本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于檢測機動車的乘客的參數(shù)的niti傳感器裝置，機動車的一種根據(jù)權(quán)利要求9的前序部分的設(shè)有傳感器裝置的方向盤，以及根據(jù)權(quán)利要求13的前序部分所述的設(shè)有niti傳感器裝置的機動車座椅。

背景技術(shù)：

對于確定的應(yīng)用，當今的駕駛員輔助系統(tǒng)以了解接下來被稱為駕駛員參數(shù)的機動車的駕駛員的參數(shù)為前提，其描述駕駛員的當前行為或狀態(tài)。由此，一些駕駛員輔助系統(tǒng)需要了解，駕駛員是否將手放在方向盤上，這被稱為手握識別(hand-on-erkennung)。此外，不同的緊急情況輔助系統(tǒng)必須具有對駕駛員的駕駛員活動性或疲勞性的了解以實施其功能。例如通過在駕駛員由于心肌梗塞而不能駕駛的情況中使車輛轉(zhuǎn)移到安全的狀態(tài)中，其它緊急情況輔助系統(tǒng)對駕駛員當前的健康狀態(tài)做出響應(yīng)。為此，對駕駛員的健康狀態(tài)的了解是必須的，例如基本的參數(shù)，以及例如在其呼吸活動性和心臟功能方面進行對駕駛員的監(jiān)控。換句話說，必須檢測駕駛員的生命參數(shù)。

為了手握識別，例如使用電容式傳感器，其雖然是批量生產(chǎn)的，但是具有若干缺點。如此，傳感器薄膜相對厚，由此其難以無褶皺地安裝在方向盤處。此外，該傳感器關(guān)于環(huán)境變化、例如溫度變化、濕度或手套的攜帶非常敏感。雖然也可使用其它壓力傳感器用于手握識別，然而該傳感器薄膜也相對厚并且對于在大容量車輛制造中的應(yīng)用來說過于昂貴。

為了檢測生命參數(shù)，同樣在駕駛員座椅中使用電容式傳感器，然而在此還導(dǎo)致帶有電載荷、衣著材料和在駕駛員衣著與座椅表面之間的摩擦的問題。此外，這些電容式傳感器對于在大容量車輛制造中的應(yīng)用來說也過于昂貴。

從印刷文獻de102011076074a1中公開了一種觸覺的方向盤以及一種駕駛員輔助系統(tǒng)，其中，方向盤具有帶有多個觸摸敏感的且優(yōu)選地壓力感應(yīng)的傳感器的方向盤輪圈。這些傳感器可提供抓緊信息信號，其將關(guān)于駕駛員手在方向盤輪圈處的支承面、位置和/或保持力的信息例如提供給例如can總線。駕駛員輔助系統(tǒng)可將這些抓緊信息信號用于使安全功能、行駛功能和/或舒適功能與駕駛員在方向盤輪圈處當前存在的抓緊力相匹配。在此，壓力感應(yīng)的傳感器可構(gòu)造成面式傳感器和/或如此集成到對于機動車典型的圓環(huán)管形的幾何結(jié)構(gòu)中，即，使得不能妨礙駕駛員習(xí)慣地抓緊方向盤輪圈。例如，壓力感應(yīng)的傳感器可構(gòu)造成帶有壓力感應(yīng)的、電容的元件、壓電元件等。借助于該傳感器可以傳感器元件的二維矩陣的形式覆蓋方向盤輪圈的部分或整個表面。

如已經(jīng)提及的那樣，使用壓力感應(yīng)的電容的元件或壓電元件具有在結(jié)構(gòu)上的缺點且/或過于昂貴。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明提出的目的是，實現(xiàn)用于監(jiān)控駕駛員活動性和/或駕駛員生命參數(shù)的傳感器，其克服上述缺點。

該目的通過帶有權(quán)利要求1的特征的傳感器，帶有權(quán)利要求9的特征的方向盤以及帶有權(quán)利要求編號13的特征的機動車座椅實現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選的設(shè)計方案是從屬權(quán)利要求的對象。

在根據(jù)本發(fā)明的用于檢測機動車的乘客的參數(shù)、尤其地與駕駛員的行為相關(guān)的參數(shù)以及駕駛員的生命參數(shù)的傳感器裝置的情況中，其中，傳感器裝置探測外部壓力的作用，傳感器裝置包括至少一個niti元件，其中，niti元件基于niti合金的超彈性的效應(yīng)。在此，被施加的壓力通過niti元件的變形確定。

