DE102005009016B4

DE102005009016B4 - Kraftfahrzeugssitzsystem, umfassend eine Rückenlehnenneigungsmesseinrichtung

Info

Publication number: DE102005009016B4
Application number: DE102005009016A
Authority: DE
Inventors: Laurent Morinet; Hervé Dirand
Original assignee: Faurecia Sieges dAutomobile SAS
Current assignee: Faurecia Sieges dAutomobile SAS
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2025-03-01
Also published as: JP2005247298A; US20050200183A1; FR2866843A1; FR2866843B1; DE102005009016A1

Abstract

Kraftfahrzeugssitzsystem, umfassend eine Einrichtung zum Messen einer Neigung einer Lehne, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen ersten Absolutneigungssensor (11) umfasst, festgelegt mit Bezug auf die Lehne (3), und einen zweiten Absolutneigungssensor (12), festgelegt mit Bezug auf ein Referenzelement (2), sowie eine Recheneinheit (19), um durch Differenzenbilung die Neigung der Lehne mit Bezug auf das Referenzelement zu folgern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugssitzsystem, umfassend eine Rückenlehnenneigungsmesseinrichtung.
Man kennt bereits Vorrichtungen, die dazu bestimmt sind, den Neigungswinkel einer Lehne mit Bezug auf das Sitzkissen eines Sitzes zu messen.
Solche Systeme sind insbesondere bestimmt für Sitze mit elektrischer Steuerung und Positionsspeicherung, und auch zur Anpassung der Leistung von aufblasbaren Sicherheitskissen oder Airbags, in Abhängigkeit der Konfiguration des Fahrzeuginnenraums und seiner Insassen, wobei die Leistung zum Beispiel angepasst werden kann in Abhängigkeit der Neigung der Lehnen, was einen Einfluss hat auf die Beabstandung zwischen dem Insassen oder Benutzer des Sitzes und dem Lenkrad des Fahrzeuges, wobei auch andere Parameter berücksichtigt werden können.
Einige Systeme verwenden Potentiometersensoren, angeordnet im Bereich der Scharniere oder Anlenkungen zwischen Lehne und Sitzkissen. Diese Systeme können lediglich die Neigung der Lehne angeben mit Bezug auf das Sitzkissen bzw. Sitzeinheit und nicht mit Bezug auf den Boden des Fahrzeuges, wenn das Sitzkissen bzw. Sitzeinheit selbst einstellbar ist bezüglich der Neigung und/oder Höhe, da es in diesem Fall schwierig ist, den Winkel des Sitzkissens bzw. Sitzeinheit mit Bezug auf den Boden bzw. Fahrzeugboden zu messen. Des weiteren ist die Zuverlässigkeit von Potentiometern vereinzelt ungenügend und deren Beständigkeit kann kaum gewährleistet werden.
Man kann auch sogenannte Halleffekt-Sensoren verwenden, solche Sensoren sind jedoch kostspielig.
Eine weitere Möglichkeit zum Messen des Winkels zwischen der Lehne und dem Sitzkissen ist aus DE 197 53 059 A1 bekannt. Die darin beschriebene Vorrichtung umfasst einen faseroptischen Belastungssensor im Drehpunkt der Schenkel. Ein Lichtsender ist mit einem Ende der Lichtleitfaser verbunden und ein Lichtmesser mit dem anderen Ende. Das Maß der Krümmung des Lichtleitsenders und damit des Winkels zwischen den zwei Schenkeln kann durch Messen der am Lichtmesser ankommenden Lichtmenge bestimmt werden. Diese Vorrichtung misst den relativen Winkel zwischen Sitzkissen und Lehne.
