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Die
Erfindung betrifft ein Fahrzeugsitzsystem, welches mit einem Pneumatiksystem
oder Hydrauliksystem zum Bewegen eines Fahrzeugsitzes ausgestattet
ist.
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Aus
der
DE 100 14 154
C1 ist ein Fahrzeugsitzsystem mit pneumatischem Antrieb
bekannt, bei dem die pneumatischen Antriebe gleichzeitig die Funktion
von Führungselementen übernehmen.
Darin wird vorgeschlagen, für
die Sitz-Längsverstellung Bandzylinder
und für
die Sitz-Höhen-
und -Neigungsverstellung Pneumatik-Linearzylinder einzusetzen. Die
pneumatischen Antriebe werden aus einer Druckluftquelle gespeist,
wobei alle Verstellpositionen über
eine Regelung angefahren werden können.
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Die
Realisierung einer Positionsermittlung des Fahrzeugsitzes ist in
dieser Schrift nicht offenbart. Auch die so genannte Memory-Funktion,
also eine Sitzpositions-Speicherung
und eine entsprechend der gespeicherten Position durchgeführte Bewegung
des Fahrzeugsitzes, spielt darin keine Rolle.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, für ein auf einem Pneumatiksystem
oder Hydrauliksystem basierendes Fahrzeugsitzsystem wirtschaftlich
eine Positionsermittlung bezüglich
des Fahrzeugsitzes zu realisieren.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Die
Erfindung basiert demnach auch auf dem Gedanken, bei einem hydraulik-
oder pneumatikbasierten Fahrzeugsitzsystem die Position eines Fahrzeugsitz,
der in Abhängigkeit
von einem Ventileinrichtungszustand bewegbar ist, basierend auf
einem erfassten Ventileinrichtungszustand und dem Zeitraum, in dem
dieser Ventileinrichtungszustand gewirkt hat, die Position oder
die Positionsänderung des
Fahrzeugsitzes zu ermitteln.
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Insbesondere
umfasst ein vorgeschlagenes Fahrzeugsitzsystem einen Fahrzeugsitz
und ein Fluiddrucksystem, insbesondere ein – zumindest eine Ventileinrichtung
umfassendes – Pneumatiksystem oder
Hydrauliksystem, zum Bewegen des Fahrzeugsitzes, wobei der Fahrzeugsitz
in Abhängigkeit
von einem Ventileinrichtungszustand bewegt wird.
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Zum
Steuern der Ventileinrichtung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen,
die derart eingerichtet ist, dass aus einem Ventileinrichtungszustand
und dem Zeitraum, in dem sich die Ventileinrichtung in dem Ventileinrichtungszustand
befunden hat, die Position oder Positionsänderung des Fahrzeugsitzes ermittelt
wird. Selbstverständlich
umfasst die Erfindung auch eine Einrichtung der Steuereinrichtung derart,
dass aus mehreren Ventileinrichtungszuständen und den Zeiträumen, in
denen sich die Ventileinrichtung in den entsprechenden Ventileinrichtungszuständen befunden
hat, die Position oder Positionsänderung
des Fahrzeugsitzes ermittelt wird.
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Die
Ventileinrichtung ist dabei ein Teil des Pneumatiksystems oder des
Hydrauliksystems zum Bewegen des Fahrzeugsitzes. Je nach Ausführungsvariante
können
die Ventileinrichtungen dezentral an den Fahrzeugsitzen, an den
Hydraulikzylindern oder an den Pneumatikzylindern angeordnet sein,
oder zentral, beispielsweise in den Druckleitungen nahe der Hydraulikpumpe
und/oder der Steuereinrichtung, lokalisiert sein. Ebenso kann die
Steuereinrichtung zentral zur Steuerung der Bewegung aller Fahrzeugsitze
oder dezentral jeweils integriert in einem Fahrzeugsitz zur Steuerung
des entsprechenden Fahrzeugsitzes realisiert sein.
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Beispielsweise
umfasst das Fahrzeugsitzsystem zumindest eine Schiene, entlang welcher
der Fahrzeugsitz durch das Pneumatiksystem oder das Hydrauliksystem
bewegbar ist. Eine Bewegung des Fahrzeugsitzes umfasst im Rahmen
der Erfindung aber auch eine Höhenverstellung
des Fahrzeugsitzes oder eine Bewegung einzelner Elemente des Fahrzeugsitzes,
wie beispielsweise ein Kippen der Rückenlehne, durch das Pneumatiksystem
oder das Hydrauliksystem. In diesem Fall kann für einzelne Fahrzeugsitze jeweils
eine Vielzahl von – den
jeweiligen Elementen zugeordneten – Ventileinrichtungen vorgesehen
sein.
