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Patent Searching and Data


Title:
SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/137913
Kind Code:
A1
Abstract:
A sensor comprises a first carrier (1) and a second carrier (2), which are spaced from one another by a spacer (3), at least two cells and at least one resistance element (RE). Each of the at least two cells has a recess in the spacer (3) separate from one another, with geometrical measurements differing from one another. Each of the cells has a first coupling region (KB1) and a second coupling region (KB2). The geometrical dimensions of the recesses are such that the first coupling region (KB1) and the second coupling region (KB2) of each particular cell can be electrically coupled with each other with the smallest degree of deformation of the sensor different from the other cells of the sensor. The at least one resistance element (RE) in each case electrically couples the first coupling regions (KB1) of the at least two cells with one another.

Inventors:
BLEICHER EDUARD (DE)
FAISST HOLGER (DE)
MADER GERHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2007/053856
Publication Date:
December 06, 2007
Filing Date:
April 19, 2007
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
BLEICHER EDUARD (DE)
FAISST HOLGER (DE)
MADER GERHARD (DE)
International Classes:
H01H35/34; H01H35/26
Foreign References:
US6639165B12003-10-28
DE202005000018U12005-03-24
EP1510802A12005-03-02
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Sensor, der umfasst

- einen ersten Träger (1) und einen zweiten Träger (2), wobei der zweite Träger (2) parallel und durch einen Abstandhalter

(3) beabstandet zu dem ersten Träger (1) angeordnet ist,

- mindestens zwei Zellen, die jeweils eine separat voneinan ¬ der in dem Abstandhalter (3) ausgebildete Ausnehmung mit voneinander unterschiedlichen geometrischen Abmessungen umfas- sen, die sich jeweils bis zu dem ersten Träger (1) und bis zu dem zweiten Träger (2) erstreckt, und die Zellen jeweils ei ¬ nen elektrisch leitenden ersten Koppelbereich (KBl) aufweisen, der in einem Bereich der jeweiligen Ausnehmung auf einer Seite des ersten Trägers (1) angeordnet ist, die dem zweiten Träger (2) zugewandt ist, und die jeweils einen elektrisch leitenden zweiten Koppelbereich (KB2) zum elektrischen Koppeln mit dem ersten Koppelbereich (KBl) der jeweiligen Zelle aufweisen, der in einem Bereich der jeweiligen Ausnehmung auf einer Seite des zweiten Trägers (2) angeordnet ist, die dem ersten Träger (1) zugewandt ist, und die jeweiligen zweiten Koppelbereiche (KB2) einzeln oder gemeinsam elektrisch kon- taktierbar sind und die Ausnehmungen in ihren geometrischen Abmessungen derart ausgebildet sind, dass der erste Koppelbe ¬ reich (KBl) und der zweite Koppelbereich (KB2) der jeweiligen Zelle jeweils bei einem von den anderen Zellen des Sensors unterschiedlichen Mindestverformungsgrad des Sensors elekt ¬ risch miteinander koppelbar sind, und der erste Koppelbereich (KBl) derjenigen Zelle elektrisch kontaktierbar ist, die den größten Mindestverformungsgrad aufweist, und - mindestens ein Widerstandselement (RE) , das die ersten Kop ¬ pelbereiche (KBl) von jeweils zwei der mindestens zwei Zellen elektrisch miteinander koppelt.

2. Sensor, der umfasst - einen ersten Träger (1) und einen zweiten Träger (2), wobei der zweite Träger (2) parallel und durch einen Abstandhalter (3) beabstandet zu dem ersten Träger (1) angeordnet ist,