也以名稱鎳鈦諾已知的niti合金是所謂的形狀記憶合金的最為廣泛的代表，從在兩個不同的馬氏體晶相之間在固體中的可逆的相變換中導(dǎo)出其特別的性能，其中，相變換通過機械壓力引起并且也可經(jīng)由合金比例影響變換溫度。在預(yù)定的溫度范圍中在鎳鈦諾上的壓力施加引起鎳鈦諾的變形。壓力施加的結(jié)束引起鎳鈦諾回到其原來的形狀中。該效應(yīng)被稱為超彈性，并且由于被施加的壓力的變形表現(xiàn)為niti合金的電參數(shù)的變化。

例如，可根據(jù)電阻的變化探測該變形，由此該效應(yīng)可用于確定機動車的乘客的一系列行為和生命參數(shù)。

優(yōu)選地，niti元件布置在兩個傳感器部件之間，其中，壓力到傳感器部件上的施加引起niti元件的變形，通過測量niti元件的改變的電參數(shù)確定該壓力。以這種方式，可根據(jù)niti元件的niti合金探測出到兩個傳感器部件中的一個上的外部壓力施加。

更為優(yōu)選地，niti元件的電參數(shù)是歐姆電阻，從而簡單的電阻測量可探測niti合金的相變換，這實現(xiàn)了簡單的在機動車中的應(yīng)用。

優(yōu)選地，通過被動的和主動的傳感器部件形成傳感器部件。換句話說，被動的傳感器部件例如固定地布置，而主動的傳感器部件是可動的，并且將壓力傳遞到niti合金上。

更為優(yōu)選地，如此設(shè)計傳感器部件，即，到至少一個傳感器部件上的壓力施加引起niti元件的變形。尤其地，可實現(xiàn)以塊狀部(noppe)、突出部和/或凹口的形式的傳感器的設(shè)計方案，由此可引起壓力并且由此引起niti元件的變形。

更為優(yōu)選地，niti元件通過至少一個niti線材形成，其轉(zhuǎn)換溫度選擇成，使得超彈性的效應(yīng)出現(xiàn)。通過使用niti線材作為傳感器元件，由于外部影響引起的變形是niti線材張緊或應(yīng)力變形，其通過超彈性的效應(yīng)在施加的壓力結(jié)束之后又回到其原來形狀中。

尤其地，niti元件可由多個niti線材組成，其被帶入傳感器薄膜中或者被織物包圍。

機動車的根據(jù)本發(fā)明的方向盤在駕駛員的抓緊區(qū)域中具有至少一個以上闡述的用于識別壓力施加的傳感器裝置，由此可識別，駕駛員是否握住了方向盤。以這種方式，可簡單地實現(xiàn)在一些現(xiàn)代的駕駛員輔助系統(tǒng)中所必要的手握識別。

更為優(yōu)選地，方向盤具有多個至少布置在方向盤的外周緣側(cè)處的傳感器裝置，其確定施加到方向盤上的壓力。以這種方式，駛員在哪個位置處握住方向盤都是同樣適用的，并且可與握住方向盤的部位無關(guān)地進行手握識別。

優(yōu)選地，方向盤具有方向盤核心和方向盤護套，其中，在方向盤核心中布置多個凹口，其形成被動的傳感器部件并且主動的傳感器部件通過方向盤護套形成。以這種方式，在被動的與主動的傳感器部件之間布置的niti元件可以簡單的方式變形，并且如此可執(zhí)行手握識別。

更為優(yōu)選地，方向盤核心具有多個部件。以這種方式，可簡單地將主動的和被動的傳感器部件集成到方向盤中。

在另一優(yōu)選的實施形式中，方向盤具有方向盤核心和方向盤護套，其中，在方向盤核心與方向盤護套之間布置至少一個niti線材，其分別通過外部地布置在方向盤核心上的和內(nèi)部地布置在方向盤護套上的壓力元件變形。

利用以上描述的niti元件在方向盤中的布置方案，不僅可利用這種類型的niti傳感器裝置執(zhí)行手握識別，而且也可測量駕駛員的在不同的行駛情況中不同的抓緊力。測得的抓緊力實現(xiàn)將駕駛員動作解釋成不同的行駛情況，從而可確定駕駛員感情、焦慮、緊張或突然睡著。

此外，手握傳感器可安裝在不同的方向盤部段中，由此實現(xiàn)，根據(jù)方向盤部段確定駕駛員的單手或雙手在方向盤處的當前部位。如此可確定，駕駛員是利用雙手、僅僅一只手還是關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)向。這些信息可用于一些駕駛員輔助系統(tǒng)，以便于事先識別出，駕駛員如何能在危險的情況中做出響應(yīng)。

在帶有座位件和座位靠背的根據(jù)本發(fā)明的機動車座椅中，在座位件和/或座位靠背中布置以上解釋的傳感器裝置中的至少一個。由此例如可識別，座位是否被占據(jù)。此外，可行的是，借助于布置在座位中的傳感器裝置確定乘客的生命參數(shù)，例如心臟病學(xué)的數(shù)據(jù)、呼吸和/或心率。