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Ein
Ventileinrichtungszustand kann beispielsweise die Bewegungsrichtung
des Fahrzeugsitzes, die Geschwindigkeit des Fahrzeugsitzes und/oder
die Beschleunigung des Fahrzeugsitzes, beispielsweise relativ zu
der Schiene, beeinflussen, insbesondere eindeutig bestimmen. Jedem
erfassten Ventileinrichtungszustand kann die Zeitdauer zugeordnet
werden, in der sich die Ventileinrichtung in diesem Ventileinrichtungszustand
befindet.
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Die
Position oder Positionsänderung
kann im Ergebnis als Ortskoordinaten, als Weg, als Ventileinrichtungszustand,
insbesondere als Ventileinrichtungsöffnungsgrad, samt zugehörigem Zeitraum oder
als Integral des Ventileinrichtungsöffnungsgrades über die
Zeit, insbesondere über
den – dem
Ventileinrichtungsöffnungsgrad
zugeordneten – Zeitraum,
vorliegen, codiert sein und/oder abgespeichert werden.
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Die
Position des Fahrzeugsitzes basiert vorteilhafterweise auf einer
Referenzposition, insbesondere einer Startposition oder Initialisierungsposition plus
Positionsänderung
bzw. Positionsänderungen. Wird
die Ventileinrichtung während
eines Betrachtungszeitraumes in verschiedene Ventileinrichtungszustände versetzt,
so kann eine Position oder eine Positionsänderung durch eine entsprechende
Summe der oben genannten Größen beschrieben
werden. Eine Summe von Änderungen
kann beispielsweise auf einer Summe entsprechender Integrale basieren.
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Ein
Ventileinrichtungszustand, insbesondere ein Ventileinrichtungsöffnungsgrad
und ein darauf basierendes Integral, kann zur Beschreibung entgegengesetzter
Bewegungsrichtungen beispielsweise ein positives oder ein negatives
Vorzeichen haben.
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Die
Ermittlung der Position des Fahrzeugsitzes basiert auf dem Pneumatiksystem
oder Hydrauliksystem selbst und nicht auf eigens dafür vorgesehenen
dezentral an den Fahrzeugsitzen angeordneten elektronischen Sensoren,
die ihre Daten über
eigens dafür
vorgesehene Datenbusleitungen erst zu einer Steuereinrichtung übermitteln
müssen.
Durch die Erfindung wird somit erreicht, dass ohne zusätzliche oder
besonders aufwändige
Positions-Sensorik, und damit einfach und wirtschaftlich, stets
die aktuelle Position eines Fahrzeugsitzes eines hydraulik- oder
pneumatikbasierten Fahrzeugsitzsystems ermittelt werden kann.
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Vorzugsweise
sieht das Fahrzeugsitzsystem eine Speichereinrichtung vor zur Speicherung
einer Position des Fahrzeugsitzes als Reaktion auf eine Auslösung einer
ersten Memory-Funktion. Die erste Memory-Funktion kann beispielsweise
durch den Nutzer oder Fahrer manuell durch die Betätigung eines
Memory-Betätigungselementes
ausgelöst
werden, nachdem der Nutzer oder Fahrer – beispielsweise durch eine
Positionier-Betätigungseinrichtung – eine für ihn besonders
günstige
Sitzposition eingestellt hat.
