Un sensor de ocupación de asiento con doble umbral de tensión utiliza dos límites eléctricos para separar estados definidos por el propietario del sistema, por ejemplo vacío, transición y ocupado. Es apropiado cuando esas poblaciones conservan margen después de integrar espuma, tapizado, zonas sensibles, electrónica y tolerancias. No equivale a un doble canal ni clasifica por sí solo al ocupante para el sistema de retención. El OEM o responsable del OCS debe fijar clases, histéresis, temporización, diagnóstico y estado seguro, y validar el asiento y el vehículo. Las variables decisivas son la trayectoria de carga, la geometría de zonas, la dispersión de señal, los fallos observables, la ruta de la cola y el conector.
Decisión rápida: elija la arquitectura por la información que debe conservar
Dos tensiones de decisión tienen sentido cuando una única señal contiene información estable suficiente. Si el sistema debe saber qué zona respondió, contrastar dos medidas o sobrevivir a un fallo común, hay que conservar más observabilidad; añadir un segundo comparador a la misma señal no la crea.
| Necesidad del programa | Arquitectura candidata | Ventaja | Condición de aceptación | Riesgo principal |
|---|---|---|---|---|
| Separar tres bandas de una señal continua | Un canal analógico + dos umbrales | Pocos conductores y lógica clara | Las distribuciones no se solapan en toda la matriz de ensayo | Deriva o precarga consumen el margen |
| Exigir carga en dos áreas del cojín | Dos zonas con estado codificado | Añade información espacial con una interfaz compacta | Los estados parcial, válido y de fallo son eléctricamente distinguibles | Un único punto de lectura puede ocultar causas comunes |
| Comparar dos medidas independientes | Dos canales hasta la ECU | Mejor diagnóstico de discrepancia | Se demuestra independencia de zona, pistas, alimentación, conversión y software | Más pines, arnés, ensayos y coste de integración |
| Clasificar distribución o postura | Matriz multizona/otro principio | Conserva patrón y posición | El algoritmo y los datos de validación justifican la complejidad | Mayor calibración y responsabilidad de sistema |
| Solo presencia para SBR no crítico en ese diseño | Contacto binario o zona simple | Interfaz mínima | El análisis de riesgos acepta no conocer clase ni patrón | Objetos, postura y carga localizada producen ambigüedad |
Un doble umbral clasifica una señal; no convierte la esterilla en un OCS completo
La expresión «doble umbral de tensión» describe una operación electrónica: comparar una entrada analógica con dos límites. No aporta redundancia. El sensor físico puede ser una esterilla de contactos codificados, una película piezorresistiva, un conjunto FSR u otra construcción flexible. La ECU aporta acondicionamiento, conversión y reglas de estado; el OCS añade la estrategia de clasificación y su coordinación con el vehículo.
Esa separación evita tres errores:
- Confundir umbral y clase. Un valor de ADC no es una clase de ocupante hasta que el propietario del sistema la define y demuestra.
- Confundir doble umbral y doble canal. Dos comparaciones de la misma tensión comparten sensor, pista, conector, referencia y conversor. No aportan redundancia por definición.
- Confundir componente y conformidad del vehículo. Aprobar una película no demuestra el comportamiento del asiento o del sistema de retención.
Para el contexto general del elemento y sus interfaces, véanse los sensores de ocupación de asiento y la guía Cómo funciona un sensor de ocupación del asiento. Esta guía se concentra en la decisión de dos límites o dos canales, no en instrucciones de reparación, codificación o anulación.
La pila del asiento transforma la carga antes de que exista una tensión medible
El ocupante no carga de manera uniforme la tinta sensible. Tapizado, costuras, espuma, ventilación, calefacción y estructura desvían la fuerza. La pretensión puede crear señal en vacío; una costura puede concentrarla; un hueco puede descargar una zona que funcionaba en banco. La pila manda. Se calibran distribuciones instaladas, no el material aislado.
Un estudio de NHTSA y la University of Michigan Transportation Research Institute midió a 68 mujeres pequeñas y niños de 23 a 48 kg, en cuatro asientos de vehículo y uno simplificado, con hasta doce posturas. En postura normal sobre el asiento simplificado, un ancho de contacto a 10 mmHg alcanzó R²=0,88 frente a la masa; con todas las posturas bajó a 0,38. La presión agregada por área conservó R²=0,85 y 0,78, respectivamente. Son datos de aquella población y montaje, no umbrales de producción. Demuestran que la postura altera la separabilidad (NHTSA/UMTRI, ESV Paper 00063).
