DE29500749U1 - Sitzsensor und Vorrichtung mit einem Sitzsensor und einer Auswerteeinheit - Google Patents

Sitzsensor und Vorrichtung mit einem Sitzsensor und einer Auswerteeinheit

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Description

Sitzsensor und Vorrichtung mit einem Sitzsensor und einer
Auswerteeinheit
Die Erfindung betrifft einen Sitzsensor zum Erfassen des Frei/Besetzt-Zustandes eines Sitzes, insbesondere eines Kraftfahrzeugsitzes, und eine Vorrichtung mit wenigstens einem Sitzsensor und einer Auswerteeinheit zum Messen und Auswerten des Ausgangssignals des Sitzsensors.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Sitzsensoren zum Erfassen des Frei/Besetzt-Zustandes eines Sitzes bekannt. Als Sitzsensoren werden herkömmlich z.B. mechanische Drucksensoren, Schalter, Infrarotsensoren oder elektrische Sensoren, wie z.B. kapazitive Sensoren verwendet.
So ist beispielsweise ein kapazitiver Sensor bekannt, bei dem zwei übereinanderliegende Metallstreifen, wie z.B. Aluminiumstreifen, in dem Sitzpolster des Sitzes derart angeordnet werden, daß beim Besetzen des Sitzes der Abstand zwischen den Metallstreifen verringert wird, wodurch die Kapazität des von den Metallstreifen als Kondensatorelektroden gebildeten Kondensators vergrößert wird. Dieser kapazitive Sensor ist daher ein Signalumwandler, der die durch das Besetzen des Sitzes erzielte relative Versetzung der Kondensatorelektroden in Kapazitätsänderung des Kondensators umwandelt, welche dann mit Hilfe einer entsprechend ausgelegten elektrischen Auswerteeinheit erfaßt und ausgewertet werden kann. Dieser kapazitive Sensor als Sitzsensor ist jedoch störungsempfindlich. Einerseits ist es schwierig, die Metallstreifen in dem Sitzpolster derart anzuordnen, daß beim Besetzen des Sitzes eine gut definierbare Abstandsänderung zwischen den Metallstreifen erzielt wird. Andererseits werden bei diesem Sensor lediglich die Metallstreifen in dem Sitzpolster angeordnet, so daß der von diesen gebildete Kondensator über ein verhältnismäßig langes Anschlußkabel an die Auswerteeinheit angeschlossen werden muß, was die Störungsempfindlichkeit der aus dem Sitzsensor und der Auswerteeinheit aufgebauten Vorrichtung weiter verschlechtert.
Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, einen Sitzsensor zu schaffen, mit dem der Frei/Besetzt-Zustand des mit dem Sensor versehenen Sitzes zuverlässig und weitgehend störungsfrei erfaßt werden kann, und welcher ferner einen einfachen Aufbau aufweist und in einem Sitz einfach installiert werden kann.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erfassen, Messen und Auswerten des Frei/Besetzt-Zustandes wenigstens eines Sitzes zu schaffen und derart auszubilden, daß sie zuverlässig und weitgehend störungsfrei arbeiten kann, eine Vielfalt von an sie angeschlossenen elektrischen Einrichtungen ggf. mit unterschiedlichen Eingangsparametern bedienen kann, in ihren Funktionen flexibel ist und einen möglichst einfachen Aufbau aufweist.
Dies wird erfindungsgemäß hinsichtliche des Sitzsensors dadurch erreicht, daß dieser eine Oszillatorschaltung mit einer an diese angeschlossenen, in dem Sitz angeordneten, einadrigen Sensorleitung, deren durch Besetzen des Sitzes veränderliche Streukapazität als schwingungsfrequenzbestimmende Kapazität für die Oszillatorschaltung dient, einen an den Ausgang der Oszillatorschaltung angeschlossenen Lastkondensator, und ein an die Oszillatorschaltung angeschlossenes zweiadriges Anschlußkabel aufweist, über welches eine Versorgungsspannung an die Oszillatorschaltung anlegbar ist, und an welches ein Mittel zum Messen des über das Anschlußkabel geführten Speisestroms als Ausgangssignal des Sitzsensors anschließbar ist.
