DE10063478A1

DE10063478A1 - Sitz, insbesondere Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE10063478A1
Application number: DE10063478A
Authority: DE
Inventors: Markus Koepfer; Gerhard Katheder
Original assignee: Alfmeier Praezision AG Baugruppen und Systemlosungen
Current assignee: Alfmeier Praezision SE
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-07-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sitz, insbesondere einen Fahrzeugsitz mit mehreren Luftkissen (2a-2d) zur Veränderung der Sitzkontur, welche zur Massage zeitlich versetzt mit Druckluft beaufschlagbar sind. Es ist ein Bedienelement vorgesehen, mit dem der Druck in den Kissen und/oder die Frequenz der Druckluftbeaufschlagung während der Massage veränderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sitz, insbesondere einen Fahr zeugsitz mit mehreren Formänderungselementen, die von einer Steuereinrichtung zeitlich versetzt ansteuerbar sind und zur Massage einer den Sitz benutzenden Person einen die Sitzkon tur verändernden Vor- und Rückhub ausführen. Die Formände rungselemente sind dabei mechanisch oder pneumatisch betä tigt. Ein Sitz mit von Druckluft beaufschlagbaren Luftkissen ist beispielsweise aus DE 195 34 660 C1 bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sitz, insbesondere einen Fahrzeugsitz vorzuschlagen, bei dem die Massagefunktion im Hinblick auf einen erhöhten Komfort verbessert ist.

Diese Aufgabe wird nach Anspruch 1 dadurch gelöst, dass dem Sitz eine Bedieneinrichtung zugeordnet ist, mit der mit Hilfe eines Bedienelements die Amplitude des Vorhubs und/oder die Frequenz der Massagehübe veränderbar sind. Somit kann ein Benutzer die Massage individuell einstellen, beispielsweise die Massageintensität an sein Körpergewicht anpassen oder die Massagefrequenz so wählen, dass eine mehr beruhigende Wirkung erzielt wird, etwa während einer Fahrtpause, oder dass die Massage einer Ermüdung entgegenwirken soll. Die Einstellung kann vor, während und nach der Massage erfolgen.

Vorzugsweise sind die Formänderungselemente Luftkissen, die mit Druckluft beaufschlagbar sind. Dabei ist die Steuerein richtung so ausgebildet, dass zur Veränderung der Massagein tensität die Befüllzeit und die Entleerzeit und damit der Befüllungsgrad eines Luftkissens mit Hilfe des Bedienelements veränderbar ist. Die Abhängigkeit des Drucks von der jeweili gen Befüll- bzw. Entleerzeit ist dabei empirisch bestimmt.

Eine Druckmessung zur Steuerung des Massageablaufes mit ent sprechend aufwendiger Steuerungstechnik ist nicht erforder lich. Bei nichtbetätigtem Bedienelement läuft die Massage mit vorgegebenen Befüll- und Entleerzeiten und damit mit vorgege bener Druckamplitude ab.

Die Befüllungs- und Entleerungszeit hängt naturgemäß von dem Gewicht des Benutzers ab. Je größer dieses ist, desto größer muss die Befüllungszeit sein, um einen bestimmten Druck im Luftkissen zu erzeugen und desto geringer ist die zur Errei chung eines bestimmten Entleerungsgrads bzw. Minimaldrucks benötigte Entleerungszeit. Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, ist die Steuerungseinrichtung so ausgelegt, dass vor Beginn der Massage automatisch ein vom Gewicht des Benutzers abhängige Korrektur der genannten Zeiten vorgenommen wird. So wird mit zunehmendem Benutzergewicht die Befüllzeit verlän gert, die Entleerzeit dagegen verkürzt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dies durch eine Steuerein richtung erreicht, die derart ausgebildet ist, dass vor Be ginn einer Massage die Luftkissen unter Einhaltung einer bestimmten Befüllzeit mit Druckluft beaufschlagt werden, wobei der nach der Befüllung vorhandene Kissendruck mit Hilfe eines zwischen einem Luftkissen oder einer mehrere Kissen enthaltenden Kissengruppe angeordneten Drucksensors bestimmt und der Druckwert einem empirisch bestimmten, die Befüll- und Entleerzeit bei der Massage beeinflussenden Korrekturfaktor zugeordnet wird.

Zur Veränderung der Massagefrequenz ist die Steuereinrichtung vorzugsweise so ausgestaltet, dass eine Entleerung und Wie derbefüllung eines Luftkissens erst nach Ablauf einer Zeit spanne, der Haltezeit, eingeleitet wird, wobei die Haltezeit mit Hilfe des Bedienelements veränderbar ist. Die Plateauzeit beträgt beispielsweise zwei Sekunden, wohingegen die Befüll- und Entleerungszeiten nur einen Bruchteil davon ausmachen.