Una pila representativa se lee así:
Ocupante / carga distribuida
↓
Tapizado y costuras ── pretensión, fricción, accesorios
↓
Espuma del cojín ───── rigidez, contorno, envejecimiento
↓
Zonas A y B ────────── contactos o material resistivo impreso
↓
Pistas + cola flexible ─ ruta, doblez, alivio, conector
↓
Acondicionamiento ──── excitación, divisor/amplificador, filtros
↓
ADC / comparadores ─── V1, V2, histéresis y ventanas de fallo
↓
Lógica OEM ─────────── estados, temporización, plausibilidad
↓
Función de vehículo ── SBR, información OCS o estrategia validada
Las zonas deben seguir la carga útil. Una zona central detecta carga localizada; dos laterales pueden exigir una huella distribuida; una delantera observa apoyo de muslos, pero responde a la postura. La Guía de integración de hardware HMI para automoción aporta contexto cuando cola, conector y electrónica comparten restricciones con otros elementos flexibles.
Doble umbral, doble zona y doble canal resuelven problemas diferentes
Un canal analógico con dos umbrales divide la tensión en tres bandas nominales. Si la señal crece con la carga, menos de V1 puede representar vacío; entre V1 y V2, transición; y más de V2, ocupado. Si el circuito invierte la pendiente, cambia el orden. El plano debe declarar la polaridad.
Una doble zona preserva información espacial. Puede sacar dos canales o codificar combinaciones en una resistencia total. La patente ES2347669T3 describe dos elementos separados, resistencias en paralelo y valores diferenciables para ambos activos, uno activo, ninguno activo o una interrupción. Es un ejemplo histórico, no una topología obligatoria (ES2347669T3).
| Opción | Señales que llegan a la ECU | Estados observables | Fallos potencialmente distinguibles | Cuándo descartarla |
|---|---|---|---|---|
| Dos umbrales sobre un canal | 1 | Tres bandas nominales + ventanas reservadas | Abierto/corto si quedan fuera de las bandas válidas | Las poblaciones se solapan o se necesita localizar la zona |
| Dos zonas codificadas en un canal | 1 | A, B, A+B, reposo si el circuito lo permite | Algunas aperturas/cortos y cargas parciales | El envejecimiento junta los niveles codificados |
| Dos zonas, dos canales | 2 | Respuesta A y B separadas | Discrepancia, pérdida de una rama, asimetría | Ambos canales comparten demasiadas causas o faltan pines |
| Matriz de celdas | Varias o multiplexadas | Distribución, área, centro aproximado | Celda/rama anómala según topología | Solo se necesita presencia robusta y la complejidad no aporta margen |
Primero, mida distribuciones. Trace unidades, asientos, posiciones y ambientes representativos. V1 y V2 solo son defendibles si queda espacio para tolerancia, resolución ADC, ruido, deriva, histéresis y variación mecánica. Sin margen, cambie zonas, mecánica o principio de medida; mover el umbral solo desplaza el error.
La histéresis evita oscilaciones; la temporización evita decisiones demasiado rápidas
Cada límite necesita dos puntos: uno al entrar y otro al salir. Texas Instruments demuestra que una señal lenta, variable o ruidosa puede provocar transiciones no deseadas con un límite fijo; una pareja superior/inferior crea histéresis (TI CIRCUIT060076). Un diseño de dos umbrales requiere dos bandas que no borren la zona intermedia.
La histéresis del material es distinta. Tekscan publica para su A301 menos del 4,5 % del fondo de escala con sensor acondicionado al 80 % de fuerza, y deriva inferior al 5 % por escala temporal logarítmica bajo 111 N constantes; los datos proceden de su circuito con amplificador. Son cifras de ese componente y condiciones. La banda lógica también debe absorber mecánica y deriva (ficha A301 de Tekscan).
La temporización cumple otra función. Una permanencia mínima evita que un bache o apoyo breve cambie de clase; un tiempo de liberación acompaña la recuperación de la espuma. El OEM define ambos con escenarios del vehículo. Alargarlos sin criterio oculta fallos.