- mindestens zwei Zellen, die jeweils eine separat voneinan ¬ der in dem Abstandhalter (3) ausgebildete Ausnehmung mit voneinander unterschiedlichen geometrischen Abmessungen umfassen, die sich jeweils bis zu dem ersten Träger (1) und bis zu dem zweiten Träger (2) erstreckt, und die Zellen jeweils ei ¬ nen elektrisch leitenden ersten Koppelbereich (KBl) aufweisen, der in einem Bereich der jeweiligen Ausnehmung auf einer Seite des ersten Trägers (1) angeordnet ist, die dem zweiten Träger (2) zugewandt ist, und die jeweils einen elektrisch leitenden zweiten Koppelbereich (KB2) zum elektrischen Koppeln mit dem ersten Koppelbereich (KBl) der jeweiligen Zelle aufweisen, der in einem Bereich der jeweiligen Ausnehmung auf einer Seite des zweiten Trägers (2) angeordnet ist, die dem ersten Träger (1) zugewandt ist, und die jeweiligen zweiten Koppelbereiche (KB2) in einem Bereich der jeweiligen Ausnehmung so in mindestens zwei Teile unterteilt sind, dass die mindestens zwei Teile elektrisch voneinander isoliert sind und durch das elektrische Koppeln mit dem jeweiligen ersten Koppelbereich (KBl) elektrisch leitend koppelbar sind, und die mindestens zwei Teile elektrisch kontaktierbar sind und die Ausnehmungen in ihren geometrischen Abmessungen derart ausgebildet sind, dass der erste Koppelbereich (KBl) und der zweite Koppelbereich (KB2) der jeweiligen Zelle jeweils bei einem von den anderen Zellen des Sensors unterschiedlichen Mindestverformungsgrad des Sensors elektrisch miteinander koppelbar sind, und

- mindestens ein Widerstandselement (RE) , das mindestens der ¬ jenigen Zelle mit dem geringsten Mindestverformungsgrad zuge ¬ ordnet ist und das den ersten oder den zweiten Koppelbereich (KBl, KB2) dieser Zelle bildet oder das an dem ersten oder dem zweiten Koppelbereich (KBl, KB2) dieser Zelle angeordnet ist .

3. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Abstand der mindestens zwei Zellen zueinander kleiner ist als eine geometrische Abmessung entlang des ersten und des zwei ¬ ten Trägers (1, 2) der Zelle mit dem größten Mindestverformungsgrad.

Description:

Beschreibung

Sensor

Die Erfindung betrifft einen Sensor, insbesondere einen Fo ¬ liensensor, der einen ersten und einen zweiten Träger um- fasst, die zueinander parallel und voneinander beabstandet angeordnet sind. Ein elektrischer Widerstand des Sensors ist abhängig von einem Verformen des Sensors.

In der WO 02/097838 Al ist ein Folienschalterelement offen ¬ bart, das eine erste Trägerfolie mit einer ersten Elektroden ¬ anordnung und eine zweite Trägerfolie mit einer zweiten E- lektrodenanordnung umfasst. Die erste und die zweite Träger- folie sind so voneinander beabstandet angeordnet, dass die erste und die zweite Elektrodenanordnung einander zugewandt sind. Die zweite Elektrodenanordnung umfasst eine Wider ¬ standsschicht, die der ersten Elektrodenanordnung zugewandt ist. Durch einen Druck, der auf das Schalterelement ausgeübt wird, werden die erste und zweite Elektrodenanordnung aufeinander gepresst. Ein Widerstand des Schalterelements ist ab ¬ hängig von dem Druck, der auf das Schalterelement ausgeübt wird. Die erste und die zweite Elektrodenanordnung sind durch jeweils eine Ringelektrode, die einen aktiven Bereich des Schalterelements umschließen, kontaktierbar .

Die Aufgabe der Erfindung ist, einen Sensor zu schaffen, der einfach und preisgünstig herstellbar ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Gemäß eines ersten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch einen Sensor, der einen ersten Träger und einen zweiten Träger, mindestens zwei Zellen und mindestens ein Wider ¬ standselement umfasst. Der zweite Träger ist parallel und durch einen Abstandhalter beabstandet zu dem ersten Träger