Indem nun die Haltezeiten verlängert bzw. verkürzt werden, kann die Frequenz der Massage erhöht oder erniedrigt werden. Die vom Benutzer gewählte Intensität der Massage, d. h. also die gewählte Befüllzeit und der damit in Zusammenhang stehen de Druck bleiben dabei erhalten.

Die Erfindung wird nun anhand eines in den beigefügten Zeich nungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Fahrzeugsitz mit einer Steuer- und Bedieneinrich tung zur Ansteuerung der Luftkissen des Sitzes,

Fig. 2 einen Schaltplan, der die Ansteuerung von jeweils meh rere Luftkissen enthaltenden Kissengruppen in verein fachter Form wiedergibt,

Fig. 3 ein Druck-Zeit-Diagramm, das eine erste Variante eines Massagezyklus darstellt, und

Fig. 4 ein Druck-Zeit-Diagramm, das eine zweite Variante eines Massagezyklus zeigt.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Sitz 1 sind in der Lehne insgesamt vier Luftkissen 2a-d integriert. Die oberen beiden Kis sen 2a, 2b sind miteinander verbunden und bilden eine obere Kissengruppe 3. Die unteren Luftkissen 2c, 2d sind ebenfalls miteinander verbunden und bilden eine untere Kissengruppe 4. In der Sitzfläche sind zwei separat angesteuerte Kissen 5a, 5b enthalten. Zur Druckluftversorgung ist eine von einem Elekt romotor 6 betriebene Luftpumpe 11 vorhanden. Weiterhin ist eine Steuereinrichtung 7 mit üblichen Bauteilen, etwa einem µ-Controller 8, einem A/D-Konverter 9 sowie RAM- und ROM- Speicherbausteinen 10 vorgesehen. Weiterhin ist eine im Be reich des Sitzes 1 angeordnete Bedienvorrichtung 12 vorhan den, die über Steuerleitungen 13 mit der Steuereinrichtung 7 verbunden ist. Die Bedieneinrichtung 12 weist ein Bedienfeld 14 auf, das vorzugsweise in einer stilisierten Sitzform ausgebildet ist. In dem die Lehne nachbildenden Bereich 15 des Bedienfeldes 14 ist eine Schaltwippe 16 angeordnet, mit der der Druck in den Kissengruppen 3, 4 manuell einstellbar ist. Im Bereich 15 ist weiterhin ein beispielsweise als Tas ter ausgebildeter Schalter 17 angeordnet, der zur Aktivierung und Deaktivierung der Massagefunktion dient. Als weitere Bedienelemente sind im Bereich 15 zwei Drehregler 18, 19 ange ordnet, die zur Verstellung der Massagefrequenz und der In tensität der Massage dienen. Schließlich ist in dem Be reich 15 noch eine Leuchtdiode vorhanden, die bei aktivierter Massagefunktion leuchtet. Für die in der Sitzfläche integ rierten Luftkissen 5a, 5b steht ebenfalls eine Massagefunktion zur Verfügung. Entsprechende Bedienelemente, nämlich ein Schalter 21 und zwei Drehregler 22 sind in dem die Sitzfläche nachbildenden Bereich 23 des Bedienfeldes 14 angeordnet. Weiterhin ist dort eine Leuchtdiode 24 zur Anzeige der akti vierten Massagefunktion angeordnet.

Wie aus dem Schaltplan nach Fig. 2 hervorgeht, weist die Schaltwippe 16 insgesamt vier Schaltstellungen I-IV auf. Wenn sich die Schaltwippe 16 in einer dieser Schaltstellungen befindet, wird jeweils ein zugeordneter elektrischer Schal ter 25, 26, 27, 28 betätigt.

Der Motor 6 der Luftpumpe 11 ist über eine Steuerleitung 32 mit der Steuereinrichtung 7 verbunden. An der Pumpe 11 ist ausgangsseitig eine Druckleitung 33 angeschlossen, die sich in zwei Leitungen 33a und 33b aufzweigt. Die Leitung 33a ist der Kissengruppe 3, die Leitung 33b der Kissengruppe 4 zuge ordnet. In jeder Leitung ist ein 3/2-Wegeventil V1, V3 und diesem nachgeschaltet ein 2/2-Wegeventil V2, V4 angeordnet. Die Ventile sind elektromagnetisch betätigt und sind von einer Feder in Richtung ihrer Ruhestellung gehalten. Zwischen jeder Kissengruppe 3, 4 und dem jeweiligen 2/2- Wegeventil V2, V4 ist ein Drucksensor S1, S2 angeordnet.