Andere bekannte Systeme verwenden Sensoren zum Zählen der Anzahl an Umdrehungen der Abtriebswelle des Steuermotors, diese können jedoch ausschließlich verwendet werden an Sitzen mit elektrischer Einstellsteuerung, wobei die Probleme bezüglich der Messung der Neigung der Lehne mit Bezug auf den Fahrzeugboden bestehen bleiben.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, diese Probleme zu überwinden und zielt insbesondere darauf ab, eine bequeme und einfache Erfassung zu erlauben, die zuverlässig sein soll, und zwar sowohl bezüglich der Neigung der Lehne bzw. Rückenlehne mit Bezug auf den Fahrzeugboden als auch bezüglich des Winkels zwischen dem Sitzkissens bzw. der Sitzeinheit und der Lehne bzw. Rückenlehne. Sie zielt auch darauf ab, ein System bereitzustellen, dessen Anordnung oder Integration an dem Sitz sehr einfach ist und einen Eingriff bezüglich der Armatur der Lehne oder der Sitzeinheit nicht erfordert, wie auch keine Modifikation bezüglich der mechanischen Artikulation bzw. Anlenkung oder des Scharniers zwischen Lehne und Sitzeinheit.
Unter dieser Zielsetzung schlägt die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeugssitzsystem vor, umfassend eine Einrichtung zum Messen der Neigung der Lehne bzw. eine Rückenlehnenneigungsmesseinrichtung, wobei sich das System dadurch auszeichnet, dass ein erster Absolutneigungssensor vorgesehen ist, festgelegt mit Bezug auf die Lehne, sowie ein zweiter Absolutneigungssensor, festgelegt mit Bezug auf ein Referenz- oder Bezugselement, wobei ferner eine Recheneinheit vorgesehen ist, um mittels Differenzbildung die Neigung der Lehne mit Bezug auf das Referenz- oder Bezugselement zufolgern.
Unter dem Begriff Absolutneigungssensor soll ein Sensor verstanden werden, der geeignet ist zur Messung eines Winkels zwischen einer generellen Ausrichtung des Sensors, die befindlich sein kann in der Ebene, in welcher der Sensor festgelegt ist, und der vertikalen Richtung, definiert durch die Erdanziehungskraft.
Vorteilhafterweise sind Absolutneigungssensoren somit Beschleunigungssensoren, in der Lage, den Winkel mit einer ausreichenden Genauigkeit zu messen oder zu bestimmen, unter Berücksichtigung der avisierten Anwendung. Die Präzision des gesamten Systems, einschließlich der Messung und der Datenverarbeitung, wird in der Größenordung liegen von einem Winkel von etwa 1 bis 2°.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der zweite Absolutneigungssensor festgelegt mit Bezug auf den Fahrzeugboden. In diesem Fall kann man somit direkt oder unmittelbar die Neigung oder Schrägstellung der Lehne bzw. Rückenlehne mit Bezug auf den Fahrzeugboden erhalten, was zum Beispiel vorteilhaft ist zur Bereitstellung von Daten für die Recheneinheit zum Zwecke der Steuerung eines Airbags unter Berücksichtigung der Schrägstellung oder Neigung der Lehne und somit in Abhängigkeit des Abstandes zwischen dem Insassen oder Benutzer des Sitzes und dem Modul, welches das Kissen bzw den Airbag umfasst, und zwar mittels Kombination dieser Neigungsangabe mit einer Angabe bezüglich der Längsposition des Sitzes in dem Fahrzeug, erhalten mittels anderer Sensoren. Bei dieser Ausgestaltung zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung neben der Bestimmungsgenauigkeit der Neigungswinkel eine zufriedenstellende Stabilität und erlaubt vor allem Änderungen bezüglich der eventuellen Neigung oder Schrägstellung der Sitzeinheit nicht Rechnung tragen zu müssen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Absolutneigungssensor festgelegt mit Bezug auf das Sitzkissen bzw. die Sitzeinheit des Sitzes. In diesem Fall erhält man direkt oder unmittelbar die Neigung der Lehne bzw. Rückenlehne mit Bezug auf das Sitzkissen bzw. die Sitzeinheit, wobei der Wert dieses Winkels verwendet werden kann im Rahmen von Systemen mit Speicherung zum Zwecke der elektrischen Steuerung der Einstellung des Sitzes. In dem Fall, in welchem die Basis der Sitzeinheit feststehend ist mit Bezug auf den Boden, kann diese Ausführungsform auch dazu dienen, die Neigung der Lehne mit Bezug auf den Fahrzeugboden zu definieren.
