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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Sitzheizung
und ein dieser zugeordnetes Steuergerät. Daneben betrifft die Erfindung
ein Verfahren zur Ermittlung der Belegung eines Sitzes eines Kraftfahrzeugs.
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In
heutigen Kraftfahrzeugen ist häufig
eine Möglichkeit
vorhanden, die Belegung von Sitzen festzustellen. Dies ist dahingehend
von Nutzen, beispielsweise die dem Sitzplatz zugeordneten Airbags aktiv
bzw. inaktiv zu schalten. Eine andere Anwendung betrifft die Steuerung
einer Sitzheizung, die nur dann einen Sitz beheizen soll, wenn dieser
auch belegt ist. Ist keine solche Ermittlung der Sitzbelegung vorgesehen,
so kann es durch die Sitzheizung beispielsweise zu einem übergroßen Energieverbrauch oder
der Erwärmung
von auf dem Sitz abgelegten Sachen kommen.
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Heutige
Systeme zur Ermittlung der Belegung eines Sitzes arbeiten beispielsweise
mit einem druckabhängigen
Widerstand, wobei anhand einer Druckänderung ein belegter Sitz erkannt
wird. Dies ist insofern nachteilhaft, dass zusätzlich zu beispielsweise einer
Matte für
die Sitzheizung auch eine Druckmatte mit Auswerteelektronik für alle Sitze
erforderlich ist, so dass zusätzliche
Einrichtungen benötigt
werden und daher zusätzliche
Kosten verursacht werden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug
anzugeben, bei dem eine demgegenüber
verbesserte, aufwandsärmere
Erkennung der Sitzplatzbelegung möglich ist.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß vorgesehen,
dass das Steuergerät
zur Ermittlung der Belegung eines mittels der Sitzheizung beheizbaren
Sitzes anhand des zeitlichen Verlaufs wenigstens eines das Aufheizverhalten
der Sitzheizung kennzeichnenden Wertes ausgebildet ist.
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Die
Erfindung macht sich die Tatsache zu Nutze, dass anhand der Aufheizgeschwindigkeit
der Sitzheizung auf die Sitzbelegung geschlossen werden kann. Ein
Sitz heizt sich unbelegt wesentlich schneller auf, da weniger Masse
zu erhitzen ist. Befindet sich beispielsweise ein menschlicher Körper auf
dem Sitz, so stellt dieser eine Masse mit großer Wärmekapazität dar, da sich Körper annähernd wie Wasser
verhalten, welches eine große
Wärmekapazität aufweist.
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Erfindungsgemäß wird daher
wenigstens ein das Aufheizverhalten der Sitzheizung kennzeichnender
Wert erfasst bzw. ermittelt. Anhand des zeitlichen Verlaufes kann
beurteilt werden, ob eine Person auf dem Sitz Platz genommen hat.
Befindet sich niemand auf dem Sitz, so wird eine hohe Aufheizgeschwindigkeit
festgestellt werden. Befindet sich eine Person auf dem Sitz, so
wird eine niedrige Aufheizgeschwindigkeit festgestellt. Das Steuergerät wertet
diesen zeitlichen Verlauf des kennzeichnenden Wertes aus, um daraus
zu bestimmen, ob der Sitz belegt ist.
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Dabei
kann eine solche Überprüfung für alle, jedoch
auch nur für
einen oder einige der existierenden Fahrzeugsitze vorgenommen werden.
Insbesondere ist es möglich,
dass nur die Belegung der Hecksitze des Kraftfahrzeugs mittels des
Steuergeräts überprüft wird.
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Die
gewonnene Information, ob ein Sitz belegt ist, kann auf verschiedene
Art und Weise weiterverwertet werden. Zunächst kann die Information zur Ansteuerung
der Sitzheizung selber genutzt werden. Dabei kann das Steuergerät beispielsweise
zum Deaktivieren der Sitzheizung bei unbelegtem Sitz ausgebildet
sein. Damit wird zum einen eine Fehlaktivierung der Sitzheizung
durch einen Fahrer ausgeschlossen, zum anderen können Energieeinsparungen erreicht
werden, wenn die Sitzheizungen aller Sitze mit einem einzigen Schalter
aktiviert werden. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es
auch möglich,
einen solchen gemeinsamen Schalter für die Heizungen aller Sitze
erst einzuführen,
da ohne zusätzliche
Einrichtungen festgestellt werden kann, welcher Sitz tatsächlich belegt
ist.