angeordnet. Die mindestens zwei Zellen umfassen jeweils eine separat voneinander in dem Abstandhalter ausgebildete Ausnehmung mit voneinander unterschiedlichen geometrischen Abmessungen. Die Ausnehmung ersteckt sich jeweils bis zu dem ers- ten Träger und bis zu dem zweiten Träger. Die Zellen weisen jeweils einen elektrisch leitenden ersten Koppelbereich auf, der in einem Bereich der jeweiligen Ausnehmung auf einer Seite des ersten Trägers angeordnet ist, die dem zweiten Träger zugewandt ist. Die Zellen weisen ferner jeweils einen elekt- risch leitenden zweiten Koppelbereich zum elektrischen Koppeln mit dem ersten Koppelbereich der jeweiligen Zelle auf, der in einem Bereich der jeweiligen Ausnehmung auf einer Seite des zweiten Trägers angeordnet ist, die dem ersten Träger zugewandt ist. Die jeweiligen zweiten Koppelbereiche sind einzeln oder gemeinsam elektrisch kontaktierbar . Die Ausnehmungen sind in ihren geometrischen Abmessungen derart ausgebildet, dass der erste Koppelbereich und der zweite Koppelbe ¬ reich der jeweiligen Zelle jeweils bei einem von den anderen Zellen des Sensors unterschiedlichen Mindestverformungsgrad des Sensors elektrisch miteinander koppelbar sind. Ferner ist der erste Koppelbereich derjenigen Zelle elektrisch kontaktierbar, die den größten Mindestverformungsgrad aufweist. Das mindestens eine Widerstandselement koppelt die ersten Koppel ¬ bereiche von jeweils zwei der mindestens zwei Zellen elekt- risch miteinander.

Insbesondere sind die Zellen räumlich so eng beieinander angeordnet, dass auf alle Zellen etwa eine gleich große Verfor ¬ mungskraft einwirkt. Ferner sind die kontaktierbaren Koppel- bereiche insbesondere durch elektrische Zuleitungen kontak ¬ tierbar, die elektrische Anschlüsse des Sensors bilden. Zwi ¬ schen einer ersten Zuleitung, die den ersten Koppelbereich derjenigen Zelle elektrisch kontaktiert, die den größten Mindestverformungsgrad aufweist, und mindestens einer zweiten Zuleitung, die alle zweiten Koppelbereiche des Sensors bezie ¬ hungsweise den zweiten Koppelbereich der jeweiligen Zelle des Sensors kontaktiert, ist ein elektrischer Widerstand messbar abhängig von dem Verformungsgrad des Sensors. Abhängig von

einer Anzahl der Zellen des Sensors bildet der Sensor einen zwei- oder mehrstufigen Schalter, dessen elektrischer Widerstand sich stufenförmig abhängig von dem Verformungsgrad des Sensors verändert. Der Verformungsgrad des Sensors ist so sehr einfach erfassbar.

Der Vorteil ist, dass ein solcher Sensor sehr einfach und preisgünstig herstellbar ist. Die Ausnehmungen der Zellen sind beispielsweise sehr einfach durch Ausstanzen aus dem Ab- standhalter herstellbar. Ferner weist der Sensor einen von dem Verformungsgrad des Sensors abhängigen elektrischen Widerstand auf, ohne dass dazu komplex strukturierte Wider ¬ standsschichten oder teure Widerstandsmaterialien oder Herstellungsverfahren für die Herstellung des Sensors erforder- lieh sind. Durch die Funktion des zwei- oder mehrstufigen Schalters kann der Sensor im Vergleich zu einem einfachen Schalter zusätzliche Information über den Verformungsgrad des Sensors bereitstellen. Ferner eignet sich ein solcher Sensor besonders für eine Nutzung in einer Matrixanordnung gleichar- tiger Sensoren in einer Sitzmatte, die in einem Kraftfahrzeugsitz angeordnet ist zum Erkennen oder Klassifizieren einer Sitzbelegung des Kraftfahrzeugsitzes. Ein weiter Vorteil ist, dass der Sensor nur zwei Zuleitungen erfordert und das Kontaktieren des Sensors so besonders einfach ist. Die Zellen des Sensors sind jedoch alternativ auch einzeln kontaktier- bar .

