Mata obecności pasażera – działanie, diagnostyka, typowe usterki BMW, Toyota, Mercedes

Pytanie

mata obecności pasażera

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Mata obecności pasażera (ang. Occupant Detection/Classification Seat Mat, OCS) to układ czujników wbudowany w siedzisko, przekazujący sterownikowi SRS informację, czy fotel jest zajęty i – w nowszych systemach – jaką masę/typ pasażera wykryto.
• Na podstawie tego sygnału sterownik podejmuje decyzję o:
  • uzbrojeniu lub dezaktywacji poduszki czołowej pasażera,
  • ewentualnym dostosowaniu siły jej napełnienia,
  • aktywacji przypominacza pasów, a w rozbudowanych systemach także innych funkcji (HVAC, ADAS).

Szczegółowa analiza problemu

1. Zasady działania i stosowane technologie
   a) Rezystancyjne maty naciskowe (FSR) – dwie warstwy folii przewodzącej z dystansami; przy nacisku następuje zwarcie lub zmiana R (typowo z >1 MΩ do kilkuset Ω).
   b) Pojemnościowe – elektrody w siedzisku; ciało ludzkie zmienia pojemność układu (ΔC rzędu 20–100 pF).
   c) Deformometryczne – miniaturowe tensometry lub MEMS-owe ogniwa wagowe pod prowadnicami fotela.
   d) Piezoelektryczne/polimery PVDF, światłowody z siatką FBG oraz matryce czujników ciśnienia (tekstylnych) w badaniach prototypowych – pozwalają śledzić rozkład nacisku i pozycję ciała (przydatne dla aut autonomicznych).

2. Architektura systemu
   • Mata ↔ moduł OCS (lokalna elektronika) ↔ magistrala LIN/CAN ↔ ECU poduszek (ACU).
   • Wersje uproszczone: mata tworzy mostek pomiarowy bezpośrednio podłączony do ACU (rezystor odniesienia + ADC).
   • Linie zasilania zwykle 5 V, czasem 12 V z modulacją częstotliwości (diagnostyka on-line przerwy/zwarcia).

3. Klasyfikacja obciążenia (typowe progi wg FMVSS 208 / UNECE R-94):

   • < 5 kg → „brak pasażera”
   • 5–25 kg → „dziecko / fotelik” – poduszka OFF
   • 25–35 kg → strefa niepewna, dodatkowe algorytmy (sygnał pasów, wyłącznik)

   • 35 kg → „osoba dorosła” – poduszka ON (siła napełnienia zależna od masy/odległości siedzenia)

4. Typowe usterki i kody DTC
   • Przerwa obwodu (B0019, B1650, 0x956B…) – zerwanie ścieżki, wypięta wtyczka.
   • Zwarcie do masy/Zasilania – zalanie fotela, zmiażdżona wiązka.
   • Nieprawidłowa wartość sygnału – starzenie warstwy FSR, nie-skalibrowana mata.
   • Klasifikacja niezgodna (kalibracja wymagana) – po wymianie tapicerki/pianki.

5. Diagnostyka krok po kroku

   1. Odłączyć akumulator (-) min. 5 min → zapobiec niekontrolowanemu wyzwoleniu SRS.
   2. Odczytać DTC i parametry Live-Data (zajęty, masa, rezystancja, pojemność).
   3. Sprawdzić wiązkę i złącza pod fotelem (wibracje, przesuwanie fotela → najczęstsza przyczyna).
   4. Test obciążeniowy – odważniki 10 kg, 25 kg, 40 kg i obserwacja przełączania progów.
   5. Pomiar rezystancji/pojemności po odłączeniu maty (tylko gdy znamy specyfikację producenta).
   6. Po naprawie – wykonać procedurę „OCS Zero-Weight Calibration” skanerem OEM.

6. Opcje naprawcze
   • Wymiana maty/całego siedziska (zalecane przez OEM).
   • Naprawa okablowania/złącza.
   • Emulator (rezystor/układ elektroniczny) – rozwiązanie doraźne, obarczone ryzykiem; poduszka zwykle zawsze ON; niezgodne z homologacją.