Gemäß einer ergänzenden Ausgestaltung, wenn das Sitzkissen einstellbar ist bezüglich seiner Neigung, zum Beispiel im klassischen Fall von nicht parallel höhenverstellbarem Sitzkissen, kann man einen dritten Absolutneigungssensor zusätzlich vorsehen. Je nach dem ob der zweite Sensor festgelegt ist mit Bezug auf den Boden oder die Sitzeinheit bzw. das Sitzkissen wird der dritte Sensor somit festgelegt mit Bezug auf das Sitzkissen oder mit Bezug auf den Fahrzeugboden. Man kann somit sämtliche gewünschten Winkel des Sitzkissens und der Lehne mit Bezug zueinander oder mit Bezug auf den Boden messen bzw. bestimmen.
Weitere Merkmal und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus der folgenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Sitzsystems für den Fall, in welchem die Neigung der Lehne mit Bezug auf den Fahrzeugboden bestimmt wird.
Es wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in welchen gilt:
1 ist eine generelle Ansicht eines Sitzes, ausgestattet mit einem Absolutneigungssensor in der Lehne und einem weiteren an den Längsführungsschienen der Sitzeinheit.
2 zeigt schematisch die Neigungsbestimmung der Lehne mit Bezug auf den Fahrzeugboden, ermöglicht durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, und zwar unabhängig von der Steigung der Straße, auf welcher sich das Fahrzeug befindet.
3 ist eine synoptische schematische Darstellung der Neigungswinkelberechnung der Lehne mit Bezug auf den Fahrzeugboden.
Wie man es in 1 erkennen kann, umfasst der Sitz ein Sitzkissen bzw. eine Sitzeinheit 1, gleitfähig montiert an dem Fahrzeugboden mittels Führungsschienen 2. Die Lehne bzw. Rückenlehne 3 ist an der Sitzeinheit 1 montiert mittels einer Anlenkung bzw. einem Scharnier 4, die/das es ermöglicht, die Neigung davon mit Bezug auf die Sitzeinheit 1 einzustellen.
Ein erster Beschleunigungssensor 11 ist an der Lehne 3 festgelegt und ein zweiter Beschleunigungssensor 12 ist an einer der Führungsschienen 2 der Sitzeinheit 1 festgelegt. Der erste Beschleunigungssensor 11 stellt ein Signal bereit, repräsentativ für die Absolutneigung der Lehne 3 mit Bezug auf die Vertikale, wobei der zweite Beschleunigungssensor 12 ein Signal bereitstellt, repräsentativ für die Neigung der Gleitschiene 2 und somit des Boden wie auch der Gesamtheit des Fahrzeuges.
Solche Beschleunigungssensoren oder Akzelerometer sind zum Beispiel am Markt verfügbar unter der Bezeichnung SCA61T, vertrieben von der Gesellschaft VTI Technologies.
Die zwei Beschleunigungssensoren 11, 12 sind mit einer Recheneinheit 19 verbunden, die vorliegend dargestellt ist als an dem Sitz eingebaut, die jedoch auch anderweitig in dem Fahrzeug angeordnet sein könnte.
Zum Erhalten einer ausreichenden Genauigkeit bezüglich der durchgeführten Messungen mittels Beschleunigungssensoren ist es erforderlich, eine Datenverarbeitung bezüglich der von ihnen bereitgestellten Signale durchzuführen, um die Bestandteile dieser Signale zu unterdrücken oder zu eliminieren, die aus Vibrationen des Fahrzeuges beim Fahren oder Rollen resultieren. Man wird somit bevorzugt einen Tiefpassfilter verwenden, um Frequenzen zu eliminieren, die von dem Fahrzeug unmittelbar herrühren oder von den Fahrbedingungen, wie zum Beispiel in Abhängigkeit von dem Straßenzustand.