Zur Druckeinstellung in den Kissengruppen 3, 4 wird die Schaltwippe 16 betätigt, wobei den Schaltstellungen I-IV beispielsweise folgende Beschaltung der Ventile V1-V4 zuge ordnet ist. In der Schaltstellung I sind die Ventile V1, V2 und V4 bestromt, das Ventil V3 befindet sich in seiner Ruhe stellung, d. h. die Kissengruppe 4 ist entlüftet. Die Kissen gruppe 3 dagegen ist mit Druckluft beaufschlagt. In der Schaltstellung III sind die Ventile V2, V3 und V4 betätigt, das Ventil V1 befindet sich in seiner Ruhestellung. Dement sprechend ist die Kissengruppe 3 mit der Atmosphäre und der Kissengruppe 4 mit der Luftpumpe 11 verbunden. In den Schalt stellungen II und IV werden jeweils beide Kissengruppen 3, 4 gleichzeitig angesprochen. In der Schaltstellung II sind sämtliche Ventile bestromt und dementsprechend beide Kissen gruppen 3, 4 mit Druck beaufschlagt. In der Schaltstellung IV schließlich sind die Ventile V2 und V4 bestromt, das bedeu tet, dass beide Kissengruppen 3, 4 mit der Atmosphäre verbun den sind. Die Leistung der Pumpe ist beispielsweise so ausge legt, dass nach einer Befüllzeit von ca. 6 Sekunden die maxi male Befüllung und damit der Maximaldruck erreicht ist. So bald von den Drucksensoren S1 und S2 ein entsprechendes Sig nal an die Steuereinrichtung weitergegeben wird, erfolgt eine Abschaltung der Pumpe, falls nach Erreichen des Maximaldrucks die Schaltwippe 16 weiter betätigt wird. Dass der Maximal druck erreicht ist, lässt sich aber auch ohne Drucksensoren, z. B. anhand des bei Erreichen des Maximaldrucks signifikant ansteigenden Pumpenstroms feststellen. Denkbar ist auch der Einsatz von Pumpen, die eine bei Maximaldruck wirksame Lecka ge aufweisen.

Die Massagefunktion wird nun anhand der in der Sitzlehne angeordneten Kissengruppen 3 und 4 erläutert: Nach Drücken des Schalters 17 werden die Kissengruppen 3, 4 zeitlich ver setzt befüllt und entleert, wobei die Befüllung der einen Kissengruppe schon beginnt, wenn die andere noch nicht voll ständig entleert ist. Es ergibt sich dadurch etwa ein Druck- Zeit-Verlauf wie in Fig. 3 dargestellt. Darin zeigt die durch gezogene Linie den Druck p_I in der Kissengruppe 3 und die gestrichelte Linie den Druck p_II der Kissengruppe 4. Nach Ablauf der Befüllzeit t_B bleibt die Luftzufuhr für eine be stimmte Zeitspanne, nämlich die Haltezeit t_H, unterbrochen. Die Haltezeit wird beispielsweise auf 6 bis 8 Sekunden vor eingestellt. Nach verstrichener Haltezeit wird die Kissen gruppe 3 entlüftet, wobei eine der Befüllzeit t_B entsprechen de Entlüftungszeit t_E eingehalten wird. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich, die genannten Zeiten können auch un terschiedlich sein. Mit dem Beginn der Entlüftung der Kissen gruppe 3 wird die Kissengruppe 4 befüllt. Wenn darin der Maximaldruck erreicht ist, wird die Luftzufuhr für die Zeit spanne t_H unterbrochen. Die individuelle Einstellung der Massageintensität und der Massagefrequenz erfolgt durch Ver stellen der Drehregler, was eine Veränderung der Befüll- und Entleerzeit bzw. der Haltezeit bewirkt. Denkbar ist, dass bei nichtbetätigten Drehreglern ein Massageprogramm von voreinge stellten mittleren Druck- und Frequenzwerten abläuft.

Einem bestimmten Druck innerhalb einer Kissengruppe 3, 4 ist ein bestimmter Kissenhub zugeordnet. Dieser Hub hängt jedoch von dem Gewicht des Benutzers ab. Um trotz unterschiedlichen Benutzergewichten jeweils den selben Hub zu erhalten, wird in einer Initialisierungsphase vor Beginn der Massage die jewei lige Belastung gemessen. Dazu werden sämtliche Kissen 2a-2d für eine vorgegebene Befüllungszeit mit Druckluft beauf schlagt. Dem mit den Drucksensoren S1 und S2 gemessenen Druckwert wird dann mit Hilfe einer empirisch ermittelten Korrelationsfunktion ein die Befüll- und Entleerzeiten posi tiv oder negativ beeinflussender Korrekturfaktor zugeordnet.