更為優(yōu)選的是，在機動車座椅的側(cè)臂中布置用于檢測乘客參數(shù)的傳感器裝置。

該布置方案允許識別駕駛員的身體部分，例如肩膀，背部，手臂和腿部的運動。此外，可確定身體姿態(tài)，由此可推出駕駛員主動性。如果未探測或識別出主動性，可推出駕駛員的不正常行為，例如駕駛員睡著或中風(fēng)并且駕駛員輔助系統(tǒng)可引入合適的行動。

利用以上闡述的用于檢測從外部施加到傳感器裝置上的壓力的傳感器裝置，可以簡單且廉價的方式借助于使用niti合金、尤其地niti線材確定該壓力，并且如此測定的數(shù)據(jù)可被輸送到合適的駕駛員輔助系統(tǒng)。

附圖說明

下面根據(jù)附圖闡述本發(fā)明的優(yōu)選的實施形式。其中

圖1顯示了基于niti線材的壓力傳感器，

圖2顯示了多個壓力傳感器在機動車座椅中的布置方案，

圖3顯示了設(shè)有niti傳感器的方向盤的第一實施形式，

圖4顯示了設(shè)有niti傳感器的方向盤的第二實施形式，以及

圖5顯示了設(shè)有niti傳感器的方向盤的第三實施形式。

具體實施方式

圖1顯示了基于用作niti元件的niti線材的壓力傳感器1的第一示例性的設(shè)計方案，壓力傳感器能夠用于測量施加在其上的壓力。壓力傳感器1包括具有基礎(chǔ)板3的可動的元件2，基礎(chǔ)板3在其下側(cè)處配備有一行突出部4，其中，單個的突出部4彼此平行地在基礎(chǔ)板3的寬度方向上延伸。

與可動的元件2的配合件形成固定的元件5，其表示壓力軸承的類型?？蓜拥脑?包括基礎(chǔ)板6，其設(shè)有一行長形的、彼此平行地在基礎(chǔ)板6的寬度方向上伸延凹口7。凹口7形成與壓力傳感器1的可動的部件2的基礎(chǔ)板3的突出部4的配合件。在該示例中一行線材8,9橫向地越過壓力傳感器1的固定的部件5的基礎(chǔ)板6的凹口7張緊。在此，當突出部4由于外部壓力10接合到凹口7中時，兩個外部的線材8用于產(chǎn)生彈性的配合力。中間的線材9設(shè)計成測量線材并且用于測定施加到壓力傳感器1的固定的部分5上的壓力10。

作為測量線材9使用niti線材，其中，概念niti也作為鎳鈦諾已知。鎳鈦諾是鎳-鈦-合金，其兩個組成部分以幾乎相同的份額存在。從在兩個馬氏體相之間在固體中的可逆的相變換中導(dǎo)出特別的性能。作為是合金比例的函數(shù)的轉(zhuǎn)變溫度的函數(shù)，區(qū)分出鎳鈦諾的超彈性的性能以及形狀記憶金屬的性能。在此，超彈性的材料表現(xiàn)地與彈簧鋼相似。因此，其在壓力作用下彎曲并且中壓力消失時再次呈現(xiàn)其原始形狀。在此，歐姆電阻與施加到超彈性的材料上的壓力相關(guān)。換句話說，在原來的初始狀態(tài)中的材料的、在此niti線材9的電阻與暴露在壓力中的測量線材9的電阻不同。由此，利用在圖1中示出的壓力傳感器1可測量施加到壓力傳感器1上的壓力10。在此，產(chǎn)生彈性力的外部的線材8同樣可設(shè)計成niti線材。

圖2顯示了帶有布置在車輛座椅中的壓力傳感器12,13,14,15,16和17的車輛座椅11的示例，壓力傳感器12,13,14,15,16和17在其結(jié)構(gòu)形式中相應(yīng)于圖1的壓力傳感器。由此，在圖2的示例中，壓力傳感器12和13布置在駕駛員座椅11的座位件的側(cè)臂中，壓力傳感器14和編號15布置在駕駛員座椅11的座位靠背中并且壓力傳感器16和編號17布置在駕駛員座椅11的座位靠背的側(cè)臂中。借助于所顯示的壓力傳感器12-17，例如實現(xiàn)駕駛員座椅11的占據(jù)監(jiān)控。此外，壓力傳感器12-17可用于監(jiān)控座椅占有者、例如駕駛員的生命參數(shù)。尤其地，利用布置在駕駛員座椅11的座位件中的壓力傳感器12和13例如也可確定駕駛員體重。