Aktualne informacje i trendy

• Producenci przechodzą z mat rezystancyjnych na matryce MEMS+AI (analiza rozkładu ciśnienia) – wyższa dokładność klasyfikacji i możliwość detekcji pozycji ciała (przydatne w pojazdach autonomicznych SAE L3/L4).
• Integracja sygnału OCS z systemami klimatyzacji strefowej (HVAC „per-seat”), wykrywaniem pozostawionego dziecka (Rear Occupant Alert) – wymagane w UE od 2024 r. dla nowych typów.
• Standaryzacja komunikacji LIN-BUS (SAE J2602) i protokołów cyber-security (ISO 21434) – zabezpieczenie przed złośliwym spoofingiem sygnału maty.
• Rozwój tekstylnych piezoelektryków (e-tekstylii) umożliwiających dodanie funkcji monitorowania rytmu serca lub wykrywania mikroruchów (sen kierowcy).

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Dlaczego mata zamiast zwykłego wyłącznika? Wymóg precyzyjnej klasyfikacji masy – wyłącznik dwustanowy nie odróżni torby 15 kg od dziecka w foteliku.
• Elektronika OCS wykorzystuje modulację fazy/frequency-hopping, aby wykryć zwarcia testowe i manipulacje (self-diagnostics co 100 ms).
• Kalibracja „zero-offset” jest krytyczna: niewłaściwe wyzerowanie po wymianie pianki skutkuje fałszywą klasyfikacją.

Aspekty etyczne i prawne

• Manipulacja systemem SRS (emulator, rezystor) może:
  • naruszać homologację pojazdu (UNECE R-94/R-137, FMVSS 208),
  • skutkować odmową wypłaty odszkodowania przez ubezpieczyciela,
  • prowadzić do odpowiedzialności karnej w razie wypadku z obrażeniami.
• Ochrona danych: w pojazdach z łącznością OTA dane o zajętości siedzeń mogą być transmitowane do chmury → konieczność zgodności z RODO/CCPA.

Praktyczne wskazówki

1. Zanim zamówisz matę, sprawdź numer części po VIN – różnią się zakresem wagowym i interfejsem.
2. Przy demontażu tapicerki używaj plastikowych łyżek; przetarte przewody w strefie przejścia przez ramę fotela to 40 % przypadków usterek.
3. Po montażu nowej maty:
   • Odczytaj Live-Data (wartość bez obciążenia powinna być w tolerancji ±2 %).
   • Skalibruj OCS z odważnikiem referencyjnym (OEM podaje dokładną masę, np. 32 kg dla Toyoty).
4. Po każdej interwencji skasuj DTC; jeśli po cyklu zapłon-OFF-ON wrócą błędy → niepoprawna kalibracja lub złącze niepewne.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Mata nie wykrywa pasażera zapiętego w foteliku ISOFIX tyłem do kierunku jazdy montowanym na bazie – w takich przypadkach producent przewiduje manualny wyłącznik poduszki.
• W pojazdach z matą piezoelektryczną nadmierna wilgoć może zmieniać impedancję → błędy sporadyczne.
• Starsze modele BMW/E90 mają seryjną wadę przewodów FSR – występują zestawy naprawcze OEM, co jest tańsze niż cały fotel.

Sugestie dalszych badań

• Adaptacyjne systemy SRS łączące sygnały z maty, kamer ToF i radarów kabinowych – temat aktywny w projektach Horizon Europe.
• Rozwój tkanin FBG do długookresowego monitoringu postawy i biomarkera zmęczenia.
• Standard ISO 21956 „Road vehicles — Safety-related occupant condition monitoring” (draft) – warto śledzić.

Krótkie podsumowanie

Mata obecności pasażera to krytyczny element układu SRS. W zależności od technologii mierzy nacisk, pojemność lub rozkład sił, aby zdecydować o aktywacji poduszki i innych funkcji. Typowe awarie wynikają z uszkodzeń mechanicznych lub korozji złączy; najpewniejszą naprawą jest wymiana i kalibracja. Praktyka stosowania emulatorów jest szybka, ale ryzykowna prawnie i bezpieczeństwowo. Branża zmierza w kierunku czujników wielopolowych i algorytmów AI, co poprawi klasyfikację pasażerów i umożliwi dodatkowe usługi (HVAC, monitoring zdrowia).