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Die
Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bekannte
Fahrzeugsitze dieser Art (
DE
101 39 412 A1 ,
DE
196 44 376 A1 ,
DE
198 51 698 A1 und
DE
199 37 378 C1 ) bieten eine Reihe von verschiedenen Verstellmöglichkeiten.
Das Verstellen solcher Sitze, die aus verschiedenen Sitzelementen
bestehen, erfolgt häufig mittels geeigneter mechanischer Konstruktionen
und wird gerade in letzter Zeit zunehmend von elektromotorischen
Antriebsmöglichkeiten unterstützt. Dadurch wird
nicht nur ein erhöhter Bedienkomfort erreicht, sondern
es lassen sich auch noch zusätzliche Optionen realisieren,
wie z. B. die Speicherung bestimmter, automatisch anfahrbarer Sitzpositionen.
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Bei
der elektrischen Verstellung der einzelnen Sitzelemente nimmt der
Sitzbenutzer in der Regel eine aktive Rolle ein, indem er über
manuell zu betätigende Schalter entsprechende Antriebsmittel, beispielsweise
Stellmotoren, an- und ausschaltet. Zu einer weiteren Erhöhung
von Komfort und Sicherheit trägt bei, wenn bestimmte Einstellvorgänge
ohne Betätigung bestimmter, dem jeweiligen Einstellvorgang zugeordneter
manuell betätigbarer Schalter ablaufen.
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Aus
der
DE 196 44 376
A1 und der
DE
198 51 698 A1 ist bekannt, Einstellungen von Sitzkomponenten
mit ihnen zugeordneten, individuellen Drucksensoren und Antrieben
durchzuführen. Dabei wird ein bestimmter Auflagedruck von
den Drucksensoren erfasst, und dann bei Vergrößerung
oder Verringerung des Drucks oder bei Abweichungen von einem eingestellten,
komfortablen Auflagedruck eine entsprechende Verstellung durchgeführt.
Bei diesem Verfahren muss vor jedem Verstellen der für
die Verstellung maßgebliche Auflagedruck aufs Neue erfasst
werden. Außerdem erfolgt hier bei jeder Druckänderung
eine Verstellung aus der eingestellten Ruhelage, was sehr störend
ist. Zur Lösung dieses Problems wird in der
DE 198 51 698 A1 ein Speicher
zum Speichern von Referenzdruckwerten vorgeschlagen.
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Um
die Zahl der Bedienelemente zur Sitzverstellung zu reduzieren und
den Sitzverstellvorgang für den Sitzbenutzer zu vereinfachen
wurde in der
DE 199
37 378 C1 ein Fahrzeugsitz vorgeschlagen, bei dem für
die Sitzverstellung nur ein einziges Bedienelement zur Verstellauslösung
erforderlich ist. Solange der Auslöseknopf für
die Sitzverstellung gedrückt gehalten wird, kann der Sitzbenutzer
durch Verändern der von ihm beim Sitzen auf die verschiedenen
Sitzteile ausgeübten Sitzkraft die motorisch durchgeführte
Sitzverstellung nach seinen Wünschen steuern. Dabei messen
Sensoren die vom Sitzbenutzer durch eine Bewegung erzeugten Sitzkräfte
und führen diese Messwerte der Steuervorrichtung zu.
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Nachteilig
bei den bekannten Verstellungen der Sitzposition durch die Körperkraft
bzw. eigene Gewichtskraft des Sitzbenutzers, die auf der Messung
von Drücken, Kräften, Momenten und/oder schaltenden
Sensoren basieren, also mittels Sensoren, die ein Ein-Aus-Signal
liefern, ist, dass Alterungsprozesse des Polstermaterials des Sitzes,
die zu einer dauerhaften Formveränderung des Sitzes führen,
oder durch Temperatureinflüsse bedingte Veränderungen
der Form oder des elastischen Verhaltens des Polstermaterials nicht
berücksichtigt werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen in dieser Hinsicht verbesserten
Fahrzeugsitz zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung
und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche
gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung mit zugehörigen Zeichnungen.
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Die
erfindungsgemäße Verwendung einer Sensorik zur
Wegmessung erlaubt das Verstellen der Sitzgeometrie durch Beaufschlagung
mit der Körperkraft des Sitzbenutzers. Durch den Einsatz
relativ messender, nicht schaltender Sensorik ist eine ständige
Neukalibrierung der Bezugspunkte möglich, so dass Alterungsprozesse
sowie thermische Abhängigkeiten des Polstermaterials ausgeschlossen
werden können.
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Die
Wegmess-Sensorik kann beispielsweise mittels inkrementaler Messwertgeber
oder mittels induktiver Messgeber realisiert werden. Auch die Verwendung
pneumatischer oder hydraulischer Weggeber ist möglich.