Fig. 4 zeigt eine Variante eines Massagezyklus, bei der die Kissen 2a-2d bzw. die Kissengruppen 3 und 4 in mehreren, beispielsweise in drei Stufen befüllt werden. Nach Erreichen einer jeden Stufe wird die Luftzufuhr für eine Zeitdau er t_H1, t_H2 und t_H3 unterbrochen, wobei vorzugsweise gleiche Haltezeiten eingehalten werden. Die Entleerung erfolgt ana log, wobei für die Haltepunkte dieselben Druckwerte P1-P3 angesteuert werden wie bei der Befüllung. Die Haltezeiten sind wie bei der vorher beschriebenen Massagevariante etwa zwischen Werten von 2 bis 8 Sekunden frei wählbar. Voreinge stellt ist beispielsweise eine Plateauzeit von 2 Sekunden. Die ebenfalls zwischen vorgegebenen Grenzen (beispielsweise 0,5 bis 6 Sekunden) frei wählbare Befüll- und Entleerungszeit beträgt bei der Variante nach Fig. 5 für jede Stufe etwa 0,5 Sekunden. Die durchgezogene Linie 34 in Fig. 5 zeigt den Druckverlauf in der Kissengruppe 3, während die gestrichelte Linie 35 den Druckverlauf in der Kissengruppe 4 darstellt. Durch die stufenweise Befüllung und Entleerung der Kissen gruppen 3, 4 wird ein zusätzlicher Massageeffekt erreicht.

Bezugszeichenliste

1

Sitz

2

a-d Luftkissen

3

Kissengruppe

4

Kissengruppe
5a, b Luftkissen

6

Elektromotor

7

Steuereinrichtung

8

Mykrocontroller

9

A/D-Konverter

10

Speicherbaustein

11

Luftpumpe

12

Bedieneinrichtung

13

Steuerleitung

14

Bedienfeld

15

Bereich

16

Schaltwippe

17

Schalter

18

Drehregler

19

Drehregler

20

Leuchtdiode

21

Schalter

22

Drehregler

23

Bereich

24

Leuchtdiode

25

Schalter

26

Schalter

27

Schalter

28

Schalter

29

Leitung

30

Motor

32

Steuerleitung

33

Druckleitung

34

durchgezogene Linie

35

gestrichelte Linie
V1 3/2-Wegeventil
V2 2/2-Wegeventil
V3 3/2-Wegeventil
V4

2

/

2

Wegeventil
S1 Drucksensor
S2 Drucksensor

Claims

1. Sitz, insbesondere Fahrzeugsitz, mit mehreren Formände rungselementen, die von einer Steuereinrichtung zeitlich versetzt ansteuerbar sind und zur Massage eines Sitzbenut zers einen die Sitzkontur verändernden Vor- und Rückhub ausführen, gekennzeichnet durch eine dem Sitz zugeordnete Bedieneinrichtung (12), mit der mit Hilfe eines Bedienelements die Amplitude des Vorhubs und/oder die Frequenz der Massagehübe veränderbar sind.

2. Sitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formänderungselemente mit Druckluft beaufschlag bare Luftkissen (2a-2d) sind, wobei die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, dass zur Veränderung der Hubamplitude bzw. des das Ausmaß des Vorhubs bestimmenden Drucks die Befüllzeit t_B und die Entleerzeit t_E eines Luftkissens mit Hilfe des Bedienelements einstellbar sind.

3. Sitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht betätigtem Bedienelement der Massagezyklus mit voreingestellter Befüll- und Entleerzeit (t_B, t_E)) ab läuft.

4. Sitz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung so ausgelegt ist, dass vor Beginn der Massage automatisch eine vom Gewicht des Benutzers abhängige Korrektur der Befüll- und Entleerzeit (t_B, t_E) er folgt, wobei mit zunehmenden Benutzergewicht die Befüll zeit t_B verlängert und Entleerzeit (t_E) verkürzt wird.

5. Sitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) so ausgebildet ist, dass vor Beginn einer Massage die Luftkissen (2a-2d) unter Ein haltung einer vorgegebenen Befüllzeit t_B mit Druckluft be aufschlagt werden, wobei der nach der Befüllung erreichte Kissendruck mit Hilfe eines zwischen einem Luftkissen (2a- 2d) oder einer mehrere Luftkissen umfassenden Kissengrup pe (3, 4) angeordneten Drucksensors (S1, S2) bestimmt und der Druckwert einem empirisch bestimmten, die Befüll- und Entleerzeit (t_B, t_E) bei der Massage beeinflussenden Kor rekturfaktor zugeordnet wird.

6. Sitz nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, dass die Entleerung bzw. Wiederbefüllung eines Luftkissens (2a-2d) erst nach Ablauf einer Zeitspanne, nämlich der Plateau zeit t_P eingeleitet wird, wobei zur Veränderung der Massa gefrequenz die Plateauzeit t_P mit Hilfe des Bedienelements veränderbar ist.

7. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befüllung und Entleerung der Luftkissen (2a-2d) in mehreren Stufen erfolgt.