Erfindungsgemäß wird also ein auf Kapazitätsänderung beruhender Sitzsensor geschaffen, der jedoch lediglich eine einzige, einadrige Sensorleitung aufweist, deren Streukapazität durch das Besetzen bzw. das Freigeben des Sitzes, in dem die Sensorleitung angeordnet ist, geändert wird. Diese Kapazitätsänderung wird bereits in der bevorzugt ebenfalls in dem Sitz angeordneten Oszillatorschaltung des Sitzsensors in
Schwingungsfrequenzänderung umgewandelt, indem die Sensorleitung an den entsprechenden, frequenzbestimmenden Eingang der Oszillatorschaltung angeschlossen ist. Daher ändert sich die Schwingungsfrequenz der Oszillatorschaltung in Abhängigkeit von dem Frei/Besetzt-Zustand des mit dem Sensor versehenen Sitzes. Der an den Ausgang der Oszillatorschaltung angelegte Lastkondensator wird in jeder Schwingungsperiode aufgeladen und entladen. Dabei ist die zu diesem Auf- und Entladen des Lastkondensators erforderliche Energie zu der Schwingungsfrequenz der Oszillatorschaltung proportional.
Daraus folgt, daß die Stromaufnahme des Sitzsensors, die im wesentlichen - d.h. abgesehen von vernachlässigbaren Verlusten der Oszillatorschaltung - durch den jeweiligen Energiebedarf des Lastkondensators bestimmt wird, zu der Schwingungsfrequenz der Oszillatorschaltung proportional ist. Dementsprechend wirkt der erfindungsgemäße Sitzsensor insgesamt als ein Signalumwandler, von dem die durch das Besetzen bzw. Freigeben erzielte Kapazitätsänderung der Sensorleitung in Speisestromänderung des Sitzsensors umgewandelt wird. Das Ausgangssignal des erfindungsgemäßen Sitzsensors ist also der in dem Anschlußkabel fließende Speisestrom, über welches die Oszillatorschaltung mit einer Versorgungsspannung versorgt wird. Daher kann durch Messen der Stromaufnahme des Sitzsensors der Frei/Besetzt-Zustand des Sitzes festgestellt werden.
Obwohl der erfindungsgemäße Sitzsensor mit der Oszillatorschaltung, einem frequenzbestimmenden Widerstand und dem Lastkondensator aus beliebigen bekannten elektrischen Bauteilen aufgebaut werden kann, wird erfindungsgemäß zwecks Miniaturisierung bevorzugt, daß der Sitzsensor in SMD-Technik aufgebaut ist und als Oszillator ein CMOS-Inverter verwendet wird.
Der erfindungsgemäße Sitzsensor mit der Sensorleitung kann in dem Sitz an jeder beliebiger Stelle untergebracht werden, soweit sichergestellt ist, daß die Streukapazität der Sensorleitung durch das Besetzen bzw. Freigeben des mit dem Sensor versehenen Sitzes geändert wird. Um dieser Anforderung
auf jeden Fall zu entsprechen sowie die Montage des Sitzsensors und die Verlegung des Anschlußkabels möglichst einfach durchführen zu können, wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß der Sitzsensor in dem Sitzpolster, bevorzugt unterhalb der Rückenlehne angeordnet ist und die Sensorleitung in dem Sitzpolster entlang der Sitzfläche verlegt ist.
