[发明专利]用于确定头部支撑件位置与目标位置的偏差的传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定机动车座椅的头部支撑件的位置与目标位置的偏差的传感器装置。

背景技术

在机动车座椅中，头部支撑件用于在碰撞情况下支撑使用座椅的车辆乘员的头部，从而防止颈椎向后折断。但是，只有当头部支撑件相对于竖直头部位置调节到正确高度时才能实现由头部支撑件实现的完全程度的增加的安全性，使得在碰撞情况下，头部大体上撞击为此目的而设置的头部支撑件的中心。另一方面，不正确调节的头部支撑件在碰撞情况下可能造成颈部和头部区域受伤。为了最小化头部受伤的危险，比如当头部撞击头部支撑件时的脑震荡，头部支撑件也应在水平方向尽可能靠近车辆乘员的头部且仍实现未受阻碍的头部移动。

为了正确地定位头部支撑件，头部支撑件通常在竖直方向上能调节且在一定程度上也能相对于座椅靠背在水平方向上调节。在高端机动车座椅中，头部支撑件的调节通常由电动机驱动。

为了避免头部支撑件的不正确定位，现代头部支撑件调节装置有时配备有传感器装置，该传感器装置检测车辆乘员相对于相关的头部支撑件的头部位置。例如，由EP 1 857 318 A2已知的头部支撑件调节装置配备有结合到头部支撑件中的电容接近传感器形式的传感器装置。接近传感器包括在头部支撑件前部在竖直方向上彼此相距一定距离布置的三个电极。两个外电极用作发射电极以在位于头部支撑件前部的空间区域中发射交变电场。中间电极用作公共接收电极，用于测量在每个发射电极与接收电极之间形成的电容。已知的调节装置利用了以下物理效应，即，当头部存在于交变电场中时电极装置的电容以特征性方式改变。通过比较配属于两个发射电极中的每个的电容值来确定相对于车辆乘员头部的头部支撑件位置与预定的竖直目标位置的偏差。这些电容值相等的头部支撑件位置被检测作为头部支撑件的目标位置。

此外还由FR 2 884 775 A1和DE 199 16 804 C1已知具有电容接近传感器的相似传感器装置，该电容接近传感器包括用于检测头部相对于头部支撑件的位置的三个电极。

发明内容

本发明的目的是提供一种相对于现有技术改进了的用于头部支撑件的传感器装置。

该目的根据本发明由权利要求1的特征来实现。根据本发明，设置用于确定机动车座椅的头部支撑件的位置与目标位置的偏差的传感器装置包括电容式接近传感器，该电容式接近传感器被结合到头部支撑件中或设置以用于结合到头部支撑件中，该接近传感器包括彼此相距一定竖直距离布置的两个发射电极以及公共接收电极，该接收电极优选地近似地布置在两个发射电极之间的中间。传感器装置还包括控制单元。该控制单元被配置成使用电路装置或编程装置致动发射电极以发射交变电场。控制单元还被配置用于评估电接收信号，该电接收信号由接收电极检测且每个包含关于在发射电极中的一个和公共接收电极之间形成的电容的信息项，且在该评估过程中，确定相对于车辆乘员的头部位置而提供的头部支撑件位置与目标位置的竖直和水平偏差尺寸。

控制单元还被配置成基于配属于两个发射电极中的每个的接收信号之差来确定头部支撑件位置的竖直偏差尺寸，并且基于这些信号之和来确定头部支撑件位置的水平偏差尺寸。替代地，根据本发明，控制单元还被设定成在形成所述和或所述差时使用由接收信号得出的变量来代替接收信号本身。在本发明的有利实施方式中，控制单元因而通过形成由接收信号得出的两个电容值之差而确定头部支撑件位置的竖直偏差尺寸，其中每个信号配属于两个发射电极之一。而且，控制单元优选地通过形成这两个电容值之和而确定头部支撑件位置的水平偏差尺寸。

所述和和/或所述差利用硬件级上的电路装置、比如借助于(特别是模拟)差分电路或加法电路形成，或者利用编程装置、即在硬件级上利用数字化测量的变量的数值加法或减法。通过考虑和测量结果，在调节水平头部支撑件位置中尤其实现了增加的传感器范围。

本发明还以等同的方式适用于这样一种传感器装置，该传感器装置的电容式接近传感器包括彼此相距一定竖直距离布置的两个接收电极以及一个公共发射电极，该发射电极具体地布置在这两个接收电极之间的中间。在该情形中，控制单元被配置用于致动公共发射电极以发射交变电场，并以上述方式评估由两个接收电极中的每一个检测到的电接收信号。

附图说明

本发明的示例性实施方式在下面基于附图更详细地进行说明，其中：

图1显示了头部支撑件的示意性框图，该头部支撑件具有配备的调节装置以及用于确定头部支撑件位置与目标位置的偏差的传感器装置；并且