[发明专利]用于确定座位乘坐者重量的重量传感器装置

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种用于测量座位乘坐者重量的装置。具体地说，在座位框架元件上安装传感器装置，以便提供座位乘坐者的重量测量结果。

2.相关技术

大多数车辆都具有气囊和安全带限制系统，这些系统共同保护司机和乘客不会因高速撞击而受到严重伤害。根据司机或乘客的尺寸来控制气囊的展开力和安全带预紧器的力是非常重要的。控制这些力的一种方法是监测座位乘坐者的重量。如果车里前排的乘客座位上坐的是较小的人例如孩子或婴儿，那么作用于座位上的重量就会小于成人乘坐该位置时作用于该座位上的重量。

目前一些用于测量座位乘坐者重量的系统不仅复杂而且昂贵。其中一种系统是采用安装在座底泡沫内的压敏薄垫片。另一种系统是利用设置在座底衬垫内许多位置上的传感器。利用从这些薄垫片或从这些传感器的联合输出来确定座位乘坐者的重量。由于座位乘坐者的重量的缘故，使得这些传感器受到大致竖直的作用力，而且，这些传感器还会受到由于加速、减速或转向所造成的纵向和侧向作用力。传感器所监测到的侧向和纵向作用力会把一个误差部分带入了重量测量值中。这些传感器是非常精密复杂的，它们采用了多个应变器和复杂的弯曲元件，以便对竖直方向上的作用力具有高的测量灵敏度，而对侧向和纵向上的作用力具有低的灵敏度，以便提高精度。

把这些传感器安装在座底内既困难又费时。难以为每个传感器找到适应座位乘坐者的所有不同姿势的安装位置，并同时能提供精确的测量值。此外，乘坐者在座位上的移动还会使这些传感器移出或挪出它们的正确位置。由于这些传感器被安装在座底内，因此，当座位被安装在车辆内之后，就很难对这些传感器进行重新定位。

因此，希望有这样一种简单的座位乘坐者重量测量系统，这种系统测量精确，易于安装，并能克服现有技术中各系统的上述缺陷。

发明概述

在公开的本发明的一个实施例中，一种用于测量乘坐在车辆座位上的乘坐者重量的系统包括：安装在车辆构件上的一座位元件，和用于支撑一座底的一座位支撑元件。在座位元件和座位支撑元件之间安装有许多重量传感器装置。每个重量传感器装置具有一底表面和一顶表面，并在其中一个表面上安装有一全桥应变器。

在一个优选实施例中，每个重量传感器装置具有第一端和第二端，该第一端被安装在座位元件上，例如安装在一座位升降器上，该第二端被安装在座位支撑元件上，例如安装在一座位框架或轨道元件上，在该第一端和第二端之间延伸有一中间可弯曲部分。根据测量中间可弯曲部分的变位，每个应变器为各个传感器装置产生一个重量信号。中央处理器根据这些重量信号来确定座位乘坐者的重量。一气囊控制单元与中央处理器连接，以便根据座位乘坐者的重量来控制气囊的展开力。

在另一个优选实施例中，每个传感器包括至少一条槽，该槽设置在顶表面或底表面中的一个表面内。该槽至少沿着传感器的部分宽度延伸，以便使应力集中在中间可弯曲部分中。应变器被放置在顶表面和底表面中的另一个表面上，朝着槽的相反面。

本发明提供了一种简化的座位乘坐者重量测量系统，该系统花费不多、测量精确、易于安装。通过下面的说明和附图可以更好地理解本发明的这些特征以及其它特征，下面是这些附图的简要说明。

附图简述

图1是在具有气囊系统的车辆内坐着一位座位乘坐者的环境示意图。

图2是采用重量测量系统的座位装置的分解图。

图3是图2中的座位的一个侧视图，图中部分已被切去，表示出了一个传感器装置的安装。

图4是图3中的传感器装置的立体示意图。

图5是采用重量测量系统的控制系统的方框示意图。

图6A是一传感器装置的一优选实施例的顶视图。

图6B是图6A中的传感器装置的底视图。

图6C是沿着图6A中的6C-6C的传感器装置的剖面图。

图7是重量传感器的另一个实施例。

图8是重量传感器的另一个实施例。

示例性实施例的详细描述

车辆具有一车辆座位组件和一气囊系统14，其中的车辆座位组件总体上由图1中的12表示。座位组件12可以是司机座位，也可以是乘客座位，并且该座位组件12包括一座背16和一座底18.当车辆乘坐者20坐在座位12上时，一个竖直的作用力Fv就被作用在座底18上。该竖直作用力Fv代表座位乘坐者的20的重量。

气囊系统14在某种撞击条件下展开一气囊24。气囊24由图1中的虚线表示，气囊24的展开力根据乘坐者20的重量而变化。车辆包括一个用于测量座位乘坐者20重量的独特系统。这个独特系统被装入一座位框架或轨道元件内，该座位框架或轨道元件总体上由图2中的26所表示。