Die Länge der Sensorleitung des erfindungsgemäßen Sitzsensors soll so bemessen sein, daß beim Besetzen bzw. Freigeben des Sitzes eine optimale Kapazitätsänderung erzielt wird. Versuche haben gezeigt, daß dies bei einer Sensorleitungslänge von etwa 30 cm erreicht wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß diese wenigstens einen oben beschriebenen erfindungsgemäßen Sitzsensor, eine an das Anschlußkabel des Sitzsensors angeschlossene Gleichspannungsversorgungseinheit zur Versorgung des Sitzsensors, und eine Auswerteeinheit aufweist, an welche der Sitzsensor mit seinem Anschlußkabel angeschlossen ist, wobei die Auswerteeinheit einen Signalumsetzer zum Umsetzen des Ausgangssignals des Sitzsensors in ein digitales Signal, eine an den Signalumsetzer angeschlossene zentrale Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten des von dem Signalumsetzer ausgegebenen digitalen Signals, einen der zentralen Verarbeitungseinheit zugeordneten nichtflüchtigen Speicher zum Speichern eines Referenzsignals, das dem Ausgangssignal des Sitzsensors beim Frei-Zustand des Sitzes entspricht, und eine an die zentrale Verarbeitungseinheit angeschlossene Schaltausgangseinheit mit einem Schaltausgang zum Ausgeben eines Schaltsignals beim Besetzen wenigstens eines mit einem Sitzsensor versehenen Sitzes aufweist.
Durch den Vorschlag, die Auswerteeinheit mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) zu versehen, wird eine flexible Überwachung und Verarbeitung der Ausgangssignale ermöglicht, welche von dem(n) an die Auswerteeinheit angeschlossenen Sitzsensor(en) abgegebenen werden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Sitzsensor über sein Anschlußkabel von der GleichspannungsVersorgungseinheit mit einer stabilisierten Gleichspannung versorgt. Der in dem Anschlußkabel des Sitzsensors fließende Speisestrom, der das Ausgangssignal des erfindungsgemäßen Sitzsensors ist, wird mit Hilfe des Signalumsetzers in ein digitales Signal umgesetzt, das von der zentralen Verarbeitungseinheit verarbeitet werden kann.
In dem der zentralen Verarbeitungseinheit zugeordneten nichtflüchtigen Speicher wird ein Referenzsignal für jeden Sitzsensor gespeichert, welches dem Ausgangssignal des jeweiligen Sitzsensors beim Frei-Zustand des diesem zugeordneten Sitzes entspricht. Dieser Speicher wird bevorzugt in Form eines EEPROMs verwirklicht, wodurch ermöglicht wird, daß im Falle einer Drift der Stromaufnahme eines Sitzsensors, welche z.B. durch eine Temperaturänderung oder eine Verlagerung der Sensorleitung des Sitzsensors verursacht werden kann, für diesen Sitzsensor ein neues Referenzsignal in den Speicher eingespeichert werden kann.
Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung bereits mit einem einzigen Sitzsensor funktionsfähig ist, wird erfindungsgemäß bevorzugt, die Vorrichtung derart auszulegen, daß an die Auswerteeinheit bis zu vier, acht oder sechzehn Sensoren anschließbar sind. Hierdurch wird ermöglicht, daß nach Bedarf auch eine größere Anzahl von Sitzen überwacht werden kann.
In bestimmten Anwendungsfällen ist es zwar ausreichend, daß die Schaltausgangseinheit der Auswerteeinheit einen einzigen Schaltausgang aufweist, über den ein Schaltsignal beim Besetzen wenigstens eines mit einem Sitzsensor versehenen Sitzes abgegeben wird. Um jedoch zu erreichen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Vielfalt von elektrischen Einrichtungen mit unterschiedlichen elektrischen Eingangsparametern kompatibel ist, wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß die Schaltausgangseinheit zwei Schaltausgänge aufweist, welche gegen Masse bzw. eine positive Spannung, z.B.