Un diseño diagnosticable reserva estados eléctricos para los fallos previsibles
El diagnóstico precede al cálculo de resistencias. Primero se enumeran pista abierta, cortos, conector parcial, zona bloqueada, deriva, delaminación, cola fisurada, señal congelada y discrepancia. Después se decide qué debe observar la interfaz.
| Estado físico | Lectura esperada, definida por proyecto | Comprobación de plausibilidad | Implicación de sistema |
|---|---|---|---|
| Asiento vacío | Banda válida de reposo | Estabilidad dentro de dispersión y ambiente | Estado vacío solo si las demás entradas concuerdan |
| Carga parcial | Banda o combinación propia | Zona A frente a B; duración y posición | Transitorio, clase definida o desconocido |
| Carga distribuida | Banda válida alta o A+B | Coherencia espacial y temporal | Estado ocupado/clase solo tras reglas OEM |
| Circuito abierto | Ventana reservada fuera de estados válidos | Continuidad/diagnóstico de línea | Declarar fallo; no reutilizar como «vacío» |
| Cortocircuito | Otra ventana reservada | Corriente, saturación o valor imposible | Declarar fallo; aplicar estrategia del sistema |
| Canales discrepantes | A y B fuera de combinación permitida | Comparación cruzada y persistencia | Desconocido o fallo según análisis de seguridad |
| Señal congelada | Valor válido sin respuesta a condiciones observables | Diagnóstico temporal o estímulo disponible | No puede resolverse solo con un umbral estático |
La tabla no asigna un estado seguro universal. Un recordatorio puede responder al fallo de manera distinta a una entrada de retención. ISO 26262-9:2018 cubre análisis ASIL, coexistencia y fallos dependientes de sistemas E/E, no la prestación nominal. El propietario del sistema fija el objetivo y la degradación (alcance oficial de ISO 26262-9).
Dos canales exigen revisar causas comunes. Pistas sobre la misma película fallan juntas por un pliegue; zonas separadas pueden compartir retorno; dos ADC pueden usar la misma referencia. El diagrama de seguridad debe mostrar esos elementos. Contar salidas no basta.
La cola y el conector forman parte de la cadena de medida
La cola debe evitar pellizco, roce y flexión no prevista en todo el recorrido del asiento. El plano define salida, longitud, orientación, transición, alivio, fijaciones y volumen del conector. No fije un radio genérico sin conocer película, conductor, capas, adhesivo y tipo de uso.
IPC-2223 cubre circuitos flexibles y rígido-flexibles. IPC-6013 distingue la flexión durante instalación de la flexión continua por ciclos especificados en compras. Ayuda a redactar la cola; no sustituye el perfil del asiento (normas de diseño IPC).
SAE/USCAR-2, revisión de diciembre de 2024, cubre ensayos de conexiones de 0 a 20 VCC durante desarrollo, producción y análisis de campo. No elimina pruebas adicionales del proyecto (SAE/USCAR-2). La selección final atiende a sellado, retención, polarización, servicio y movimiento. Las Normas HMI industriales y conformidad del hardware separan prueba de componente, conjunto e instalación.
La validación debe avanzar del cupón al vehículo y mantener un propietario por decisión
Una lectura estable en banco aprueba solo una parte. ISO 16750-1:2023 describe ambiente y ensayos para la ubicación de montaje de componentes E/E, pero excluye EMC. El DVP debe usar ubicación y perfiles OEM, no ciclos copiados (ISO 16750-1:2023).
| Nivel | Qué se verifica | Entradas/condiciones mínimas | Propietario de aprobación |
|---|---|---|---|
| Cupón/material | Resistencia, impresión, adhesión, aislamiento | Lote, geometría, método y ambiente definidos | Fabricante del componente + SQE |
| Esterilla | Mapa de zonas, dispersión, continuidad, ventanas de fallo | Piezas representativas, cola y conector finales | Proveedor/Tier 1 según plano |
| Subconjunto de cojín | Transferencia de carga y precarga | Espuma, tapizado, calefacción/ventilación y montaje | Ingeniería de asiento |
| Asiento completo | Separación de clases y tiempos | Posiciones, posturas, objetos permitidos, ajuste y envejecimiento | Propietario OCS + asiento |
| Vehículo | Mensajes, diagnóstico y función final | Alimentación, red, HMI, arranque, DTC y escenarios de mercado | OEM/propietario del sistema |
| Conformidad/evaluación | Requisitos legales y de programa | Configuración homologable y métodos vigentes | OEM, homologación y laboratorio autorizado |
En Estados Unidos, 49 CFR §571.208 define prestaciones del vehículo y, en S19, S21 y S23, pruebas de supresión automática. No certifica la esterilla (eCFR, FMVSS 208). En la UE, el Reglamento (UE) 2019/2144 encuadra los recordatorios de cinturón; homologación confirma la serie aplicable al tipo y fecha.