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Das
Steuergerät
kann jedoch auch dazu ausgebildet sein, wenigstens ein weiteres
Fahrzeugsystem, insbesondere ein Airbagsystem, aufgrund des Ermittlungsergebnisses
anzusteuern. Alternativ kann die entsprechende Information, ob ein
Sitz belegt ist, auch anderen Fahrzeugsystemen übermittelt werden. Ein solches
anderes Fahrzeugsystem kann beispielsweise auch ein System sein,
das überprüft, ob der
Fahrersitz belegt ist, um dann entsprechende Maßnahmen einzuleiten.
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Insgesamt
bietet das erfindungsgemäße Verfahren
den Vorteil, dass zur Ermittlung der Sitzbelegung keine weiteren
Einrichtungen, wie beispielsweise ein Drucksensor oder dergleichen,
erforderlich sind. Allein durch das Vorhandensein einer Sitzheizung
ist es möglich,
die Belegung eines Sitzes zu ermitteln.
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In
spezieller Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs ist vorgesehen, dass
die Sitzheizung einen insbesondere unterhalb der Sitzfläche angeordneten, über das
Steuergerät
bestrombaren Heizdraht umfasst, wobei das Steuergerät zur Erfassung
des Betriebsstroms und der Betriebsspannung des Heizdrahts und daraus
des Widerstands des Heizdrahts und zur Ermittlung der Sitzbelegung
anhand des zeitlichen Verlaufs des Widerstands als kennzeichnender
Wert und/oder der aus dem Widerstand ermittelten Sitztemperatur
als kennzeichnender Wert ausgebildet ist. Hier wird zweckmäßigerweise
die Tatsache ausgenutzt, dass der Widerstand des Heizdrahtes von
seiner Temperatur und damit der Sitztemperatur abhängig ist.
Das bedeutet, der zeitliche Verlauf des Widerstands ist ein Maß für das Aufheizverhalten
der Sitzheizung und der Widerstand des Heizdrahts kann somit als
kennzeichnender Wert verwendet werden. Dazu sind Spannungs- und
Stromerfassungsmittel vorgesehen, die zweckmäßigerweise innerhalb des Steuergerätes selber,
das die Bestromung des Heizdrahtes steuert, angeordnet sind. Sind
der Betriebsstrom und die Betriebsspannung des Heizdrahtes erst
bekannt, so kann daraus aufgrund des Ohmschen Gesetzes der Widerstand
ermittelt werden, dessen zeitlicher Verlauf vom Steuergerät betrachtet wird.
Anhand dieses zeitlichen Verlaufs kann die Sitzbelegung ermittelt
werden.
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Wie
bereits erwähnt,
kann aus dem Widerstand auch die Sitztemperatur ermittelt werden,
die selbstverständlich
auch ein Maß für das Aufheizverhalten
der Sitzheizung ist. Vorzugsweise kann das Steuergerät dabei
zur Bestimmung der Sitztemperatur aus dem Widerstand des Heizdrahts
mittels wenigstens einer Kennlinie ausgebildet sein. Es können auch
mehrere Kennlinien vorgesehen sein, die beispielsweise abhängig von
der Innentemperatur des Kraftfahrzeugs auswählbar sind. Aus dem zeitlichen Verhalten
der Sitztemperatur kann auf die Sitzbelegung zurück geschlossen werden. Die
ermittelte Sitztemperatur kann dabei auch zur Regelung der Sitzheizung
dienen.
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Der
Vorgang der Ermittlung der Sitzbelegung muss dabei nicht unbedingt
von einem benutzerinitiierten Aktivieren der Sitzheizung abhängig sein.
Eine derartige Überprüfung der
Sitzbelegung kann erfindungsgemäß auch dann
stattfinden, wenn die Sitzheizung gerade nicht in Betrieb ist, das
bedeutet, dass die Sitzheizung zur Ermittlung der Sitzplatzbelegung
unabhängig
von einer Ansteuerung der Sitzheizung durch einen Benutzer automatisch
aktivierbar sein kann. Das bedeutet, es ist möglich, die Sitzheizung, beispielsweise
gesteuert durch ein weiteres Fahrzeugsystem, kurzzeitig zu aktivieren,
wobei das Aufheizverhalten in dieser Zeit analysiert wird. Insbesondere
ist es in dieser Variante möglich,
auch den Widerstand eines Heizdrahts in diesem Sinne „Offline" zu bestimmen, das
heißt,
ohne dass die Heizung tatsächlich
in Betrieb ist. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung kann das
Steuergerät
zur intermittierenden Ermittlung der Sitzbelegung ausgebildet sein. Das
bedeutet, in festgelegten Zeitabständen, beispielsweise von einer
Minute oder fünf
Minuten wird die Sitzheizung kurzzeitig in Betrieb genommen und der
das Aufheizverhalten der Sitzheizung kennzeichnende Wert wird erfasst
bzw. ermittelt. Auf diese Weise kann beispielsweise überprüft werden,
ob ein nachträglich
zugestiegener Fahrgast nun einen Sitz belegt, der auch beheizt werden
soll, oder für
den die entsprechenden Airbagsysteme aktiviert werden sollen.