+5 V, schalten. Dies bedeutet, daß beim Besetzen wenigstens eines mit einem Sitzsensor versehenen Sitzes von der zentralen Verarbeitungseinheit über die Schaltausgangseinheit ein Schaltsignal mit L-Pegel und ein Schaltsignal mit H-Pegel ausgegeben werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Auswerteeinheit ferner ein manuell aktivierbares Mittel zur Anzugs- bzw. Abfallverzögerung des jeweiligen Schaltsignals um eine vorbestimmte Zeit auf. Durch diesen erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß bedeutungslose vorübergehende Änderungen in dem von dem Sitzsensor abgetasteten Frei/Besetzt-Zustand des Sitzes, welche z.B. auf eine Änderung der Sitzhaltung zurückgeführt werden können, zwar von der Auswerteeinheit erfaßt werden, jedoch keine Änderungen in den Schaltsignalen bewirken. Dies bedeutet, daß ein Hin- und Herschalten der Schaltausgänge vermieden werden kann, das in bestimmten Anwendungsfällen störend sein kann. Dieses manuell aktivierbares Mittel kann z.B. in Form eines Schalters oder einer Steckbrücke (Jumper) in der Auswerteeinheit verwirklicht werden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Schaltausgangseinheit derart ausgelegt, daß ein Schaltsignal an dem (den) Schaltausgang (Schaltausgängen) - unabhängig von der Anzahl der mit jeweils einem Sitzsensor versehenen Sitze bereits bei Besetzen auch nur eines einzigen mit einem Sitzsensor versehenen Sitzes erzeugt wird. Bei bestimmten Anwendungsfällen kann es jedoch vorteilhaft sein, Informationen über den Frei/Besetzt-Zustand aller mit einem Sitzsensor versehenen Sitze erhalten zu können. Erfindungsgemäß wird daher bevorzugt, daß die Auswerteeinheit eine an die zentrale Verarbeitungseinheit angeschlossene serielle Schnittstelle aufweist, über welche Signale entsprechend dem abgetasteten Frei/Besetzt-Zustand der mit einem Sitzsensor versehenen Sitze aufeinanderfolgend ausgebbar sind.
Wie bereits erwähnt, ist die Auswerteeinheit bevorzugt derart
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ausgelegt, daß das Referenzsignal, welches dem Ausgangssignal des jeweiligen Sitzsensors beim Frei-Zustand des zugeordneten Sitzes entspricht, bei seiner Änderung während des Betriebs der Vorrichtung in den der zentralen Verarbeitungseinheit zugeordneten Speicher neu einspeicherbar ist. Um jedoch zu ermöglichen, daß ein Abgleich der installierten und an die Auswerteeinheit angeschlossenen Sitzsensoren insbesondere nach der Installation der gesamten Vorrichtung oder eines neuen oder weiteren Sitzsensors auch manuell veranlaßt werden kann, wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß die Auswerteeinheit eine der zentralen Verarbeitungseinheit zugeordnete Abgleichtaste aufweist. Durch das Betätigen dieser Abgleichtaste ist das Ausgangssignal eines jeden Sitzsensors über den Signalumsetzer in die zentrale Verarbeitungseinheit abrufbar und als Referenzsignal in den nichtflüchtigen Speicher einspeicherbar.
Der erfindungsgemäße Sitzsensor und die erfindungsgemäße Vorrichtung mit diesem Sensor und der Auswerteeinheit können zur Überwachung des Frei/Besetzt-Zustandes eines oder mehrerer Sitze Anwendung finden. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern einer Anzeige verwendet werden, mit der z.B. die bereits besetzten Sitze eines Saales angezeigt werden. Bevorzugt findet jedoch die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug Anwendung. Sie kann z.B. zum Steuern eines Taxameters in einem Taxi oder einem sog. Sammeltaxi verwendet werden, wobei das Taxameter mit Hilfe des auf den Schaltausgang der Auswerteeinheit ausgegebenen Schaltsignals beim Besetzen und Freigeben bereits eines einzigen Sitzes des Fahrzeuges ein- bzw. ausschaltbar ist. Ferner ist möglich, das Schaltsignal zum Erfassen des Frei/Besetzt-Zustandes des Taxis zu registrieren. Mit Hilfe der seriellen Schnittstelle kann bei diesen Anwendungsbeispielen ein Protokoll über den Frei/Besetzt-Zustand der einzelnen Sitze des Fahrzeugs erstellt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 ein Blockdiagramm, von dem eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert wird, und
Figur 2 einen Schaltplan des an die Auswerteeinheit der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung anschließbaren erfindungsgemäßen Sitzsensors.
