DE102004050233A1

DE102004050233A1 - Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102004050233A1
Application number: DE102004050233A
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dietrich Dr. Bauer; Bernd Dipl.-Ing. Seiler (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2024-10-16
Also published as: DE102004050233B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz (1) mit einem Sitzpolster (11) und mit in diesem integriert angeordneten Formänderungselementen (2) und Sensoren (5). Die Formänderungselemente (2) sind wie auch die Sensoren mit einem Steuergerät (4) verbunden, welches die Formänderungselemente in Abhängigkeit der Sensoren ansteuert.
Um für einen Sitzenden eine möglichst entspannende Haltung zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Sensoren (5) den physiologischen Zustand des Sitzenden erfassen und das Steuergerät (4) dann in Abhängigkeit des physiologischen Zustandes die Formänderungselemente (2) zum Ablauf eines Massageprogrammes oder zum Ändern der Sitzkontur ansteuert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Die DE 197 09 043 A1 zeigt eine Auflage für einen Fahrzeugsitz. Die Auflage weist eine flüssigkeitsgefüllte Kammer auf, die von einer druckerzeugenden Einrichtung beaufschlagt wird. Über eine Steuerungseinrichtung kann der Flüssigkeitsdruck in der Kammer gezielt beeinflusst werden und so eine Einstellung der Grundhärte der Auflage in Abhängigkeit des Fahrers vorgenommen werden. Ferner ist durch Druckveränderungen in der Kammer ein Massageeffekt erzielbar.

Aus der DE 102 49 415 B3 ist ein System zur medizinischen Unterstützung der Insassen eines Kraftfahrzeugs bekannt. Dieses System unterstützt die Insassen mittels präventiven physiologischen Übungen oder mittels Hinweis auf Einnahme von notwendigen Medikamenten. Dazu werden über eine Fahrzeugschnittstelle Fahrzeugdaten ermittelt und anhand dieser Daten wird ein Insasse zum Beispiel zur Einnahme von Medikamenten oder zur Durchführung von physiologischen Übungen aufgefordert.

In der Praxis stellt sich vor allem bei längeren Fahrten mit einem Fahrzeug das Problem, dass der Fahrer, um Muskel krämpfen vorzubeugen und entspannt ans Ziel zu kommen, eine korrekte Körperhaltung einnimmt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Fahrzeugsitz zu schaffen, der Ermüdungserscheinungen vorbeugt und insbesondere Muskelverspannungen verhindert. Dabei soll der Fahrzeugsitz komfortabel in der Anwendung sein und sich äußerlich nicht von einem herkömmlichen Fahrzeugsitz unterscheiden.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Der Fahrzeugsitz weist ein Sitzpolster auf, in welches Formänderungselemente und Sensoren integriert sind. Die Formänderungselemente und die Sensoren sind mit einem Steuergerät verbunden, wobei das Steuergerät die Formänderungselemente abhängig von einem von den Sensoren generierten Signal ansteuert. Die Sensoren sind zum Sensieren des physiologischen Zustandes eines auf dem Fahrzeugsitz Sitzenden ausgebildet, und können so dem Steuergerät eine Information über den körperlichen Zustand eines auf dem Fahrzeugsitz Sitzenden vermitteln. So ist es möglich, dass das Steuergerät die Formänderungselemente so ansteuert, dass die körperliche Konstitution des Sitzenden verbessert wird. Es kann auch eine körperliche Fehlhaltung des Sitzenden durch Ansteuern der Formelemente verhindert oder ausgeglichen werden oder es kann ein automatisch ablaufendes Massageprogramm angesteuert werden, welches Muskelverspannungen verhindert und/oder vorbeugt. Das hat den Vorteil, dass auch bei längeren Autofahrten die Aufmerksamkeit und die körperliche Fitness des Fahrers erhalten bleibt, ohne das der Fahrer aktiv werden und bewusst ein Massageprogramm oder eine gewisse Einstellung des Fahrzeugsitzes einschalten muss.