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Neben
dem Kraftfahrzeug betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur
Ermittlung der Belegung eines Sitzes eines Kraftfahrzeugs, umfassend
folgende Schritte:
- – Ermitteln wenigstens eines
das Aufheizverhalten einer Sitzheizung kennzeichnenden Wertes über eine
vorgegebene Zeitdauer,
- – Bestimmung
der Belegung anhand des zeitlichen Verlaufs des Wertes.
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Dieses
Verfahren kann insbesondere dadurch weiter ausgestaltet werden,
dass bei einer einen insbesondere unterhalb der Sitzfläche angeordneten
Heizdraht umfassenden Sitzheizung der Betriebsstrom und die Betriebsspannung
des Heizdrahts erfasst und daraus der Widerstand des Heizdrahts
ermittelt wird, wobei der Widerstand oder eine aus dem Widerstand
abgeleitete Sitztemperatur als kennzeichnender Wert verwendet wird.
Die Sitztemperatur kann dabei beispielsweise mittels einer Kennlinie
aus dem Widerstand bestimmt werden.
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Auch
im Verfahren ist es möglich,
dass die Sitzheizung zur Ermittlung der Sitzplatzbelegung unabhängig von
einer Ansteuerung der Sitzheizung durch einen Benutzer automatisch
aktiviert werden kann. Insbesondere kann die Ermittlung der Sitzbelegung
intermittierend erfolgen.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand
der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug,
und
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2 einen
Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1,
das mit zwei Vordersitzen 2 und einer Hecksitzbank 3 mit
drei Hecksitzplätzen
ausgestattet ist. Jede der Sitzflächen 4 ist durch einen
Heizdraht 5 einer Sitzheizung beheizbar.
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Die
Bestromung des Heizdrahtes 5 wird durch ein Steuergerät 6 der
Sitzheizung gesteuert, wobei zu jedem Heizdraht 5 entsprechende
Leitungen 7 geführt
sind. Jeder Heizdraht 5 ist separat bestrombar. Mittels
einer Bedieneinheit 8 kann ein Benutzer, insbesondere der
Fahrer, gewissen Einfluss auf den Betrieb der Sitzheizung nehmen.
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Das
Steuergerät 6 ist
dabei zur Ermittlung der Belegung jedes der mittels der Sitzheizung
beheizbaren Sitze 2, 3 anhand des zeitlichen Verlaufs wenigstens
eines das Aufheizverhalten der Sitzheizung kennzeichnenden Wertes
ausgebildet. Dazu sind innerhalb des Steuergerätes 6 Erfassungsmittel 9 vorgesehen,
die zur Erfassung des Betriebsstroms und der Betriebsspannung des
Heizdrahts 5 ausgebildet sind. Aus dem Betriebsstrom und
der Betriebsspannung kann durch das Steuergerät 6 nun der Widerstand
jedes der Heizdrähte 5 ermittelt
werden. Weiter ist das Steuergerät 6 dazu
ausgebildet, die Sitzbelegung anhand des zeitlichen Verlaufs des
Widerstands als kennzeichnender Wert zu ermitteln. Alternativ oder
zusätzlich
kann auch vorgesehen sein, dass zusätzlich aus dem Widerstand,
insbesondere mittels einer in dem Steuergerät 6 abgelegten Kennlinie,
die Sitztemperatur ermittelt wird. Auch die Sitztemperatur kann
dann als kennzeichnender Wert verwendet werden, dessen zeitlicher
Verlauf betrachtet wird. Häufig
wird die Sitztemperatur ohnehin bestimmt, um die Sitzheizung entsprechend
zu regeln, so dass die Sitzflächen 4 nicht
zu heiß werden.
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Die
Kenntnis über
die Sitzbelegung kann auf verschiedene Weise genutzt werden. Zunächst kann die
Sitzheizung selber mittels des Steuergeräts 6 anhand des Ermittlungsergebnisses
angesteuert werden, das bedeutet, beispielsweise können für nicht belegte
Sitzflächen 4 die
zugeordneten Heizdrähte 5 nicht
länger
bestromt werden. Dann ist es beispielsweise auch möglich, an
der Bedieneinheit 8 einen zentralen Schalter für die Sitzheizung
im gesamten Kraftfahrzeug 1 unterzubringen, wobei für die nicht belegten
Sitze die Sitzheizung dann automatisch deaktiviert wird.