Gemäß eines zweiten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch einen Sensor, der einen ersten Träger, einen zweiten Träger, mindestens zwei Zellen und mindestens ein Wider ¬ standselement umfasst. Der zweite Träger ist parallel und durch einen Abstandhalter beabstandet zu dem ersten Träger angeordnet. Die mindestens zwei Zellen umfassen jeweils eine separat voneinander in dem Abstandhalter ausgebildete Ausneh- mung mit voneinander unterschiedlichen geometrischen Abmessungen, die sich jeweils bis zu dem ersten Träger und bis zu dem zweiten Träger erstreckt. Die Zellen weisen jeweils einen elektrisch leitenden ersten Koppelbereich auf, der in einem

Bereich der jeweiligen Ausnehmung auf einer Seite des ersten Trägers angeordnet ist, die dem zweiten Träger zugewandt ist. Die Zellen weisen ferner jeweils einen elektrisch leitenden zweiten Koppelbereich zum elektrischen Koppeln mit dem ersten Koppelbereich der jeweiligen Zelle auf, der in einem Bereich der jeweiligen Ausnehmung auf einer Seite des zweiten Trägers angeordnet ist, die dem ersten Träger zugewandt ist. Die je ¬ weiligen zweiten Koppelbereiche sind in einem Bereich der jeweiligen Ausnehmung so in mindestens zwei Teile unterteilt, dass die mindestens zwei Teile elektrisch voneinander iso ¬ liert sind und durch das elektrische Koppeln mit dem jeweili ¬ gen ersten Koppelbereich elektrisch leitend koppelbar sind. Die mindestens zwei Teile sind elektrisch kontaktierbar . Die Ausnehmungen sind in ihren geometrischen Abmessungen derart ausgebildet, dass der erste Koppelbereich und der zweite Kop ¬ pelbereich der jeweiligen Zelle jeweils bei einem von den anderen Zellen des Sensors unterschiedlichen Mindestverfor- mungsgrad des Sensors elektrisch miteinander koppelbar sind. Das mindestens eine Widerstandselement ist mindestens derje- nigen Zelle mit dem geringsten Mindestverformungsgrad zuge ¬ ordnet und bildet den ersten oder den zweiten Koppelbereich dieser Zelle oder ist an dem ersten oder dem zweiten Koppelbereich dieser Zelle angeordnet.

Insbesondere sind die Zellen räumlich so eng beieinander angeordnet, dass auf alle Zellen etwa eine gleich große Verfor ¬ mungskraft einwirkt. Ferner sind die kontaktierbaren Teile der zweiten Koppelbereiche insbesondere durch elektrische Zu ¬ leitungen kontaktierbar, die elektrische Anschlüsse des Sen- sors bilden. Abhängig von einer Anzahl der Zellen des Sensors bildet der Sensor einen zwei- oder mehrstufigen Schalter, dessen elektrischer Widerstand sich stufenförmig abhängig von dem Verformungsgrad des Sensors verändert. Der Verformungs ¬ grad des Sensors ist so sehr einfach erfassbar.

Der Vorteil ist, dass ein solcher Sensor sehr einfach und preisgünstig herstellbar ist. Die Ausnehmungen der Zellen sind beispielsweise sehr einfach durch Ausstanzen aus dem Ab-

standhalter herstellbar. Ferner weist der Sensor einen von dem Verformungsgrad des Sensors abhängigen elektrischen Widerstand auf, ohne dass dazu komplex strukturierte Wider ¬ standsschichten oder teure Widerstandsmaterialien oder Her- stellungsverfahren für die Herstellung des Sensors erforderlich sind. Durch die Funktion des zwei- oder mehrstufigen Schalters kann der Sensor im Vergleich zu einem einfachen Schalter zusätzliche Information über den Verformungsgrad des Sensors bereitstellen. Ferner eignet sich ein solcher Sensor besonders für eine Nutzung in einer Matrixanordnung gleichartiger Sensoren in einer Sitzmatte, die in einem Kraftfahrzeugsitz angeordnet ist zum Erkennen oder Klassifizieren einer Sitzbelegung des Kraftfahrzeugsitzes. Ein weiter Vorteil ist, dass der Sensor nur zwei Zuleitungen erfordert und das Kontaktieren des Sensors so besonders einfach ist. Die Zellen des Sensors sind jedoch alternativ auch einzeln kontaktier- bar .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Abstand der min- destens zwei Zellen zueinander kleiner als eine geometrische Abmessung der Zelle mit dem größten Mindestverformungsgrad parallel zu dem ersten und dem zweiten Träger. Insbesondere ist der Abstand der mindestens zwei Zellen zueinander kleiner als ein Durchmesser der kleinsten Zelle. Dies hat den Vor- teil, dass die Zellen des Sensors genügend eng beieinander angeordnet sind, um sicherstellen zu können, dass auf alle Zellen des Sensors etwa die gleiche Verformungskraft wirkt. Dadurch ist der Verformungsgrad des Sensors anhand seines e- lektrischen Widerstands zuverlässig erfassbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform ei- nes Sensors,

