DE10003220A1 - Verfahren und Einrichtung zur fahrerspezifischen Einstellung des Sitzes in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur fahrer- bzw. insassenspezifischen Einstellung des Sitzes und sitzplatzbezogener Aggregate in Kraftfahrzeugen, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1, 5 und 6. Um hierbei eine Verbesserung der Anpassung an individuelle Ergonomie zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß durch mindestens einmaliges Vermessen der zumindest wesentlichen Punkte der Gesamtstatur eines Fahrers strukturbezogene Daten ermittelt und auf einem Speichermedium abgespeichert werden, und daß durch Einlesen dieser Daten und Einbeziehung der Abmessungsdaten im Kraftfahrzeug daraufhin die Sitz- und/oder Sitzkontureinstellungen und/oder die Spiegel- und Lenkradstellung ergonomisch optimiert und automatisch eingestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur fahrerspezifischen Einstellung des Sitzes und sitzplatzbezogener Aggregate in Kraftfahrzeugen, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1, 5 und 6.

Verfahren und Einrichtungen dieser Art sind zur Einstellung des Fahrzeugsitzes in Kraftfahrzeugen vielfach bekannt. So ist aus DE 196 51 670 C1 eine Vorrichtung zur sitzgerechten Einstellung in Kraftfahrzeugen bekannt. Hierbei erfolgt eine sensorische Abtastung der Halswirbelsäule und eine darauf generierte Einstellung der Kopfstütze. Dabei weist die Vorrichtung zum Einstellen der Sitzposition eines Fahrzeuginsassen einen die Sitzgröße des auf den Fahrzeugsitz plazierten Fahrzeuginsassens bestimmenden, berührungslos messenden Sensor, eine mit dem Sensor verbundene Steuereinheit und ein mit der Steuereinheit verbundenen Verstellmotor für die Kopfstütze auf. Zur Reduzierung des vom betreffenden Fahrzeuginsassen geforderten Einstellungsaufwandes bei Sitzbenutzung und gleichzeitiger Gewährleistung einer an denselben individuell angepaßten Abstützens der Halbwirbelsäule durch die Kopfstütze, ist hierbei ein weiterer Verstellmotor für eine vertikale Verstellung des Sitzkissens relativ zur Rückenlehne vorgesehen, der ebenfalls von der Steuereinheit angesteuert wird. Der Sensor tastet wie gesagt, die Kontur der Halswirbelsäule des betreffenden Fahrzeuginsassen ab. Hierbei findet ausschließlich eine optimierte Einstellung der Kopfstütze statt bzw. die Position des Fahrzeuginsassens relativ zur Kopfstütze. Dies berücksichtigt lediglich nur einen von vielen Sicherheitsaspekten beim Fahrzeugsitz, jedoch bleiben gesamtergonomische Aspekte der Sitzeinstellung völlig außer Acht.

Aus der WO 99/01315 ist ein benutzerspezifisches Fahrzeug mit verstell- und einstellbaren Aggregaten, wie z. B. Motor, Getriebe, Fahrwerk, Sitz, Wegfahrsperre, Klimaanlage usw. bekannt. Zur benutzerspezifischen Konfiguration eines Aggregates wird die Identität des Fahrers festgestellt. Die benutzerspezifischen Eigenschaften werden abgerufen bzw. eingestellt. Dies betrifft inhaltlich insbesondere die Legitimierung zur Inbetriebnahme, insbesondere die Aktivierung und Deaktivierung der Wegfahrsperre. Ergonomische Aspekte, insbesondere sitzergonomische Aspekte bleiben hierbei völlig außer Acht.