Es wurde festgestellt, dass eine Genauigkeit oder Präzision von einem Winkel von 1 Grad erhalten werden kann mittels eines Filters, der eine Eck- bzw. Schnittfrequenz von 0,01 Hz hat, aber mit solch einem Filter besteht das Risiko, dass die Ansprechzeit des Systems unzulässig bzw. übermäßig verlängert ist. Mit einer Schnittfrequenz von 0,1 Hz beträgt die Präzision oder Genauigkeit etwa 2 Grad, was als ausreichend angesehen werden kann.
Wie man es in der schematischen Darstellung von 3 erkennen kann, sind derartige Tiefpassfilter 13, 14 angeordnet flussabwärts liegend der Beschleunigungssensoren 11, 12, um jeweils Signale bereitzustellen, repräsentativ für Winkelwerte 15, 16 der Absolutneigungen der Lehne 3 und des Bodens. Diese Signale werden in einen Komparator 17 eingeführt bzw. diesem zugespeist, welcher eine Differenzenbildung vornimmt, zum Bereitstellen des Relativwertes 18 der Neigung der Lehne 3 mit Bezug auf den Boden.
In 2 ist schematisch dargestellt, dass das Fahrzeug sich auf einem ansteigenden Straßenabschnitt befindet, wie auch auf einem abfallenden Straßenabschnitt. Es ist in jedem Fall der Neigungswinkel α und β dargestellt, gemessen mittels der Beschleunigungssensoren 11, 12 von jeweils der Lehne 3 und dem Boden mit Bezug auf die Horizontale, was äquivalent ist zu einer Absolutmessung mit Bezug auf die Vertikale. Man wird einfach verstehen, dass durch algebraische Subtraktion man den Winkel γ der relativen Neigung der Lehne 3 mit Bezug auf den Boden erhalten kann, und dies unabhängig von der Neigung oder Schrägstellung des Fahrzeuges.
Die Erfindung ist nicht auf die lediglich beispielhaft beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die Ausgestaltung und Anordnung der Beschleunigungssensoren ist an jeden Fall anpassbar und ein dritter Beschleunigungssensor könnte festgelegt sein, zum Beispiel an der Sitzeinheit bzw. dem Sitzkissen 1, um in ähnlicher Weise den Winkel zu messen zwischen dem Sitzkissen 1 und der Lehne 3 oder zwischen dem Sitzkissen 1 und dem Boden.

Claims

Kraftfahrzeugssitzsystem, umfassend eine Einrichtung zum Messen einer Neigung einer Lehne, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen ersten Absolutneigungssensor (11) umfasst, festgelegt mit Bezug auf die Lehne (3), und einen zweiten Absolutneigungssensor (12), festgelegt mit Bezug auf ein Referenzelement (2), sowie eine Recheneinheit (19), um durch Differenzenbilung die Neigung der Lehne mit Bezug auf das Referenzelement zu folgern.
Kraftfahrzeugssitzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absolutneigungssensoren (11, 12) Beschleunigungssensoren sind.
Kraftfahrzeugssitzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Absolutneigungssensor (12) festgelegt ist mit Bezug auf den Boden des Fahrzeuges.
Kraftfahrzeugssitzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Absolutneigungssensor (12) festgelegt ist mit Bezug auf die Sitzeinheit (1) des Sitzes.
Kraftfahrzeugssitzsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen dritten Absolutneigungssensor umfasst.
Kraftfahrzeugssitzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale, herrührend von jedem Sensor (11, 12), verarbeitet werden mittels Tiefpassfiltern (13, 14).