Aus Figur 1 ist ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit vier Sitzsensoren Sl, S2, S3 und S4, einer Auswerteeinheit B und einer darin angeordneten Gleichspannungsversorgungseinheit A ersichtlich. Diese Vorrichtung kann z.B. den Frei/Besetzt-Zustand des Beifahrersitzes und der drei Hecksitze eines Taxis zwecks Registrierung des Frei/Besetzt-Zustandes des Taxis und/oder Steuerung eines Taxameters zum Ein- und Ausschalten desselben und zum Erstellen eines Protokolls über den Frei/Besetzt-Zustand der einzelnen Sitze überwachen.
Die Sitzsensoren Sl, S2, S3 und S4 sind alle gleich ausgebildet und weisen, wie aus Figur 2 ersichtlich, jeweils einen CMOS-Inverter 1 als Oszillator auf. Die Schwingungsfrequenz des CMOS-Inverters 1 wird von dem Widerstandswert eines Widerstands R, der bevorzugt in Form einer Reihenschaltung aus einem Widerstand und einem NTC-Widerstand zur Temperaturkompensation verwirklicht ist, und der Streukapazität einer einadrigen Sensorleitung SL bestimmt. Die Sensorleitung SL liegt mit ihrem einen Ende frei und ist mit ihrem anderen Ende an den entsprechenden frequenzbestimmenden Eingang des CMOS-Inverters 1 angeschlossen. An den Ausgang des CMOS-Inverters ist ein Lastkondensator CL angelegt, der bei jeder Schwingungsperiode des CMOS-Inverters aufgeladen und entladen wird. Aus Figur ist ferner ein zweiadriges Anschlußkabel 2 ersichtlich, das an die Versorgungsspannungsanschlüsse des CMOS-Inverters I angeschlossen ist.
Die Sitzsensoren Sl, S2, S3 und S4 sind in SMD-Technik aufgebaut und in dem Sitzpolster jeweils eines Sitzes des Taxis unterhalb der Rückenlehne dieses Sitzes angeordnet. Die Sensorleitungen SL weisen eine Länge von etwa 30 cm auf und
sind ebenfalls in dem Sitzpolster entlang der Sitzfläche des Sitzes verlegt.
Durch Annäherung eines Fahrgastes an einen Sitzsensor wird die als frequenzbestimmende Kapazität des CMOS-Inverters I wirkende Streukapazität der Sensorleitung SL verändert, wodurch die Schwingungsfrequenz des CMOS-Inverters I ebenfalls verändert wird. Da der Energiebedarf des Lastkondensators CL zu dessen Auf- und Entladen zu der Schwingungsfrequenz des CMOS-Inverters 1 proportional ist, wird durch die Änderung der Streukapazität der Sensorleitung SL die Stromaufnahme des Sitzsensors ebenfalls geändert. Daher kann durch Messen des in dem Anschlußkabel 2 fließenden Speisestromes der Frei/Besetzt-Zustand des mit dem Sitzsensor versehenen Sitzes erfaßt werden.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist das Anschlußkabel 2 eines jeden Sitzsensors Sl, S2, S3 und S4 zwecks einfacher Montage über eine (nicht dargestellte) Steckverbindung an die GleichspannungsVersorgungseinheit A angeschlossen, welche ihrerseits an die Autobatterie angeschlossen ist und von welcher eine für die Versorgung der Sitzsensoren Sl, S2, S3 und S4 geeignete stabilisierte Spannung erzeugt wird. Von der Gleichspannungsversorgungseinheit A werden ferner die elektronischen Bauteile der Auswerteeinheit B mit der erforderlichen Gleichspannung versorgt.
Die Auswerteeinheit weist als Signalumsetzer einen Analog-Digital-Umsetzer 3 auf, der mit seinen Eingängen an die jeweilige Masseleitung des Anschlußkabels 2 der Sitzsensoren Sl, S2, S3 und S4 angeschlossen ist. In dem A/D-Umsetzer 3 wird der in dem jeweiligen Anschlußkabel 2 fließende Speisestrom, der das Ausgangssignal des Sitzsensors Sl, S2, S3 und S4 ist, mit Hilfe eines in die Masseleitung des Anschlußkabels 2 geeignet eingefügten Kondensators in ein Spannungssignal umgewandelt, das seinerseits mit Hilfe einer Komparatoreinheit in ein zu dem Speisestrom proportionales digitales Signal umgesetzt wird. Der A/D-Umsetzer 3 weist ferner eine Entladeschaltung zum Entladen dieses in der jeweiligen
Masseleitung angeordneten Kondensators auf.