Euro NCAP tampoco certifica la esterilla. Occupant Monitoring v1.2, julio de 2026, separa cinturón, clasificación y presencia; para estatura pide al menos dos ajustes de adaptabilidad e información justificativa del OEM (Euro NCAP v1.2). Dos ajustes de retención no significan dos voltajes fijos.
El recall 16V-215, presentado el 13 de abril de 2016, documenta que una calibración OCS incorrecta podía incumplir FMVSS 208 y causar falta de despliegue cuando estaba previsto (NHTSA Part 573). Calibración, asiento y control de proceso necesitan dueño. El DVP puede enlazarse con las Pruebas del sensor de ocupación del asiento y la planificación de pruebas y validación.
El plano y el RFQ deben describir estados, no pedir «un sensor dual»
El RFQ debe incluir contorno 2D, ubicación en la pila, mapa de zonas, dirección de carga, estados eléctricos, tolerancia y ruta de cola. Para dos umbrales, añada polaridad, V1/V2 o el proceso para derivarlos, histéresis, resolución/referencia, tiempos y ventanas de fallo. Para dos canales, identifique retornos, alimentaciones, pines y criterio de discrepancia.
Apruebe muestras por etapas. Primero, confirme geometría y estados observables. Después, ensaye cojines representativos contra las condiciones que cierran margen. El prototipado y aprobación de muestras debe congelar espuma, tapizado, sensor, adhesivos, conector, electrónica y software; mezclar revisiones invalida la comparación.
Descarte el doble umbral si las poblaciones se solapan, la postura contiene información necesaria o se exige presencia vital sin carga estable. Descarte el doble canal si ambas ramas comparten el fallo dominante. Estudie entonces más zonas, otra ubicación, fusión de entradas u otro principio de detección.
Preguntas frecuentes sobre sensores de ocupación con doble tensión
¿Qué es un sensor de ocupación de asiento con doble umbral de tensión?
Es un conjunto sensor y electrónico cuya señal se compara con dos límites para separar tres bandas nominales. Las bandas pueden representar vacío, transición y ocupado, u otros estados definidos por el OEM. Los límites no son universales: se derivan de distribuciones medidas con la esterilla instalada, tolerancias, ambiente, histéresis y resolución de lectura.
¿Un doble umbral de tensión es lo mismo que un doble canal?
No. Un doble umbral aplica dos decisiones a una misma señal; un doble canal conserva dos señales separadas hasta la electrónica. El segundo puede observar discrepancias o zonas distintas, pero solo aporta independencia si no comparte las causas de fallo relevantes. Dos comparadores conectados al mismo nodo siguen siendo un canal.
¿Puede una arquitectura de dos umbrales distinguir entre un niño y un adulto?
No por sí sola. Puede separar bandas eléctricas relacionadas con carga o distribución, pero la clase de ocupante pertenece al OCS completo. El OEM debe definir sujetos, posturas, sistemas de retención infantil, tolerancias, reglas temporales y estrategia de retención, y demostrar el resultado mediante ensayos de asiento y vehículo aplicables.
¿Cómo se fijan V1 y V2 sin copiar un peso de activación?
Se miden distribuciones de salida para cada estado requerido en la pila final, cubriendo piezas, asientos, posiciones, posturas y ambientes representativos. Después se reserva margen para ruido, deriva, resolución, tolerancia e histéresis. V1 y V2 se sitúan solo donde las distribuciones permanecen separadas; si se solapan, debe cambiar el diseño o la información medida.
¿Qué diferencia hay entre histéresis del sensor e histéresis de decisión?
La histéresis del sensor es la diferencia de respuesta física entre carga y descarga bajo condiciones definidas. La histéresis de decisión son dos límites electrónicos distintos para entrar y salir de un estado. La primera consume parte del presupuesto de margen; la segunda evita oscilaciones. Ninguna sustituye la temporización contra eventos breves.