In einer Ausführung ist vorgesehen, dass die Sensoren als Sonographiesensoren ausgebildet sind. Sonographiesensoren messen auf Ultraschallbasis und sind als aktive Sensoren ausgebildet. Das bedeutet, dass ein Sensor ein Ultraschallsender und ein Ultraschallempfänger aufweist und entsprechend der Reflektion des von dem Ultraschallsenders ausgesendeten Ultraschallsignals über den Ultraschallempfänger ein Signal generiert, welches der Sensor an das Steuergerät weiterleitet. Diese Sonographiemethode verläuft berührungslos, so dass eine Messung durch Kleidung oder durch Kleidung und einen Sitzbezug hindurch erfolgen kann. Dies hat den Vorteil, dass der Messvorgang von einem Sitzenden unbemerkt abläuft und der Komfort des Sitzenden nicht beeinträchtigt wird.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Sensoren Muskelverspannungen oder Körperhaltungen des Sitzenden anhand von Wirbelstellungen der Wirbelsäule sensieren. Es hat sich gezeigt, dass es relativ genau möglich ist, anhand der Wirbelstellungen eines Sitzenden auf dessen Körperhaltung beziehungsweise auf etwaige Muskelverspannungen rückschließen zu können. So kann anhand der Vermessung von Wirbelstellungen das Steuergerät sensieren, ob der Sitzende eine korrekte Körperhaltung inne hat oder ob einzelne Muskelpartien verspannt sind.

Das Sitzpolster kann als Polster für ein Sitzkissen oder als Polster für eine Rückenlehne oder als Polster, welches ein Sitzkissen und eine Rückenlehne abpolstert ausgebildet sein.

Das Steuergerät ist insbesondere als elektronisches Steuergerät mit einem Mikroprozessor und einem Speicher sowie Ein- und Ausgabeschnittstellen ausgebildet. Über die Eingabeschnittstelle werden die Signale, die von den Sensoren generiert werden, aufgenommen und von dem Mikroprozessor ausgewertet. In dem elektronischen Speicher des Steuergerätes können verschiedenen Ablaufprogramme abgelegt werden. Insbesondere können verschiedenartige Massageprogramme vorab gespeichert werden oder individuelle Benutzereinstellungen vorgenommen werden. Anhand der ausgewerteten Sensorsignale wählt der Mikroprozessor das für den jeweiligen physiologischen Zustand optimale Programm aus und steuert die Formänderungselemente so an, dass zum Beispiel ein automatisches Massageprogramm abläuft oder das die Körperhaltung des Sitzenden verändert wird.

In einer Ausführung ist vorgesehen, dass die Formänderungselemente als Fluid gefüllte Blasen ausgebildet sind und von einer zentralen Fluidpumpe, die über eine Leitung mit einem steuerbaren Ventil mit den Formänderungselementen verbunden ist, beaufschlagt wird. Durch variieren des Fluiddrucks kann das Volumen der Formänderungselemente vergrößert oder verkleinert werden, so dass die Kontor der Sitzoberfläche beeinflusst wird. Dadurch kann statisch die Sitzoberfläche oder die Sitzkontur verändert werden oder dynamisch ein Massageprogramm erfolgen.