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Es
ist jedoch auch möglich,
das Ermittlungsergebnis über
geeignete Kommunikationsverbindungen weiteren Fahrzeugsystemen 10,
beispielsweise einem Airbagsystem, zukommen zu lassen. Insbesondere
in diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn das Steuergerät 6 zur
Aktivierung der Sitzheizung zur Ermittlung der Sitzplatzbelegung
unabhängig
von einer Ansteuerung der Sitzheizung durch einen Benutzer automatisch
aktivierbar ist, wobei das Steuergerät 6 insbesondere zur
intermittierenden Ermittlung der Sitzbelegung ausgebildet ist. Dann
kann beispielsweise in minütlichen
oder fünfminütlichen Abständen überprüft werden,
ob sich auf einer der Sitzflächen 4 der
Fahrer oder ein Fahrgast befindet. Dies geschieht unabhängig von
einer Aktivierung der Sitzheizung durch den Benutzer. Das Ermittlungsergebnis
kann dann beispielsweise den Fahrzeugsystemen 10 übermittelt
werden, so dass auch bei einem zum Beispiel später zugestiegenem Fahrgast
dessen Airbagsystem aktiviert wird.
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2 zeigt
einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens, zu dessen Ausführung das Steuergerät 6 ausgebildet
ist.
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Dabei
wird zunächst
die Sitzheizung aktiviert, Schritt S1. Dies kann durch einen Benutzer
initiiert erfolgen, aber insbesondere auch automatisch, beispielsweise
in festen Abständen,
wenn das Steuergerät 6 zur
intermittierenden Überprüfung der
Sitzplatzbelegung ausgebildet ist. Auch eine Ansteuerung durch weitere
Fahrzeugsysteme 10 ist denkbar. Mit der Aktivierung der
Sitzheizung werden die Heizdrähte 5 entsprechend
zum Aufheizen der Sitzflächen 4 bestromt.
Dabei wird im Schritt S2 mittels der Erfassungsmittel 9 der
Betriebsstrom und die Betriebsspannung der Heizdrähte 5 im
Steuergerät 6 aufgenommen.
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In
Schritt S3 wird dann der Widerstand des Heizdrahtes ermittelt. Dieser
folgt unmittelbar aus dem Ohmschen Gesetz. Da der Widerstand des Heizdrahtes
auch ein Maß für die Sitztemperatur
ist, kann ggf. auch diese ermittelt werden.
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Die
Schritte S2 und S3 werden, wie durch den Pfeil 11 dargestellt
ist, für
eine bestimmte Zeit Δt wiederholt,
so dass letztendlich der zeitliche Verlauf des Widerstands des Heizdrahts
und/oder der Sitztemperatur ermittelt wird. So wohl der Widerstand
des Heizdrahts als auch die Sitztemperatur können dabei als das Aufheizverhalten
der Sitzheizung kennzeichnender Wert verwendet werden.
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Nachdem
damit der zeitliche Verlauf des kennzeichnenden Wertes bekannt ist,
kann in Schritt S4 aufgrund in dem Steuergerät 6 abgelegter Kriterien
die Belegung der Sitze 2, 3 jeweils für jede Sitzfläche 4 mit
Heizdraht 5 einzeln ermittelt werden. Dabei wird die Tatsache
berücksichtigt,
dass ein belegter Sitz eine niedrige Aufheizgeschwindigkeit aufweist, ein
unbelegter Sitz jedoch eine hohe Aufheizgeschwindigkeit. Hierbei
können
ggf. auch weitere Parameter Berücksichtigung
finden, beispielsweise die Innentemperatur des Kraftfahrzeugs.
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Nach
Schritt S4 wird ggf., wenn die Sitzheizung automatisch aktiviert
wurde oder ein nicht belegter Sitz detektiert würde, die Sitzheizung wieder deaktiviert.
Anhand des Ermittlungsergebnisses können zudem andere Fahrzeugsysteme 10 angesteuert werden
bzw. ihnen der Wert übermittelt
werden.
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Ist
das Steuergerät
zur intermittierenden Überprüfung der
Sitzplatzbelegung ausgebildet, so wird nach Ablauf einer weiteren
vorbestimmten Zeitdauer das Verfahren vom Schritt S1 an wiederholt.