Darüber hinaus sind die Fahrzeugsitze bereits in vielen Kraftfahrzeugen elektrisch verstellbar. Bei der Fertigung eines Kraftfahrzeuges werden universelle Abmessungen bzw. Abmessungsbereiche in den Verstellwegen berücksichtigt. Jeder Fahrer stellt sich so die für ihn günstige Sitzposition durch Verstellung selbst her. Zur Abspeicherung individueller Sitzeinstellungen können positionsmäßige elektronische Datensätze, die die Position des Sitzkissens, der Rückenlehne sowie der Kopfstütze, der Sitzhöhe und dgl. mehr kumulativ berücksichtigen, als Datensatz abgespeichert werden und über sog. Memory-Tasten die gesamte Sitzeinstellungen mit einem Knopfdruck abgerufen werden. Hierbei ist jedoch wichtig zu wissen, daß die abgespeicherten Datensätze ausschließlich aus einer individuellen, nicht in allen Fällen ergonomisch optimierten Sitzeinstellung resultieren. Jeder Verfahrweg bezüglich einer jeweiligen Einzelverstellung ist vom betreffenden Fahrzeuginsassen separat durchgeführt und die Summe aller Einstellungen können nur ein augenblickliches ergonomisches Wohlbefinden wiedergeben, jedoch nicht widerspiegeln, ob diese Sitzposition ergonomisch optimiert und auch bei längeren Fahrten angenehm ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verbesserung der Anpassung an die individuelle Ergonomie im Ganzen zu gewährleisten.

Die gestellte Aufgabe ist im Hinblick auf ein Verfahren der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2-4 angegeben.

Im Hinblick auf eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art ist die gestellte Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 5 gelöst.

Ebenso liefern die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 6 eine erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu sind in den abhängigen Ansprüchen 7-11 angegeben.

Verfahrensmäßig besteht der Kern der Erfindung darin, daß durch ein mindestens einmaliges Vermessen, der zumindest wesentlichen Punkte der Gesamtstatur eines Fahrers oder eines Fahrzeuginsassen staturbezogene Daten ermittelt und auf einem Speichermedium abgespeichert werden und daß durch Einlesen dieser Daten und Einbeziehung der Abmessungsdaten im Kraftfahrzeug daraufhin die Sitz und/oder die Sitzkontureinstellung sowie ggf. korreliert dazu die Spiegel- und/oder die Lenkradeinstellung ergonomisch optimiert, automatisch eingestellt wird. Hierbei ist wesentlich, daß die Vermessung auf Aufnahme der Staturdaten mit den Innenabmessungsdaten des Kraftfahrzeuges korreliert werden. Daraus können optimale Sitz- und Sitzkontureinstellungen elektronisch berechnet werden, und die so ermittelten Sitz- oder Sitzkonturdaten werden in Stellsignale zur Einstellung des Fahrzeugsitzes generiert und die Einstellung automatisch vorgenommen. Hiervon kumulativ betroffen können auch Spiegeleinstellung und/oder Lenkradeinstellung sein, da dies Einstellungen sind, die direkt mit der Sitzeinstellung und der Statur des Insassen verknüpft sind. Dieses einmalige Vermessen kann dabei entweder automatisch erfolgen durch beispielsweise einen Ganzkörperscanner, oder aber man beschränkt sich auf die Vermessung beispielsweise gewisser Gelenkpunkte und Abstände zueinander, sowie deren Freiheitsgrade. Das heißt, man ermittelt die staturbezogenen Daten anhand bestimmter wesentlicher Punkte, die im wesentlichen in der Nähe der Gelenke eines Menschen projiziert werden.

Hierdurch erfolgt eine absolute reproduzierbare Sitz- sowie Lenkrad- und Spiegeleinstellung, die unter ergonomischen Gesichtspunkten optimiert ist und somit der Fahrerermüdung auch auf langen Strecken deutlich entgegenwirkt. Im übrigen ersparen sich auf diese Weise lange Verstellvorgänge, die vom Fahrzeuginsassen ansonsten händisch durchgeführt werden müssten. Auch der Abruf eines Memorydatensatzes an Stellsignalen für eine bestimmte Sitzeinstellung gewährleistet nur eine temporäre optimierte Einstellung, die jedoch nicht der tatsächlich ergonomisch Günstigsten entsprechen muß.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, daß zur Vermessung der Statur auch die Augen, Augenstellung sowie auch Augenpunkt vermessen wird. Hierdurch können optimierte Spiegeleinstellungen realisiert werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, daß personenbezogene Strukturdaten und übrige Daten personenbezogen abrufbar sind, indem vor automatischer Einstellung eine personenbezogene, elektronische Erkennung generiert wird. Hierdurch ist es möglich, eine Mehrzahl von Datensätzen für verschiedene Personen verfügbar zu haben, auch beispielsweise in ein und demselben Fahrzeug, und daß durch Erkennung der betroffenen Person, auch der entsprechend zugehörige Datensatz zugeordnet werden kann.

Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, daß die Daten auf einem Wechselspeichermedium in Verbindung mit einem Sendemittel abgespeichert und in entsprechend ausgerüstete Fahrzeuge importierbar sind. Hierdurch wird gewährleistet, daß dieses Verfahren allgemeine Verwendung auch für verschiedene Fahrzeuge und Fahrzeugtypen finden kann, und daß die sitzplatzbezogenen ergonomischen Daten immer wieder mit den Abmessungsdaten anderer Fahrzeuge korreliert werden können. Dies kann durch den Gebrauch von Wechselspeichermedien, Disketten, Chipkarten oder dgl. wie auch durch sendefähige Mittel erfolgen, mit denen die Personenerkennung oder die Personendatensätze an die entsprechenden Fahrzeuge gesendet werden können, beispielsweise bereits während des Türöffnens.

Im Hinblick auf eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art ist zum einen vorgegeben, daß über eine optische Abtasteinrichtung die Statur eines Fahrers und ggf. seiner Augen und seiner Augenstellung ermittelbar und abspeicherbar ist. Über solche opto­ elektronischen Abtasteinrichtungen kann zum einen die gesamte Fahrerstatur, aber auch beschränkt auf einzelne wesentliche Punkte, wie Kopfstellung, Halsform, Abstände und Abmessungen der Arme, Armgelenke, Bein- und Kniegelenke und dgl. mehr erfaßt werden. Darüber hinaus ist es natürlich auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren dadurch zu realisieren, daß die Staturdaten händisch, d. h. durch Anlegen von Maßbändern oder dgl. aufgenommen werden, wesentlich ist hierbei nur, daß die so aufgenommenen Daten später als elektronische Abmessungsdaten zur Verfügung stehen, um gemäß den Merkmaien der verfahrensgemäßen Erfindung diese staturbezogenen Daten mit den Innenabmessungsdaten des Kraftfahrzeuges zu korrelieren, um daraus die Verstellsignale zu ermitteln.

Im Hinblick auf eine Einrichtung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Sitzeinstellung direkt, ist angegeben, daß die über eine Einrichtung gemäß vorherigem Einrichtungsanspruch abgetasteten Strukturdaten über eine Leseeinrichtung in das Fahrzeug einlesbar ist, daß in einer Berechnungseinheit die Abmessungsdaten des Kraftfahrzeuges mit den Strukturdaten korrelierbar und daraus entsprechende Steilsignale für die elektrische Sitz- bzw. Sitzkontureinstellung generierbar sind. Die abgetasteten Staturdaten können über verschiedene Wege eingelesen werden, wobei hier der Funkweg genauso eine Möglichkeit ist, wie die Verwendung von Wechselspeichermedien, wie Diskette, Chipkarte und dgl. mehr.

Weiterhin ist angegeben, daß entsprechend abgestimmt auch die Lenkrad- sowie die Spiegeleinstellung generierbar ist. Hierdurch erfolgt eine insgesamtige Berücksichtigung der Ergonomie beim Sitzen im Fahrzeug.

Weiterhin ist ausgestaltet, daß die optische Abtasteinrichtung fahrzeugextern angeordnet ist, wobei hierbei lediglich durch einmaliges Vermessen, die Daten aufnehmbar sind. Eine Messung muß daher nicht im Fahrzeug wiederholt werden, wodurch innerhalb des Fahrzeuges teure und aufwendige Sensoreinrichtungen überflüssig sind.

Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, daß die besagte Einrichtung eine Speichereinheit zur Abspeicherung und Abrufung mehrerer Personendatensätze enthält. Hierdurch können nach Art von Memoryfunktionen mehrere Datensätze aufgerufen werden.

Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, daß die Einrichtung Mittel zur Erkennung einer Person aufweist, und über diese Mittel dann der jeweilige individuelle Datensatz und entsprechende Steilsignale generierbar sind. Durch die besagte elektronische Erkennung einer Person werden die Datensätze elektronisch und automatisch abgerufen. Zur Personenidentifikation können bestimmte körperliche Spezifika oder auch die Iriserkennung im Auge ausgewertet werden.

Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, daß die abgespeicherten Personendaten über elektronische Fahrzeugöffnungsmechanismen oder -vorgänge generierbar sind.

Hierdurch kann beispielsweise durch Öffnungszuruf einer autorisierten Person, durch Stimmanalyse gleichzeitig die Person erkannt und die entsprechenden Datensätze bereitgestellt werden, um die zuvor optimal erkannte ergonomische Einstellung des Fahrzeugsitzes automatisch vornehmen zu können.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 Prinzipielle Verschaltung der einzelnen Elemente der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Fig. 2 Vermessen der Gesamtstatur.

Fig. 1 zeigt von einem Fahrzeug lediglich die hier relevanten Elemente, wie Lenkrad 10, Kopfstütze 1, Rückenlehne 2, Sitzkissen 3 sowie Innenspiegel 4. Eine Darstellung der Außenspiegel unterbleibt hier lediglich aus Übersichtlichkeitsgründen. Der Fahrzeugsitz als solches besteht aus elektrisch jeweils einzeln und relativ zueinander bewegbaren bzw. verstellbaren Elementen. Hierzu gehört die Kopfstütze 1, die Rückenlehne 2 sowie das Sitzkissen 3. Angedeutet sind hierbei entsprechende Verstellmittel in Form von Verstellmotoren, die in der Nähe der besagten Elemente des Fahrzeugsitzes angeordnet sind. Ebenso ist der Spiegel 4 mit einer elektrischen Verstelleinrichtung für die automatische Verstellung in allen möglichen Freiheitsgraden einer Spiegeleinstellung versehen. Alle diese elektrischen Verstellmittel stehen in elektrischer Ansteuerverbindung zu einer Berechnungseinheit 5, in welcher die entsprechenden Stellsignale in der erfindungsgemäßen Weise erzeugt werden. Die Berechnungseinheit 5 ist mit einer Eingabeeinheit in Form eines Wechselspeichermediums 7 verbunden, die jedoch auch durch eine Funkdatenübertragung substituierbar ist. Innerhalb der Berechnungseinheit 5 ist eine Speichereinheit 6 angeordnet, die personenbezogene Datensätze inklusive der damit korrelierten Abmessungsdaten und der daraus gewonnenen Verstellsignale als Datensätze abgespeichert enthält. Diese können dann abgerufen werden, beispielsweise durch die hier dargestellte Erkennungseinheit 8, die ebenfalls mit der Berechnungseinheit 5 verbunden ist. Über die Erkennungseinheit 8 erfolgt eine fahrerspezifische bzw. fahrzeuginsassenspezifische Erkennung, und in der Berechnungseinheit 5 erfolgt daraufhin die entsprechende Zuordnung zu einem der Datensätze aus der Speichereinheit 6. Bei Personenerkennung wird dieser Datensatz bereitgestellt und beispielsweise beim Öffnen des Fahrzeuges am Fahrzeugsitz auch ausgeführt. Hierbei können beispielsweise die Sitzverstellungen und Spiegel- und Lenkradverstellungen optimiert aufeinander abgespeichert sein. Hier nicht weiter dargestellt ist eine Verstellbarkeit des Lenkrades, die jedoch auch hierbei möglich ist. Auch weitergehende Aggregate können hierzu elektrisch verstellbar sein, so sie der Ergonomie des Fahrers dienlich sind. Hierzu können auch optimale Gerätepositionen oder Tastatur- oder Funktionselementpositionen gehören.