In der 1 ist der schematische Aufbau eines Fahrzeugsitzes dargestellt. Der Fahrzeugsitz 1 weist einen mit dem Fahrzeug verbundenen tragenden Rahmen auf, wobei der Rahmen seinerseits über eine Sitzschale ein Sitzpolster 11 trägt. Das Sitzpolster 11 wird von einem Sitzbezug, der zum Sitzenden hingerichtet ist, abgedeckt. Der Sitzbezug kann dabei aus Stoff oder aus Leder oder aus einem Kunststoff bestehen. In das Sitzpolster integriert sind verschiedenen Formänderungselemente 2 die ihrerseits als volumenveränderliche Blasen ausgebildet sind und zwischen Sitzbezug und Sitzpolster angeordnet sind. Die Formänderungselemente 2 stützen sich dabei einerseits an dem Sitzpolster beziehungsweise an einer das Sitzpolster tragenden Sitzschale ab, so dass eine Volumenänderung der Formänderungselemets 2 eine Veränderung der Oberfläche des Sitzbezugs und damit der Sitzkontur zur Folge hat. Auch an der Rückenlehne des Sitzes ist ein Sitzpolster mit entsprechenden Formänderungselementen 2 angeordnet.
Die Formänderungselemente 2 sind über Leitungen 21 und steuerbare Ventile 22 mit einer Fluidpumpe 3 verbunden. Die Fluidpumpe 3 kann dabei eine Flüssigkeit oder ein gasförmiges Medium, vorzugsweise Umgebungsluft fördern und über die Leitungen 21 zu den Formänderungselementen 2 hinführen. Über die Steuerbar ausgebildeten Ventile 22, die als Magnetventile oder als ... . Ventile ausgebildet sein können, kann die Druckbeaufschlagung eines einzelnen Formelements 2 gesteuert werden. Jedes einzelne Ventil 22 ist wie auch die Pumpe 3 über eine Steuerleitung 41 mit einem zentral angeordneten Steuergerät 4 verbunden. Das Steuergerät 4 kann dabei in dem Sitz integriert angeordnet sein oder aber auch zentral im Fahrzeug angeordnet werden.
In dem Sitzpolster 11 sind an der Rückenlehne, im Bereich der Sitzoberfläche unterhalb des Sitzbezugs zudem Sensoren 5 angeordnet, die als Sonographiesensoren ausgebildet sind und die Sitzhaltung eines auf dem Fahrzeugsitz 1 Sitzenden vermessen beziehungsweise aufnehmen. Diese Sensoren 5 verlaufen entlang einer Strecke, die dem Verlauf der Wirbelsäule eines Sitzenden entspricht. Die Sensoren sind über eine gemeinsame Leitung 42 mit dem Steuergerät 4 verbunden. Über diese Leitung 42, die als serielle oder parallele Busleitung ausgebildet sein kann, senden die Sensoren Signale an das Steuergerät. Aus diesen Signalen ermittelt das Steuergerät die Körperhaltung eines auf dem Fahrzeugsitz 1 Sitzenden.
Anhand der von dem Steuergerät 4 ermittelten Position des auf dem Fahrzeugsitz 1 Sitzenden, steuert das Steuergerät 4 über die Steuerleitung 41, die als parallele oder serielle Busleitung ausgebildet sein kann, sowohl die Pumpe 3 als auch die einzelnen Ventile 22 an, um eine entsprechende Volumenänderung der Formänderungselemente hervorzurufen. Die Pumpe fördert hierfür Fluid in die Formänderungselemente oder entzieht diesen Fluid. Das Fluid kann gasförmig, insbesondere Umgebungsluft sein oder auch flüssig, insbesondere eine Hydraulikflüssigkeit sein.
Die Volumenänderung der Formänderungselemente kann dabei dynamisch erfolgen und so zum Beispiel die Rückenmuskeln eines auf dem Fahrzeugsitz 1 Sitzenden entspannen. Ebenso kann die Volumenänderung der Formänderungselemente statisch sein und so den auf dem Fahrzeugsitz 1 sitzenden zu einer Änderung der Sitzhaltung zwingen.
Das Steuergerät 4 weist neben Eingabe und Ausgabeschnittstellen zum Anschluss der Leitungen 41 und 42 noch ein Mikroprozessor und zumindest einen elektronischen Speicher auf. In diesem elektronischen Speicher sind verschiedenen Steuerprogramm zum Steuern der Formänderungsmodule 2 ablegbar. Zudem sind in dem Speicher des Steuergeräts 4 noch verschiedene Benutzerprofile ablegbar, so dass das Steuergerät 4 individuell vorwählbare Massageprogramme oder Sitzhaltungen abrufen kann. Damit ist eine Individualisierung des Sitzes möglich, so dass für jeden Benutzer des Fahrzeugsitzes eine möglichst komfortable und angenehme Sitzhaltung ermöglicht wird.
Eine Verwendung des Fahrzeugsitzes ist insbesondere in Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeugen vorgesehen, kann jedoch auch in anderen Fahrzeugen, wie zum Beispiel Schienenfahrzeuge oder Flugzeugen erfolgen.

Claims

Fahrzeugsitz mit einem von einem Rahmen getragenen Sitzpolster (11) und mit in dem Sitzpolster integriert angeordneten Formänderungselementen (2) und Sensoren (5), wobei die Formänderungselemente und die Sensoren mit einem Steuergerät (4) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (5) zum Sensieren des physiologischen Zustandes eines auf dem Sitzpolster Sitzenden ausgebildet sind und das Steuergerät (4) die Formänderungselemente in Abhängigkeit von dem physiologischen Zustand des Sitzenden steuert.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (5) als Sonographiesensoren ausgebildet sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (5) Muskelverspannungen oder Körperhaltungen anhand von Wirbelstellungen der Wirbelsäule des Sitzenden sensieren.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (5) durch einen Sitzbezug und Kleidung hindurch berührungslos sensieren.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (4) in Abhängigkeit eines Sensorsignales einen physiologischen Zustand des Sitzenden ermittelt und die Formänderungselemente (2) zur Veränderung der Sitzkontur und/oder zum Ablauf einer automatischen Massagefunktion ansteuert.