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Besonders
bevorzugt verfügt
das Fahrzeugsitzsystem über
eine Positionier-Betätigungseinrichtung,
die derart mit der Steuereinrichtung zur Steuerung der Ventileinrichtung
zusammenwirkt, dass die Ventileinrichtung als Reaktion auf eine
Betätigung der
Positionier-Betätigungseinrichtung
in einen der Betätigung
und/oder der Positionier-Betätigungseinrichtung
entsprechenden Ventileinrichtungszustand versetzt wird. Dieser Ventileinrichtungszustand
wird dann vorzugsweise für
einen der Betätigung und/oder
der Positionier-Betätigungseinrichtung
entsprechenden Zeitraum, insbesondere für die Zeitdauer der Betätigung,
beibehalten, ehe die Ventileinrichtung in einen anderen Ventileinrichtungszustand,
insbesondere in einen Ruhe-Zustand oder geschlossenen Zustand, gebracht
wird. Dadurch kann auf Wunsch des Nutzers oder Fahrers der Fahrzeugsitz in
eine entsprechende Position gebracht werden.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist eine zweite Memory-Funktion vorgesehen, nach deren Auslösung aus
der Speichereinrichtung die gespeicherte Position des Fahrzeugsitzes ausgelesen
wird, und automatisch die Ventileinrichtung für eine der gespeicherten Position
entsprechende Zeit in einen der Position entsprechenden Ventileinrichtungszustand
versetzt wird. Dadurch wird der Sitz auf Wunsch des Nutzers oder
Fahrers in eine zuvor abgespeicherte Position gebracht.
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Die
Auslösung
der zweiten Memory-Funktion kann auf einer Betätigung einer Betätigungseinrichtung
und/oder auf einer signalisierten Fahreridentität oder Schlüsselidentität basieren.
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Die
Umsetzung der zweiten Memory-Funktion erfolgt vorzugsweise dadurch,
dass auf der Basis der aktuellen Position und der gespeicherten
Position der Zeitraum und der Ventileinrichtungszustand ermittelt
wird, die erforderlich sind, um den Fahrzeugsitz ausgehend von der
aktuellen Position in die gespeicherte Position zu bewegen. Die
Ventileinrichtung wird dann, beispielsweise durch die Steuereinrichtung,
automatisch für
den ermittelten Zeitraum in den ermittelten Ventileinrichtungszustand
versetzt.
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Es
kann zudem ein Ventil-Erfassungsmodul zum Erfassen oder Bestimmen
des Ventileinrichtungszustandes vorgesehen sein, das mit der Steuereinrichtung
zusammenwirkt oder Teil der Steuereinrichtung ist, und das beispielsweise
in der Ventileinrichtung oder in der Steuereinrichtung realisiert sein
kann.
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Ebenso
kann ein Zeit-Erfassungsmodul zum Erfassen oder Bestimmen eines
Zeitraums, in dem sich die Ventileinrichtung in einem Ventileinrichtungszustand
befindet, vorgesehen sein, das mit der Steuereinrichtung zusammenwirkt,
und das beispielsweise in der Ventileinrichtung oder in der Steuereinrichtung
realisiert sein kann.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme
auf die folgenden Figuren näher
erläutert:
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1 zeigt
eine vereinfachte Prinzipdarstellung eines Fahrzeugsitzsystems;
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2 zeigt
den Verlauf eines Ventileinrichtungszustandes über der Zeit.
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1 zeigt
ein Fahrzeugsitzsystem FSS mit einem Fahrzeugsitz FS, der komplett
entlang einer Schiene S oder komplett in seiner Höhe bewegt
werden kann. Ergänzend
oder alternativ dazu kann der Fahrzeugsitz FS auch dadurch bewegt
werden, dass Komponenten des Fahrzeugsitzes FS, wie beispielsweise
die Rückenlehne,
die Kopfstütze,
die Lordosenstütze,
die seitlichen Stützen
oder die Beinauflage, bewegt werden.
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Die
Bewegung wird je nach Ausführungsvariante
durch ein Pneumatiksystem oder Hydrauliksystem bewirkt, wobei im
vorliegenden Beispiel ein Hydrauliksystem eingesetzt wird.
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Das
Hydrauliksystem umfasst eine zentrale, beispielsweise im Kofferraum
des Fahrzeuges angeordnete, Hydraulikpumpe HP, die über geeignete
Verbindungsleitungen mit Hydraulikzylindern Z verbunden ist, die
jeweils – auf
an sich bekannte Weise – die Bewegung
eines Fahrzeugsitzes oder einer Fahrzeugsitzkomponente bewirken.
Alternativ dazu können
die Hydraulikzylinder Z auch an anderen Stellen des Hydrauliksystems,
insbesondere in der Hin und/oder Rückleitung des Hydrauliksystems,
realisiert sein. Alternativ zu Hydraulikzylindern Z können auch
Hydraulikmotoren verwendet werden.