Die Signalausgänge des A/D-Umsetzers 3 sind an die Eingänge einer den Kern der Auswerteeinheit B bildenden zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 4 angeschlossen, von welcher die von dem A/D-Umsetzer ausgegebenen und zu dem Ausgangssignal der jeweiligen Sitzsensoren proportionalen digitalen Signale verarbeitet werden. An die zentrale Verarbeitungseinheit 4 ist als Speicher ein EEPROM 5 angeschlossen, in dem für jeden an die Auswerteeinheit B angeschlossenen Sitzsensor Sl, S2, S3, S4 ein Referenzsignal gespeichert ist, das dem Ausgangssignal des Sitzsensors Sl, S2, S3 und S4 beim Frei-Zustand des Fahrzeugsitzes entspricht, dem dieser Sitzsensor zugeordnet ist.
Der zentralen Verarbeitungseinheit 4 sind ferner eine Schaltausgangseinheit 6, ein Mittel 9 zur Anzugs- und Abfallverzögerung des Schaltsignals, eine serielle Schnittstelle 7 und eine Abgleichtaste 8 zugeordnet.
Die Schaltausgangseinheit 6 ist an einen Ausgang der zentralen Verarbeitungseinheit 4 angeschlossen und weist zwei Schaltausgänge 6a und 6b auf, von denen der eine gegen Masse und der andere gegen +5 V schaltet, falls von der zentralen Verarbeitungseinheit 4 auf die Schaltausgangseinheit 6 ein Schaltsignal abgegeben wird.
Das Mittel 9 zur Anzugs- bzw. Abfallverzögerung des Schaltsignals ist mit Hilfe von Steckbrücken (Jumper) verwirklicht. Mit Hilfe dieser Steckbrücken wird erreicht, daß die Anzugs- bzw. Abfallverzögerung des Schaltsignals entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall durch Umstecken der Steckbrücken manuell ein- und ausgeschaltet werden kann. Die Verzögerungszeit beträgt z.B. 8 Sekunden. Bei eingeschalteter Verzögerung wird das Schaltsignal verzögert auf die Schaltausgänge 6a, 6b geleitet, wodurch ein Hin- und Herschalten der Schaltausgänge 6a und 6b aufgrund von unwesentlichen vorübergehenden Änderungen in dem Frei/Besetzt-
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Zustand des jeweiligen Fahrzeugsitzes verhindert werden kann.
Über die serielle Schnittstelle 7 können Signale entsprechend dem Frei/Besetzt-Zustand der mit den Sitzsensoren Sl, S2, S3 und S4 versehenen Fahrzeugsitze zyklisch ausgegeben werden.
In einer konkreten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Komparatoreinheit und die Entladeschaltung des A/D-Umsetzers 3 der Auswerteeinheit B mit einer integrierten Schaltung aus der Digitaltechnik (HC245) verwirklicht, an welche acht Sitzsensoren anschließbar sind. Für das Erfassen von maximal sechzehn Sensoren sind also lediglich zwei solche ICs erforderlich. Die zentrale Verarbeitungseinheit ist eine 87C51-CPU, und die serielle Schnittstelle ist eine Standard-Schnittstelle (RS 232 C).