Figur 2 einen Querschnitt des Sensors gemäß Figur 1,

Figur 3 eine Matrixanordnung zweier Sensoren,

Figur 4 ein Widerstands-Druck-Diagramm,

Figur 5 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform des Sensors und

Figur 6 einen Querschnitt des Sensors gemäß Figur 5.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Sensors und Figur 2 zeigt einen zugehörigen Querschnitt des Sensors gemäß Figur 1. Der Sensor ist beispielsweise Teil einer Matrixanordnung von gleichartigen Sensoren, die über eine Fläche verteilt nebeneinander angeordnet sind. Eine sol ¬ che Matrixanordnung der Sensoren ist beispielsweise in Kraftfahrzeugsitzen unter einer Sitzfläche vorgesehen, um anhand einer Druckverteilung auf der Sitzfläche auf eine Belegung des Kraftfahrzeugsitzes durch eine Person, einen Kindersitz oder andere Gegenstände, wie zum Beispiel durch eine Tasche, schließen zu können. Abhängig von der Belegung des Kraftfahrzeugsitzes können dem jeweiligen Kraftfahrzeugsitz zugeordne- te Rückhaltesysteme, zum Beispiel Gurte oder Airbags, im Fal ¬ le eines Unfalls geeignet angepasst werden, um Verletzungen von Fahrzeuginsassen zu vermeiden.

Der Sensor ist als eine Mehrfachzelle MZ ausgebildet, zum Beispiel als eine Doppelzelle mit einer ersten Zelle Zl und einer zweiten Zelle Z2. Die erste Zelle Zl weist einen ersten Durchmesser Dl und die zweite Zelle Z2 weist einen zweiten Durchmesser D2 auf. Der erste Durchmesser Dl ist größer als der zweite Durchmesser D2. Der erste Durchmesser Dl beträgt beispielsweise etwa 12 Millimeter und der zweite Durchmesser D2 beträgt beispielsweise etwa 7 Millimeter. Der erste und der zweite Durchmesser Dl, D2 können jedoch auch größer oder kleiner ausgebildet sein. Die erste Zelle Zl und die zweite

Zelle Z2 sind so eng beieinander angeordnet, dass eine Ver ¬ formungskraft, die beispielsweise durch einen Druck P auf den Sensor ausgeübt wird, im Wesentlichen gleichermaßen auf die erste Zelle Zl und die zweite Zelle Z2 einwirkt. Bevorzugt sind die erste Zelle Zl und die zweite Zelle Z2 dazu in einem Abstand zueinander angeordnet, der kleiner ist als der zweite Durchmesser D2.

Der Sensor umfasst einen ersten Träger 1 und einen zweiten Träger 2, die beispielsweise jeweils als eine Kunststofffolie ausgebildet sind, die ein Verformen des ersten Trägers 1 und/oder des zweiten Trägers 2 zulässt. Vorzugsweise sind so ¬ wohl der erste Träger 1 als auch der zweite Träger 2 als Kunststofffolie ausgebildet. Der erste Träger 1 und der zwei- te Träger 2 sind etwa parallel zueinander und durch einen Abstandhalter 3 voneinander beabstandet angeordnet. Der Ab ¬ standhalter 3 weist eine Dicke von beispielsweise etwa 100 Mikrometern auf, der Abstandhalter 3 kann jedoch auch dicker oder dünner ausgebildet sein. Der Abstandhalter 3 ist bei- spielsweise durch einen Klebstoff oder durch ein doppelseiti ¬ ges Klebeband gebildet, der beziehungsweise das den ersten Träger 1 und den zweiten Träger 2 mechanisch miteinander verbindet. Der Abstandhalter 3 ist vorzugsweise verformbar, so dass der Sensor gebogen oder der erste Träger 1 und der zwei- te Träger 2 aufeinander gepresst werden können. Der erste Träger 1, der zweite Träger 2 und der Abstandhalter 3 sind vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt .

In dem Abstandhalter 3 ist für jede Zelle, das heißt für die erste Zelle Zl und die zweite Zelle Z2, jeweils eine Ausneh ¬ mung ausgebildet, die sich jeweils bis zu dem ersten Träger 1 und bis zu dem zweiten Träger 2 erstreckt. Die Ausnehmung der ersten Zelle Zl weist den ersten Durchmesser Dl auf, die Aus- nehmung der zweiten Zelle Z2 weist den zweiten Durchmesser D2 auf. Die Ausnehmungen sind beispielsweise durch Ausstanzen aus dem Abstandhalter 3 mit dem jeweils gewünschten Durchmesser einfach und preisgünstig herstellbar.

Ferner ist auf einer Seite des ersten Trägers 1, die dem zweiten Träger 2 zugewandt ist, jeweils in einem Bereich der Ausnehmung ein elektrisch leitender erster Kopplungsbereich KBl ausgebildet. Entsprechend ist auf einer Seite des zweiten Trägers 2, die dem ersten Träger 1 zugewandt ist, jeweils in einem Bereich der Ausnehmung ein elektrisch leitender zweiter Kopplungsbereich KB2 ausgebildet. Der erste und der zweite Kopplungsbereich KBl, KB2 sind beispielsweise als eine Kar- bonschicht mit einer hohen Leitfähigkeit auf den jeweiligen Träger aufgebracht. Ferner ist zum Kontaktieren des ersten Kopplungsbereichs KBl der zweiten Zelle Z2 eine erste Zulei ¬ tung A vorgesehen, die entsprechend dem ersten Kopplungsbe ¬ reich KBl als Karbonschicht auf dem ersten Träger 1 ausgebil- det sein kann.

Der erste Kopplungsbereich KBl der zweiten Zelle Z2 ist mit dem ersten Kopplungsbereich KBl der ersten Zelle Zl elektrisch über ein Widerstandselement RE gekoppelt. Das Wider- Standselement RE ist vorzugsweise ebenfalls als eine Karbon ¬ schicht auf den ersten Träger 1 aufgebracht. Jedoch weist die Karbonschicht des Widerstandselements RE eine geringere Leit ¬ fähigkeit, also einen höheren ohmschen Widerstand auf, als die Karbonschichten, die die Kopplungsbereiche und die erste Zuleitung A bilden. Mindestens eine zweite Zuleitung B ist auf dem zweiten Träger 2 vorgesehen zum einzelnen oder gemeinsamen Kontaktieren der zweiten Kopplungsbereiche KB2. Die zweite Zuleitung B ist bevorzugt ebenso wie die erste Zulei ¬ tung A und die zweiten Koppelbereiche KB2 durch die Karbon- schicht mit der hohen Leitfähigkeit gebildet.

Durch den Druck P, der auf den Sensor und somit auf die erste und die zweite Zelle Zl, Z2 ausgeübt wird, wird der Sensor verformt. Das Verformen kann zum Beispiel ein Zusammendrücken des Sensors sein oder ein Eindrücken des ersten oder des zweiten Trägers 1, 2 in einem Bereich der jeweiligen Ausnehmung. Das Verformen kann jedoch ebenso ein Verbiegen des Sensors sein. Durch das Verformen nähern sich der erste Träger 1

und der zweite Träger 2 in dem Bereich der jeweiligen Ausnehmung einander an, das heißt ein Abstand zwischen dem ersten Träger 1 und dem zweiten Träger 2 verringert sich. Liegt eine hinreichend starke Verformung des Sensors vor, berühren sich der erste Kopplungsbereich KBl und der zweite Kopplungsbe ¬ reich KB2. Durch das Berühren des ersten Kopplungsbereichs KBl und des zweiten Kopplungsbereichs KB2 sind diese elekt ¬ risch leitend miteinander gekoppelt.