Fig. 2 zeigt eine Vermessungseinrichtung 11 zur Ermittlung der gesamten Staturdaten einer Person. Hierzu können beispielsweise Laserlineale zur Abtastung verwendet werden, jedoch sind auch einfachere Einrichtungen möglich. Die Vermessung kann auch beschränkt werden auf bestimmte ergonomische Bezugspunkte, wie Kopfhöhe, Halsstellung, Länge des Rumpfes, relative Position der Arm- und Kniegelenke und dgl. mehr, beschränkt sein. Die von der Vermessungseinrichtung 11 oder aber auch händisch aufgenommenen Abmessungsdaten werden sodann einer elektronischen Schreib- /Leseeinrichtung 20 zugeführt, wo sie als elektrischer bzw. elektronischer Datensatz sodann vorliegen. Von der Schreib-/Leseeinrichtung 20 können die Daten dann in die Berechnungseinheit 5 beispielsweise über das Wechselspeichermedium 7 oder über eine Funkverbindung übertragen werden. Die besagte Korrelation mit den Innenabmessungen des Fahrzeuges erfolgt innerhalb der Berechnungseinheit 5.

Claims (11)

1. Verfahren und Einrichtung zur fahrer- und/oder insassenspezifischen Einstellung des Sitzes und sitzplatzbezogener Aggregate in Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß durch mindestens einmaliges Vermessen der zumindest wesentlichen Punkte der Gesamtstatur eines Fahrers oder eines Fahrzeuginsassens, strukturbezogene Daten ermittelt und auf einem Speichermedium abgespeichert werden, und daß durch Einlesen dieser Daten und Einbeziehung der Abmessungsdaten im Kraftfahrzeug, daraufhin die Sitz- und/oder die Sitzkontureinstellung sowie ggf. auch die Spiegel- und/oder Lenkradeinstellung ergonomisch optimiert und automatisch eingestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermessung der Statur auch die Augen/Augenstellung/Augenpunkte vermessen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die personenbezogenen Statur- und übrigen Daten personenbezogen abrufbar sind, indem vor automatischer Einstellung eine personenbezogene elektronische Erkennung generiert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten auf einem Wechselspeichermedium oder einem Sendemittel abgespeichert und in entsprechend ausgerüstete, verschiedene Fahrzeuge importierbar sind.

5. Einrichtung zur fahrer- und/oder insassenspezifischen Einstellung des Sitzes und sitzplatzbezogener Aggregate in Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß über eine optisch/elektronische Abtast- oder Vermessungseinrichtung (11) die Statur eines Fahrers und ggf. seine Augen bzw. seine Augenstellung ermittelbar und abspeicherbar sind.

6. Einrichtung zur fahrer- und/oder insassenspezifischen Einstellung des Sitzes und sitzplatzbezogener Aggregate in Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die über eine Einrichtung gemäß Anspruch 5 abgetasteten Staturdaten über eine Schreib-/Leseeinrichtung (20) in das Fahrzeug einlesbar ist, das in einer Berechnungseinheit (5) die Abmessungsdaten des Kraftfahrzeuges mit den Staturdaten korrelierbar und daraus entsprechende Stellsignale für die elektronische Sitz- bzw. Sitzkontureinstellungen generierbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend abgestimmt auch die Lenkrad- sowie die Spiegeleinstellungen sitzpositionsabhängig automatisch einstell-/nachführbar sind.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abtast- bzw. Vermessungseinrichtung (11) fahrzeugextern ist.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungseinrichtung (5) eine Speichereinheit (6) zur Abspeicherung und Abrufung mehrerer Personendatensätze aufweist.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Erkennungseinheit (8) zur Erkennung einer Person aufweist und über diese Mittel dann der jeweilige individuelle Datensatz und entsprechende Stellsignale abruf- und generierbar sind.

11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß abgespeicherte Personendaten über elektronische Fahrzeugöffnungsmittel generierbar sind.