¿Cómo se detectan un circuito abierto y un cortocircuito?
La interfaz reserva ventanas eléctricas fuera de los estados válidos mediante resistencias de polarización, codificación de zonas o lectura activa. La ECU comprueba rango, coherencia entre canales y evolución temporal. Un abierto no debe parecer «asiento vacío» ni un corto «ocupado» salvo que el análisis del sistema haya tratado explícitamente esa indistinguibilidad.
¿Qué debe especificarse para la cola y el conector bajo el asiento?
El plano debe indicar salida, longitud, contactos, orientación, alivio de tensión, fijaciones, zonas de doblez y movimiento del asiento. La selección del conector debe incluir polarización, retención, sellado y ensayos OEM. El radio y la vida de flexión dependen de la construcción; no deben copiarse de una regla genérica.
¿Quién es responsable de validar la clasificación y la función del airbag?
El OEM o propietario designado del sistema OCS y de retención conserva esa responsabilidad. El proveedor del flexible demuestra conformidad con el plano y ensayos de componente acordados; ingeniería de asiento valida la integración mecánica; el OEM valida lógica, diagnóstico, HMI, requisitos legales y comportamiento del vehículo. Una aprobación de muestra no transfiere la homologación.
Checklist de entrada del proyecto y siguiente paso
Antes de congelar la arquitectura, entregue:
- sección y materiales de la pila del asiento, con posición del sensor;
- contorno 2D, tolerancias, recortes y mapa de zonas;
- estados requeridos, polaridad, V1/V2 o datos para derivarlos;
- histéresis, tiempos, ventanas de abierto/corto y criterio de discrepancia;
- cola, ruta completa, zona móvil, conector y pinout;
- versión de electrónica, alimentación, referencia ADC e impedancia de entrada;
- matriz de carga, postura, ajuste, ambiente, envejecimiento y montaje;
- propietario de cada aprobación: componente, cojín, asiento, OCS y vehículo.
Puede enviar planos para revisión técnica con la pila, las zonas, la lógica de umbrales, la ruta de la cola y el reparto de validación. Si el paquete ya está definido, el siguiente paso es solicitar una cotización técnica para la esterilla flexible y sus muestras, sin trasladar al proveedor del componente decisiones de seguridad del vehículo.
Referencias
- National Highway Traffic Safety Administration, 49 CFR §571.208 — Occupant crash protection, texto reglamentario vigente consultado el 24-08-2026.
- Unión Europea, Reglamento (UE) 2019/2144, DOUE, 16-12-2019.
- Euro NCAP, Safe Driving — Occupant Monitoring Protocol v1.2, julio de 2026.
- Euro NCAP, SD 103 — Occupant Stature Classification Dossier Guidance v1.2, mayo de 2026.
- NHTSA/UMTRI, Development of Performance Specifications for the Occupant Classification Anthropomorphic Test Device, ESV Paper 00063, 2001.
- NHTSA, Part 573 Safety Recall Report 16V-215, 13-04-2016.
- ISO, ISO 26262-9:2018 — análisis orientados a ASIL y seguridad, diciembre de 2018.
- ISO, ISO 16750-1:2023 — condiciones ambientales y ensayos, julio de 2023.
- SAE International, USCAR-2 — Performance Standard for Automotive Electrical Connector Systems, revisión de diciembre de 2024.
- IPC/Global Electronics Association, IPC Board Design Standards, consulta del alcance de IPC-2223 e IPC-6013.
- Texas Instruments, CIRCUIT060076 — Inverting comparator with hysteresis, 15-08-2019.
- Interlink Electronics, FSR Integration Guide, EIG-10000 Rev. C, consulta del 24-08-2026.
- Tekscan, FlexiForce A301 — Specifications & Performance, consulta del 24-08-2026.
- Oficina Española de Patentes y Marcas / familia EP, ES2347669T3 — Sensor de presión de ocupación de asiento, publicada el 03-11-2010.
Esta guía ha sido preparada por JASPER para definir componentes sensores flexibles a medida. La selección de clases, la seguridad funcional, la homologación y la validación del vehículo corresponden al OEM o al propietario designado del sistema.
Envíe el plano, el apilamiento y las condiciones de uso
El equipo de ingeniería de JASPER revisará las interfaces, los riesgos abiertos y la evidencia necesaria para cotizar.