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Die
Hydraulikzylinder Z umfassen jeweils eine Ventileinrichtung VE,
durch welche eine durch den Ventileinrichtungszustand definierte
Menge an Hydraulikflüssigkeit
in eine ebenfalls durch den Ventileinrichtungszustand definierte
Richtung fließt.
Alternativ dazu können
die Ventileinrichtung VE auch an anderen Stellen des Hydrauliksystems,
insbesondere in der Hin und/oder Rückleitung des Hydrauliksystems,
realisiert sein.
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Eine
Ventileinrichtung VE umfasst zumindest ein Ventil, dessen Öffnungsgrad
die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des – durch den Hydraulikzylinder
Z – bewegten
Fahrzeugsitzes – oder
der – durch
den Hydraulikzylinder Z – bewegten
Komponente des Fahrzeugsitzes eindeutig bestimmt.
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Eine
Steuereinrichtung STE, die als programmgesteuerte Prozessoreinrichtung
ausgeführt sein
kann, steuert die Ventileinrichtungen VE und die Hydraulikpumpe
HP über
Steuersignale an.
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Als
Bestandteile der Steuereinrichtung STE sind ein Ventil-Erfassungsmodul
VEE zum Erfassen des Ventileinrichtungszustandes, insbesondere des Ventilöffnungsgrades,
und ein Zeit-Erfassungsmodul ZEE zum Erfassen eines Zeitraums, in
dem sich die Ventileinrichtung in dem erfassten Ventileinrichtungszustand
befindet, vorgesehen. Die Erfassungsmodule VEE,ZEE verarbeiten die
von der Steuereinrichtung STE an die Ventileinrichtungen VE gesendeten Steuersignale
und werten diese gegebenenfalls aus. Die Erfassungsmodule VEE,ZEE
können
durch eine entsprechende programmtechnische Einrichtung der Steuereinrichtung
STE realisiert sein.
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In
einer Speichereinrichtung SPE werden die durch die Erfassungsmodule
VEE,ZEE erfassten Ventileinrichtungszustände zusammen mit – diesen Ventileinrichtungszuständen jeweils
zugeordneten – Zeiträumen oder
daraus abgeleitete Werte, insbesondere die Position oder Positionsänderungen
des Fahrzeugsitzes, abgespeichert.
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Ein
am Fahrzeugsitz angeordnetes Betätigungselement
B ist mit der Steuereinrichtung STE verbunden und bewirkt über die
Steuereinrichtung STE eine – dem
Betätigungselement,
der Betätigungsart,
beispielsweise der Kipprichtung, und/oder der Betätigungsdauer
entsprechende – Bewegung des
Fahrzeugsitzes.
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Ein
ebenfalls am Fahrzeugsitz angeordnetes Memory-Betätigungselement
M ist auch mit der Steuereinrichtung STE verbunden und bewirkt über die Steuereinrichtung
STE bei lange andauernder Betätigung
eine Speicherung der Position oder der Positionsänderung des Fahrzeugsitzes
FS und/oder der Komponenten des Fahrzeugsitzes FS in der Speichereinrichtung
SPE.
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Bei
kurzer Betätigung
des Memory-Betätigungselementes
M wird über
die Steuereinrichtung STE dadurch eine Bewegung des Fahrzeugsitzes
FS und/oder der Komponenten des Fahrzeugsitzes FS an die gespeicherte
Position bewirkt, dass automatisch die Ventileinrichtung VE für eine der
gespeicherten Position entsprechende Zeit in einen der Position entsprechenden
Ventileinrichtungszustand versetzt wird.
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2 zeigt
den zeitlichen Verlauf des Ventilöffnungsgrades VG einer Ventileinrichtung.
Der Ventilöffnungsgrad
VG basiert auf entsprechenden von der Steuereinrichtung signalisierten
Steuersignalen, die wiederum als Reaktion auf die Betätigung eines Betätigungselementes
oder die Auslösung
einer Memoryfunktion durch einen Fahrer oder Nutzer ausgegeben werden
können.
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Zu
einem Zeitpunkt t1 befindet sich der Fahrzeugsitz in einer Startposition
P1.
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Zum
Zeitpunkt t2 betätigt
der Nutzer oder Fahrer für
5 Sekunden eine Memorytaste, um die erste Memory-Funktion M1 auszulösen. Dies
führt zur Speicherung
der Position P1, welche in diesem Fall durch eine Speicherung eines
Nullwertes als Startwert erfolgen kann.