用于使用以niti線材為基礎(chǔ)的壓力傳感器的另一示例是配備有這種類型的壓力傳感器的方向盤，從而可簡單地進執(zhí)行握識別。

如此，圖3顯示了可用于手握識別的方向盤20的第一示例。方向盤20具有方向盤核心21，其被方向盤護套22包圍，其中，方向盤護套22通常實施成彈性的。方向盤核心21在其外周緣處具有以圓形部段的形式的凹口23，從而方向盤核心21和由此方向盤20具有多個部段24。凹口23實施成，使得凹口23的外邊緣達到直至方向盤護套22，而在凹口23的中心，其向內(nèi)指向。niti線材在方向盤核心21上張緊，niti線材在方向盤護套22之下圍繞整個方向盤20張緊。如果將每個部段24視為單個壓力傳感器，則測量線材25在部段24的邊緣處相互連接。然而，測量線材25也可實施成一件。niti線材25具有聯(lián)接部26，為了測量線材電阻或線材的電性能，聯(lián)接部26從方向盤20中被引導(dǎo)出來。如果沒有壓力施加到部段24上，換句話說，方向盤在該位置處沒有被駕駛員的手握住，則得到該部段24的利用附圖標記27示出的狀態(tài)，在其中，線材25貼靠在方向盤護套22處。在情況28中，將線材25向內(nèi)壓到凹口23中，這意味著，在該位置處由駕駛員的手握住方向盤20。niti線材25的狀態(tài)變化可由控制器(未示出)根據(jù)電參數(shù)的變化確定。

右側(cè)地在方向盤20旁邊示出的方向盤橫截面用于說明線材引導(dǎo)。如此，上方的橫截面顯示了線材25在部段24的邊緣處的狀態(tài)，而下方的橫截面顯示了在凹口23的中心貼靠在方向盤護套22處的線材25。

在此，凹口23可利用彈性的材料填充，然而其必須實現(xiàn)在該部位處握住方向盤20的情況中將線材25引入部段24的凹口23中。

圖4顯示了與圖3相似的基于niti線材的壓力傳感器的另一示例。與圖3的方向盤20不同地，在顯示了方向盤20的四分圓的圖4中，通過使方向盤核心21如從在圖4的右側(cè)部分中示出的橫截面視圖中得悉的那樣由三個部段30,31和32組成，來不同地設(shè)計同樣設(shè)有凹口23的方向盤核心21。在此，左側(cè)和右側(cè)的部段30和32包夾中間的部段31，其設(shè)計成，使得得出凹口23。方向盤20設(shè)有柔性的覆層22，其從外部包圍方向盤20。此外，在此也示出了niti線材25，其在凹口23上張緊，其中，情況27示出了沒有外部壓力作用的線材25，而情況28示出了在壓力作用下的線材25，在其中，通過壓力作用使線材變長，并且緊貼到凹口23處。例如，如果不同地設(shè)計凹口的寬度，則可確定，在哪個方向盤部段中發(fā)生了手握。

圖5同樣以俯視圖(左側(cè)部分)并且以橫截面視圖(右側(cè)部分)示出了方向盤20的四分圓。方向盤20具有方向盤核心21以及包圍方向盤核心21的方向盤護套22。在方向盤核心21的外側(cè)處，以環(huán)繞方向盤20的方式布置壓力傳感器，其由被動的部件33以及主動的部件34組成，在被動的部件33和主動的部件34之間布置niti線材25。握住方向盤20引起主動的部件34向被動的部件33的方向移動，由此將壓力施加到測量線材25上，該壓力導(dǎo)致其變形并且由此導(dǎo)致其電參數(shù)變化。為了引起或增大測量線材25的變形，不僅被動的部件33而且主動的部件34可配備有合適的塊狀部35和36，其中，被動的部件33的塊狀部35向外延伸，而主動的部件34的塊狀部36向內(nèi)延伸。尤其地，兩個部件33,34的塊狀部35,36彼此錯位，從而實現(xiàn)了測量線材25的最優(yōu)變化。

附圖標記清單

1壓力傳感器

2可動的部件

3基礎(chǔ)板

4突出部

5固定的部件

6基礎(chǔ)板

7凹口

8彈性的元件

9測量線材

10壓力方向

11駕駛員座椅

12壓力傳感器

13壓力傳感器

14壓力傳感器

15壓力傳感器

16壓力傳感器

17壓力傳感器

20方向盤

21方向盤核心

22方向盤護套

23凹口

24部段

25niti線材

26聯(lián)接部控制器

27在壓力施加之前的線材狀態(tài)

28在壓力施加之后的線材狀態(tài)

30方向盤核心的部件

31方向盤核心的部件

32方向盤核心的部件

33被動的(固定的)部件

34主動的(可動的)部件

35塊狀部

36塊狀部。