Beim Installieren der Vorrichtung in einem Taxi werden die Sitzsensoren Sl, S2, S3 und S4 mit den Sensorleitungen SL in den Sitzpolstern der Taxisitze angeordnet und mit ihren Anschlußkabeln 2 über Steckverbindungen an die Auswerteeinheit B und die Gleichspannungsversorgungseinheit A angeschlossen. Diese wird mit ihren Eingängen an die Autobatterie angeschlossen, und das Taxameter des Taxis wird an den einen Schaltausgang 6a, 6b der Vorrichtung angeschlossen. Ferner wird der Ausgang 7a der seriellen Schnittstelle 7 der Vorrichtung an das Taxameter oder eine geeignete elektrische Vorrichtung zum Erstellen eines Protokolls über den Frei/Besetzt-Zustand der einzelnen Taxisitze angeschlossen. Bevorzugt werden die Steckbrücken derart eingestellt, daß die Anzugs- bzw. Abfallverzögerung des Schaltsignals eingeschaltet ist.
Bei Inbetriebnahme der Vorrichtung und zyklisch während des Betriebs derselben wird von der zentralen Verarbeitungseinheit 4 überprüft, ob die Abgleichtaste 8 betätigt worden ist. Durch ein Betätigen der Abgleichtaste 8 wird ein Abgleichvorgang ausgelöst, in dem die Ausgangssignale der Sitzsensoren Sl, S2, S3 und S4 von der CPU 4 über den A/D-Umsetzer 3 nacheinander eingelesen, verarbeitet und als Referenzwerte in den EEPROM 5
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eingespeichert werden. Da diese Referenzwerte in dem weiteren Verarbeitungsvorgang als Werte verwendet werden, die dem Frei-Zustand der Taxisitze zugeordnet sind, darf die Abgleichtaste zum Starten des Abgleichvorgangs nur betätigt werden, wenn die Taxisitze unbesetzt sind.
Während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Ausgangssignale der Sitzsensoren Sl, S2, S3 und S4 von der CPU 4 nacheinander eingelesen und mit den zugeordneten, in dem EEPROM gespeicherten Referenzwerten verglichen. Falls aufgrund dieses Vergleichs von der CPU 4 festgestellt wird, daß wenigstens ein überwachter Sitz besetzt wird, wird ein Schaltsignal von der CPU 4 erzeugt und, falls sich der Frei/Besetzt-Zustand dieses Sitzes nicht innerhalb der Verzögerungszeit ändert, über die Schaltausgangseinheit 6 an das Taxameter zum Einschalten desselben (und/oder an eine Einheit zum Registrieren des Schaltsignals) abgegeben. Das Ausschalten des Taxameters wird beim Freigeben aller Taxisitze von der CPU 4 über die Schaltausgangseinheit 6 - ebenfalls erst nach Ablauf der Verzögerungszeit - gesteuert. Während des Betriebs der Vorrichtung werden ferner von der CPU 4 über die serielle Schnittstelle 7 z.B. an das Taxameter Signale ausgegeben, mit deren Hilfe ein Protokoll entsprechend dem Frei/Besetzt-Zustand der einzelnen Taxisitze erstellt werden kann.
Während des Betriebs können ferner neue Referenzwerte für den einen oder anderen Sensor Sl, S2, S3 und S4 in den EEPROM 5 eingespeichert werden, falls von der CPU 4 festgestellt wird, daß das Ausgangssignal dieses Sensors z.B. wegen einer Temperaturänderung oder einer Verlagerung der Sensorleitung SL geändert wird. Hierdurch kann eine Drift der Stromaufnahme dieses Sitzsensors Sl, S2, S3, S4 von der Auswerteeinheit B der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeglichen werden.

Claims (11)

13 ' Schutzansprüche
1. Sitzsensor (Sl, S2, S3, S4) zum Erfassen des Frei/Besetzt-Zustandes eines Sitzes, insbesondere eines Kraftfahrzeugsitzes, mit einer Oszillatorschaltung (1) mit einer an diese angeschlossenen, in dem Sitz angeordneten, einadrigen Sensorleitung (SL), deren durch Besetzen des Sitzes veränderliche Streukapazität als schwingungsfrequenzbestimmende Kapazität für die Oszillatorschaltung (1) dient, einem an den Ausgang der Oszillatorschaltung angeschlossenen Lastkondensator (Cl), und einem an die Oszillatorschaltung angeschlossenen zweiadrigen Anschlußkabel (2), über welches eine Versorgungsspannung an die Oszillatorschaltung (1) anlegbar ist, und an welches ein Mittel zum Messen des über das Anschlußkabel (2) geführten Speisestroms als Ausgangssignal des Sitzsensors (Sl, S2, S3, S4) anschließbar ist.
