie beispielsweise Kopfstütze (4), Rückenlehne (6), Sitzteil (8), Beinauflage (10) oder Fußstütze (12), eines Fahrgastsitzes (2) eines Fahrzeuges, insbesondere eines Fluggastsitzes eines Luftfahrzeuges, mittels Aktuatoren, wobei die Vorrichtung ein Sensorelement (22 bis 29, 73 bis 77) aufweist zum Detektieren des Anstoßens einer Sitzkomponente an einem Hindernis, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (22 bis 29, 73 bis 77) durch mindestens einen Foliensensor gebildet ist, und dass der Foliensensor auf einem an der Sitzkomponente von außen festlegbaren flächigen Substrat (32, 34, 36, 38, 46, 50, 54, 58, 62, 66, 70) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (22 bis 29, 73 bis 77) ein Folienschalter ist, der bei Krafteinwirkung infolge des Anstoßens der Sitzkomponente an das Hindernis eine elektrische Verbindung schaltet.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der elektrischen Kontaktorgane und/oder der zugehörigen Anschlussleitungen des Foliensensors in Dickschichttechnik oder Dünnschichttechnik hergestellt sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Substrat (32, 34, 36, 38, 46, 50, 54, 58, 62, 66, 70) über eine individuelle Anschlussleitung mit dem System zum Steuern, insbesondere mit einer zugehörigen Steuereinheit (40), elektrisch verbunden ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (32, 34, 36, 38, 46, 50, 54, 58, 62, 66, 70) biegsam ist und sich beim Festlegen an der Sitzkomponente an deren Kontur anpasst.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (32, 34, 36, 38, 46, 50, 54, 58, 62, 66, 70) lösbar an der Sitzkomponente festlegbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (32, 34, 36, 38, 46, 50, 54, 58, 62, 66, 70) mittels eines Klettverschlusses (80) an der Sitzkomponente festlegbar ist und im festgelegten Zustand von einem Teil (81, 82) des Klettverschlusses (80) mindestens abschnittsweise abgedeckt ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (122) mindestens abschnittsweise, vorzugsweise vollflächig, von einem formstabilen und dadurch die beim Anstoßen auftretende Kraft verteilenden Abdeckelement (185) abgedeckt ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens zwei Sensorelemente (22 bis 29, 73 bis 77) aufweist, und dass die mindestens zwei Sensorelemente (22 bis 29, 73 bis 77) mit Abstand zueinander an dem Fahrgastsitz (2) angeordnet sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Sitzkomponente des Fahrgastsitzes (2) mindestens zwei Sensorelemente (22 bis 29, 73 bis 77) mit Abstand zueinander angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens zwei Sitzkomponenten Sensorelemente (22 bis 29, 73 bis 77) mit Abstand zueinander angeordnet sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der mit Abstand zueinander angeordneten Sensorelemente (22 bis 29, 73 bis 77) parallelgeschaltet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Anschluss- und Verbindungsleitungen (42, 48, 52, 56, 60, 64, 68, 71) für das Sensorelement (22 bis 29, 73 bis 77) mindestens abschnittsweise einen vorgebbaren Widerstandsbelag aufweisen.
  14. System zum Steuern der Einstellung der Position mindestens einer Sitzkomponente, wie beispielsweise Kopfstütze (4), Rückenlehne (6), Sitzteil (8), Beinauflage (10) oder Fußstütze (12), eines Fahrgastsitzes (2) eines Fahrzeuges, insbesondere eines Fluggastsitzes eines Luftfahrzeuges, mittels Aktuatoren, mit einer ein Sensorelement (22 bis 29, 73 bis 77) aufweisenden Sensor-Vorrichtung zum Detektieren des Anstoßens einer Sitzkomponente an einem Hindernis, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (22 bis 29, 73 bis 77) durch mindestens einen Foliensensor gebildet ist, und dass der Foliensensor auf einem an der Sitzkomponente von außen festlegbaren flächigen Substrat (32, 34, 36, 38, 46, 50, 54, 58, 62, 66, 70) angeordnet ist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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