[发明专利]电容式占用分类系统

说明书

技术领域

本发明通常涉及电容式占用分类系统，更具体而言涉及用于车辆座位的这种系统。

背景技术

在EP 1 457 391 A1中提出了一种电容式座位占用分类系统和方法。该系统包括车厢中的第一和第二电容式电极布置。第一电容式电极布置位于车辆的座位中并且包括传感电极和屏蔽电极。传感电极指向座位的占用者，而屏蔽电极指向座椅架(seat frame)。绝缘层将传感电极与屏蔽电极隔离开。该系统能够在所谓的负载模式下操作，在负载模式下，传感电极和屏蔽电极由同一AC电压来驱动，以使得屏蔽电极阻止传感电极的电场与座椅架的耦合。这显著增加了传感电极沿占用者方向的灵敏度。从US 5,166,679还已知类似的电极配置。

针对诸如占用分类之类的对安全性要求比较严格的应用，为了使得系统尽可能可靠已经作出了很多努力。因此对这样的系统进行操作的方法包括定期检查不同的系统参数从而检测到潜在故障。例如，已知潮湿的座位可以影响电容式传感系统的测量。因此EP 1 457 391 A1建议对传感电极和屏蔽电极之间的电阻进行测量以测试所述电极间的绝缘层是否干燥。

如果座位是潮湿的，则在诸如电极布置的所述电极之类的两个导体之间施加DC电压差可以导致由于氧化而引起的阳极侵蚀，这将影响整个系统的寿命。

技术问题

本发明的目的是提供一种改进的电容式占用分类系统。该目的由根据权利要求1所述的占用分类系统来实现。

发明内容

一种用于车辆座位的占用分类系统，包括：电极布置，其被结合到所述座位的座位部分，所述电极布置包括传感电极、屏蔽电极和夹在所述传感电极和所述屏蔽电极之间的绝缘层。根据本发明的重要的方面，所述电极布置具有至少一个局部测试区域，并且包括用于在潮湿环境条件下，相对于所述至少一个测试区域外而言，在所述至少一个测试区域内，增强所述传感电极和所述屏蔽电极之间的电解导电的模块。应该注意术语“局部”这里用于指定相对于整个电极布置来说的电极布置的有限或特定地方。

为了确定座位的占用状况，系统可以利用同一振荡电压来驱动传感电极和屏蔽电极，并且例如通过测量所述传感电极导入的负载电流来确定传感电极和车辆座位上放置的物体或占用者之间的电容耦合。为了确定系统是否操作正常，系统可以确定例如由中断的电路、短路或座位潮湿导致的故障。用于确定短路是否已出现或座位是否潮湿的已知方法包括在传感和屏蔽电极之间施加DC电压差。在这种情况下，由于传感电极和屏蔽电极之间的电解导电而出现泄露电流。该电流可以被测量并且可以测试该电流是否落在耐受极限范围内。如果泄露电流过高，则这指示座位是潮湿的。

在没有局部测试区域时，在测量泄露电流I_L期间，电解出现在电极布置的随机位置。然而如果在某些局部测试区域提供了有利于电解导电的条件，所述电极间的泄露电流将传入这些局部区域。作为阳极的电极仍可能被侵蚀，但是这会局部出现在预定区域，而不会出现在电极布置上的随机点处。

优选地，由于潮湿不一定均匀出现在整个座位部分，所以电极布置包括多个局部测试区域，所述局部测试区域分布在电极布置上从而当电极布置结合到座位部分时与座位部分的不同部分相关联。

根据本发明的优选实施例，所述用于增强所述传感电极和所述屏蔽电极之间的电解导电的模块包括：在所述测试区域内，所述传感电极和所述屏蔽电极之间的距离小于所述测试区域外。在该实施例中，局部测试区域包括一个区带，其中两个电极间的距离小于局部测试区域之外。结果是，对于电极间给定的电压差而言，区带内的电场的场强高于该局部测试区域之外。至少在电解开始时，电极间更小距离的区带内的电解导电可以表示为I_EL＝α·△U/d，其中α是与该区带的溶解离子和面积成比例的常量，I_EL是由于电极间离子移动所产生的电流，d是该区带中电极间的距离。从该关系式可以推导出，如果在所述电极间施加电压差，则在该区带内电极间的电流密度降低并且从而局部测试区域内的电极间的电流密度相对于这些区域之外增加。有利地是，在至少一个测试区域内的传感电极和屏蔽电极之间的距离相当于所述至少一个测试区域外的传感电极和屏蔽电极之间的距离的30％-70％。