2. Sitzsensor nach Anspruch 1, bei dem der Sitzsensor (Sl, S2, S3, S4) in SMD-Technik aufgebaut ist und die Oszillatorschaltung (1) einen CMOS-Inverter aufweist.
3. Sitzsensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Sitzsensor (Sl, S2, S3, S4) in dem Sitzpolster angeordnet ist und die Sensorleitung (SL) entlang der Sitzfläche des Sitzes verlegt ist.
4. Sitzsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Sensorleitung (SL) etwa 30 cm lang ist.
5. Vorrichtung zum Erfassen, Messen und Auswerten des Frei/Besetzt-Zustandes wenigstens eines Sitzes, insbesondere eines Kraftfahrzeugsitzes, mit einem dem Sitz zugeordneten Sitzsensor (Sl, S2, S3, S4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, einer an das Anschlußkabel (2) des Sitzsensors (Sl, S2, S3, S4) angeschlossenen Gleichspannungsversorgungseinheit (A) und einer Auswerteeinheit (B), an welche der Sitzsensor (Sl, S2, S3, S4) mit seinem Anschlußkabel (2) angeschlossen ist, wobei die Auswerteeinheit (B) einen Signalumsetzer (3) zum Umsetzen des
Ausgangssignals des Sitzsensors (Sl, S2, S3, S4) in ein digitales Signal, eine an den Signalumsetzer (3) angeschlossene zentrale Verarbeitungseinheit (4) zum Verarbeiten des von dem Signalumsetzer (3) ausgegebenen digitalen Signals, einen der zentralen Verarbeitungseinheit (4) zugeordneten nichtflüchtigen Speicher (5) zum Speichern eines Referenzsignals, das dem Ausgangssignal des Sitzsensors (Sl, S2, S3, S4) beim Frei-Zustand des Sitzes entspricht, und eine an die zentrale Verarbeitungseinheit (4) angeschlossene Schaltausgangseinheit (6) mit einem Schaltausgang zum Ausgeben eines Schaltsignals beim Besetzen wenigstens eines mit einem Sitzsensor (Sl, S2, S3, S4) versehenen Sitzes aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei an die Auswerteeinheit (B) höchstens vier, acht oder sechzehn Sitzsensoren (Sl, S2, S3, S4) anschließbar sind, welche jeweils einem Sitz zugeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die
Schaltausgangseinheit (6) zwei Schaltausgänge (6a, 6b) zum Ausgeben eines Schaltsignals mit L-Pegel bzw. eines Schaltsignals mit &EEgr;-Pegel beim Besetzen des wenigstens einen mit einem Sitzsensor (Sl, S2, S3, S4) versehenen Sitzes aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Auswerteeinheit (B) ein manuell aktivierbares Mittel (9) zur Anzugs- bzw. Abfallverzögerung des Schaltsignals um eine vorbestimmte Zeitspanne aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei an die zentrale Verarbeitungseinheit (4) eine serielle Schnittstelle (7) angeschlossen ist, über welche Signale entsprechend dem Frei/Besetzt-Zustand der mit einem Sitzsensor (Sl, S2, S3, S4) versehenen Sitze aufeinanderfolgend ausgebbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der zentralen Verarbeitungseinheit (4) eine Abgleichtaste_(8)
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zugeordnet ist, durch deren Betätigung das Ausgangssignal jedes Sensors (Sl, S2, S3, S4) über den Signalumsetzer (3) in die zentrale Verarbeitungseinheit (4) abrufbar ist und als Referenzsignal nacheinander in den nichtflüchtigen Speicher (5) einspeicherbar ist.
11. Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zum Erfassen, Messen und Auswerten des Frei/Besetzt-Zustandes wenigstens eines Kraftfahrzeugsitzes nach einem der Ansprüche 5 bis 10.
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