Abhängig von dem Durchmesser der jeweiligen Ausnehmung ist jedoch die erforderliche Verformung des Sensors unterschied ¬ lich, die zu dem elektrischen Koppeln des ersten und des zweiten Kopplungsbereichs KBl, KB2 der zugehörigen Zelle führt. Durch die unterschiedlichen Durchmesser der Zellen be- ziehungsweise der Ausnehmungen ist für jede Zelle entspre ¬ chend ein unterschiedlicher Mindestverformungsgrad des Sen ¬ sors vorgegeben, der zu dem Koppeln des ersten und des zweiten Kopplungsbereichs KBl, KB2 der jeweiligen Zelle führt. Die erste Zelle Zl bildet somit einen ersten Schalter Sl mit einem ersten Mindestverformungsgrad und die zweite Zelle Z2 bildet einen zweiten Schalter S2 mit einem zweiten Mindestverformungsgrad. Aufgrund des größeren ersten Durchmessers Dl in Bezug auf den zweiten Durchmesser D2 ist der erste Mindestverformungsgrad geringer als der zweite Mindestverfor- mungsgrad. Abhängig von der Verformung des Sensors schaltet daher weder der erste noch der zweite Schalter Sl, S2 ein, wenn die Verformung des Sensors unterhalb der Mindestverfor- mungsgrade der ersten Zelle Zl und der zweiten Zelle Z2 liegt, schaltet der erste Schalter Sl ein, wenn nur der erste Mindestverformungsgrad überschritten ist und schaltet zusätz ¬ lich der zweite Schalter S2 ein, wenn auch der zweite Mindestverformungsgrad überschritten ist. Durch den Mindestver- formungsgrad der jeweiligen Zelle ist jeweils eine Schalt ¬ schwelle für das Schalten des durch die jeweilige Zelle ge- bildeten Schalters vorgegeben.

Figur 3 zeigt ein Ersatzschaltbild für einen Teil der Matrix ¬ anordnung der Sensoren mit einem ersten Sensor SENSl und ei-

nem zweiten Sensor SENS2. Der erste und der zweite Sensor SENSl, SENS2 sind jeweils mit der ersten Zuleitung A gekop ¬ pelt. Der erste Sensor SENSl ist mit der zweiten Zuleitung B, der zweite Sensor SENS2 mit einer weiteren zweiten Zuleitung B' gekoppelt. Der erste Sensor SENSl und der zweite Sensor

SENS2 sind gleichartig aufgebaut. Es können entsprechend auch weitere der Sensoren vorgesehen sein.

Ferner können die Sensoren jeweils auch mehr als zwei Zellen umfassen. Beispielsweise ist eine weitere Zelle vorgesehen, die einen weiteren Schalter SO bildet. Die weitere Zelle ist dann so ausgebildet, dass deren Mindestverformungsgrad klei ¬ ner ist als der erste Mindestverformungsgrad der ersten Zelle Zl, das heißt ein Durchmesser der weiteren Zelle beziehungs- weise der zugehörigen Ausnehmung ist größer ist der erste Durchmesser Dl. Der erste Kopplungsbereich KBl der ersten Zelle Zl ist über ein weiteres Widerstandselement RE' mit dem ersten Kopplungsbereich KBl der weiteren Zelle gekoppelt. Entsprechend ist der Sensor auch auf mehr als drei Zellen er- weiterbar. Jedoch ist sicherzustellen, dass die Zellen des Sensors genügend eng beieinander angeordnet sind, das heißt eine Gesamtfläche der Mehrfachzelle MZ nicht so groß ist, dass auf die einzelnen Zellen deutlich unterschiedliche Verformungskräfte wirken.

Figur 4 zeigt für die Doppelzelle ein Diagramm, in dem ein elektrischer Widerstand R, der zwischen der ersten Zuleitung A und der zweiten Zuleitung B beziehungsweise zwischen der ersten Zuleitung A und der weiteren zweiten Zuleitung B' messbar ist, über den Druck P aufgetragen ist, der auf den Sensor wirkt. Ist der Druck P kleiner als ein erster Druckwert Pl, bei dem der Sensor entsprechend dem ersten Mindest ¬ verformungsgrad verformt ist, dann weist der Sensor einen sehr hohen ersten Widerstandswert Rl auf, bei dem die erste Zuleitung A und die zweite beziehungsweise die weitere zweite Zuleitung B, B' in dem Sensor im Wesentlichen elektrisch isoliert voneinander sind. Sowohl der erste als auch der zweite Schalter Sl, S2 sind ausgeschaltet. Weist der Druck P mindes-