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Zum
Zeitpunkt t3 wird der Ventilöffnungsgrad VG
einer Ventileinrichtung aufgrund einer Betätigung eines Vorwärts-Betätigungselementes
auf +100% eingestellt. Der Fahrzeugsitz wird darauf für eine Zeitdauer
T1, die der Zeitdauer der Betätigung
entspricht, mit einer Geschwindigkeit, die dem Ventilöffnungsgrad
entspricht, nach vorne bewegt.
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Die
Zeitdauer T1 und der Ventilöffnungsgrad +100%
werden erfasst und innerhalb der Steuereinrichtung zwischengespeichert.
Entweder diese Zeitdauer T1 und der dieser Zeitdauer T1 zugeordnete Ventilöffnungsgrad
+100% oder davon abgeleitete Größen, wie
beispielsweise das Produkt aus beiden Werten oder – bei zeitvariablem
Ventilöffnungsgrad – das Integral
des Ventilöffnungsgrades über dem
Zeitraum T1 werden abgespeichert. Es kann auch vorgesehen sein,
die Zeitdauer und den Ventilöffnungsgrad über eine
vorgegebene Abbildungsvorschrift in einen Weg oder in eine Ortskoordinate
umzusetzen.
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Zum
Zeitpunkt t4 wird der Ventilöffnungsgrad VG
einer Ventileinrichtung aufgrund einer erneuten Betätigung des
Vorwärts-Betätigungselementes
erneut auf +100% eingestellt. Der Fahrzeugsitz wird darauf für eine Zeitdauer
T2, die der Zeitdauer der Betätigung
entspricht, mit einer Geschwindigkeit, die dem Ventilöffnungsgrad
entspricht, nach vorne bewegt.
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Auch
die Zeitdauer T2 und der zugehörige Ventilöffnungsgrad
+100% oder davon abgeleitete Größen werden
erfasst, gespeichert oder bereits zu den entsprechenden Werten der
ersten Bewegung aufaddiert.
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Zum
Zeitpunkt t5 wird der Ventilöffnungsgrad VG
einer Ventileinrichtung aufgrund einer Betätigung des Rückwärts-Betätigungselementes
auf –100% eingestellt.
Das Vorzeichen weist dabei auf die durch die Ventilöffnung bewirkte
Bewegungsrichtung hin. Der Fahrzeugsitz wird darauf für eine Zeitdauer
T3, die der Zeitdauer der Betätigung
entspricht, mit einer Geschwindigkeit, die dem Ventilöffnungsgrad
entspricht, nach hinten bewegt.
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Auch
die Zeitdauer T3 und der zugehörige Ventilöffnungsgrad –100% oder
davon abgeleitete Größen werden
erfasst, gespeichert oder bereits zu den entsprechenden Werten der
ersten und zweiten Bewegung aufaddiert.
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Zu
einem Zeitpunkt t6 befindet sich der Fahrzeugsitz dann in einer
Position P2, die eindeutig durch die Position P1 und die in der
Zwischenzeit für bestimmte
Zeiträume
vorliegenden Ventilöffnungsgrade
bestimmt ist.
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Zum
Zeitpunkt t7 betätigt
der Nutzer oder Fahrer die Memorytaste für 1 Sekunde, um die zweite Memory-Funktion
M2 auszulösen.
Dies führt
zum Auslesen der seit der Auslösung
der ersten Memory-Funktion durchgeführten Positionsänderungen aus
einem Zwischenspeicher oder aus der Speichereinrichtung. Beispielsweise
wird die Summe der Produkte aus Ventilöffnungsgrad und zugeordneten
Zeiträumen
ausgelesen oder berechnet.
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Darauf
wird der Ventilöffnungsgrad
für einen Zeitraum
T4 so eingestellt, dass die seit der Auslösung der ersten Memory-Funktion
durchgeführten Positionsänderungen – nicht
einzeln, sondern in Summe – rückgängig gemacht
werden. In diesem Fall wird der Ventilöffnungsgrad für einen
Zeitraum T4 (= T1 + T2 – T3)
auf –100%
eingestellt, um den Fahrzeugsitz an die Position P3 zu bewegen,
welche der Position P1 entspricht.