tens den ersten Druckwert Pl auf, ist der Druck P jedoch kleiner als ein zweiter Druckwert P2, bei dem der Sensor entsprechend dem zweiten Mindestverformungsgrad verformt ist, dann weist der Sensor einen zweiten Widerstandswert R2 auf, der im Wesentlichen durch einen Widerstandswert des Widerstandselements RE vorgegeben ist. Dann ist nur der erste Schalter Sl eingeschaltet. Weist der Druck P mindestens den zweiten Druckwert P2 auf, dann weist der Sensor einen geringen dritten Widerstandswert R3 auf, der im Wesentlichen einem Kurzschluss entspricht. Sowohl der erste als auch der zweite Schalter Sl, S2 sind dann eingeschaltet. Dadurch bildet der Sensor einen zweistufigen Schalter, der abhängig von seinem Verformungsgrad seinen elektrischen Widerstand R verändert. Auf diese Weise kann sehr einfach zwischen unterschiedlichen, auf den Sensor wirkenden Lasten unterschieden werden. Durch Vorsehen von mehr als zwei Zellen in dem Sensor ist ein entsprechend mehrstufiger Schalter einfach realisierbar.

Figur 5 zeigt eine zweite Ausführungsform des Sensors und Fi- gur 6 zeigt einen zugehörigen Querschnitt gemäß Figur 5. Die zweite Ausführungsform des Sensors entspricht in ihrem Aufbau und in ihrer Funktion weitgehend der ersten Ausführungsform des Sensors. Jedoch sind die erste Zuleitung A und die zweite Zuleitung B an dem zweiten Träger angeordnet. Die ersten Kop- pelbereiche KBl müssen nicht durch Zuleitungen kontaktierbar sein. Die zweiten Koppelbereiche KB2 sind jeweils in mindes ¬ tens zwei Teile unterteilt, die elektrisch voneinander iso ¬ liert sind. Diese Teile sind durch das elektrische Koppeln des ersten Koppelbereichs KBl und des zweiten Koppelbereichs KB2 der jeweiligen Zelle bei dem Verformen des Sensors abhängig von dem Mindestverformungsgrad der jeweiligen Zelle e- lektrisch miteinander koppelbar, wodurch die Schalterfunktion der jeweiligen Zelle gebildet ist. Der erste Koppelbereich KBl und/oder der zweite Koppelbereich kann als Widerstands- element RE ausgebildet sein. Das Widerstandselement RE kann jedoch auch an einer anderen Position an dem ersten oder dem zweiten Koppelbereich KBl, KB2 oder in oder an einer Zuleitung angeordnet sein. Der Verlauf des elektrischen Wider-

Stands R des Sensors abhängig von dem Druck P entspricht dem in Figur 4 gezeigten Verlauf.

Bevorzugt sind die jeweiligen Ausnehmungen kreisförmig in dem Abstandhalter 3 ausgebildet. Die Ausnehmungen können jedoch auch mit anderen geometrischen Formen ausgebildet werden, beispielsweise rechteckförmig. Anstatt des Durchmessers der kreisförmig ausgebildeten Ausnehmung sind entsprechend die geometrischen Abmessungen der anderen geometrischen Formen für die Dimensionierung der Schaltschwellen beziehungsweise Mindestverformungsgraden des Sensors zu berücksichtigen, zum Beispiel eine Länge und/oder Breite und/oder ein Flächeninhalt der resultierenden Koppelbereiche.

Der Durchmesser der Zellen, deren zulässiger Abstand zueinander und eine Dicke und Verformbarkeit des ersten Trägers 1, des zweiten Trägers 2 und des Abstandhalters 3 sind abhängig von einer Höhe der Verformungskräfte, die während eines vor ¬ gesehenen Betriebs des Sensors auftreten können, und den ge- wünschten Schaltschwellen des Sensors zu wählen. Bei der Nutzung des Sensors in der Matrixanordnung in einem Kraftfahrzeugsitz beeinflussen beispielsweise ein Sitzbezug und ein Schaum, aus dem ein Formteil für einen Sitzkörper des Kraftfahrzeugsitzes gebildet ist, sowie eine Anordnung des Sensors in dem Sitz die erforderliche Empfindlichkeit und Ausgestal ¬ tung des Sensors.