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Mittels
der Erfindung kann die Sitzeinstellung durch die eigene Körperkraft
vorgenommen werden. Bedienpanels und Schalter können ganz
oder weitgehend entfallen. Ferner können Informationen über das
Sitzverhalten des Sitzbenutzers gewonnen werden, die beispielsweise
für Auswertungen über die Fahrerkondition herangezogen
werden können. Auch das automatische Einleiten von Sitz-
oder Fahrzeugreaktionen auf bestimmte Körperhaltungen oder Bewegungen
des Sitzbenutzers ist möglich.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, dass ein hoher Automationsgrad bei der
Verstellung sämtlicher Sitzelemente erreicht wird, und
gleichzeitig eine umfassende Einflussnahme auf die Verstellungsvorgänge gewährleistet
bleibt. Zum Verstellen bzw. Einstellen eines mehrere Sitzelemente
aufweisenden Fahrzeugsitzes über Antriebsmittel, beispielsweise
elektromotorischer, pneumatischer oder hydraulischer Art, können
zusätzliche Bedienelemente, wie z. B. Hebel, Knöpfe
oder Taster, entfallen. Die Auslösung der verschiedenen
Verstellvorgänge geschieht über mindestens einen
Sensor, der in den Fahrzeugsitz integriert ist und ein von einem
Sitzbenutzer ausgeübtes Verstellsignal wegmessend erfasst.
Dieser mindestens eine Sensor gibt das erfasste Signal an eine programmierbare
Steuervorrichtung ab, die sowohl mit dem mindestens einen Sensor
als auch mit den Antriebsmitteln verbunden ist. Durch Vergleich
des aktuellen Signals mit den in der Steuereinheit abgespeicherten
Referenzwerten wird ermittelt, ob und wie die Antriebsmittel eine
Verstellung verschiedener Sitzelemente bewirken.
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Der
Vorteil bei dieser Fahrzeugsitz ist, dass der Sitzbenutzer lediglich
durch mehr oder weniger starkes Pressen bestimmter Körperteile
gegen bestimmte Sitzelemente deren Verstellung einleiten und bei
entsprechender Programmierung der Steuereinheit die Richtung der
Verstellung beeinflusst werden kann.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die darin beschriebenen Besonderheiten können einzeln oder
in Kombination miteinander eingesetzt werden, um bevorzugte Ausgestaltungen
der Erfindung zu schaffen.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes mit den Positionen
von Sensoren zur Sitzverstellung.
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2 einen
Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines wegmessenden
Sensors.
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Der
in 1 in perspektivischer Ansicht schematisch dargestellte
Fahrzeugsitz 1 weist ein Sitzkissen 2 und eine
Rückenlehne 3 auf, die an ihrer Oberseite mit
einer höhenverstellbaren Kopfstütze 4 bestückt
ist. Das Sitzkissen 2 besteht aus einem hier nicht dargestellten,
in Führungsschienen in Horizontalrichtung längsverschiebbaren
Sitzrahmen sowie einem im Sitzrahmen aufgenommenen Sitzpolster. Zum
Einstellen der Sitzhöhe ist das Sitzpolster gegenüber
dem Sitzrahmen in Vertikalrichtung verschwenk- oder verschiebbar
ausgebildet. Die Rückenlehne 3 ist an ihrer Unterseite
am Sitzrahmen schwenkbar gehalten, so dass ihre Neigung bezüglich
des Sitzkissens 2 verändert werden kann.
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Zur
Realisierung einer vom Sitzbenutzer gewünschten Sitzposition
innerhalb des Fahrzeugs sind die Sitzteile Sitzrahmen, Sitzpolster
und Rückenlehne 3 mittels Verstellmotoren in ihrer
Position so veränderbar, dass der Sitzbenutzer eine gewünschte Sitzposition
bezüglich des Lenkrades durch Längsverschieben
des Sitzrahmens in der Sitzlängseinstellung 5,
eine gewünschte Sitzhöhe durch vertikales Schwenken
in der Sitzneigungseinstellung 6 oder Verschieben des Sitzpolsters
in der Sitzhöheneinstellung 7 und eine bestimmte
Lehnenneigung durch Schwenken der Rückenlehne 3 in
der Lehnenneigungseinstellung 8 einstellen kann. Ferner
kann eine Kopfstützenhöheneinstellung 9 sowie
ggf. eine Kopfstützenneigungseinstellung vorgenommen werden. Bevorzugt
weist ein Fahrzeugsitz 1 als einstellbare Sitzelemente
wenigstens ein Sitzkissen 2, das in Längs- und/oder
Höhenrichtung verschiebbar ist, und eine an dem Sitzkissen 2 angelenkte
Rückenlehne 3, die zum Einstellen einer Lehnenneigung
gegenüber dem Sitzkissen 2 schwenkbar ist, auf.
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Die
Antriebsmittel zum Verstellen der einstellbaren Sitzelemente können
elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktivierbar sein. Eine
bevorzugte Ausführungsform sind elektrische Verstellmotoren.
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Zur
horizontalen Längsverschiebung des Sitzrahmens sind an
diesem zwei Verstellmotoren vorgesehen, die nach dem Einschalten
das Sitzkissen 2 in den Führungsschienen in Längsrichtung
je nach Drehrichtung der Verstellmotoren nach vorn oder hinten verschieben.
Am Polsterträger des Sitzpolsters ist ein Verstellmotor
angeordnet, der zwecks Sitzhöheneinstellung das Sitzpolster
gegenüber dem Sitzrahmen durch Schwenken oder Verschieben
vertikal verstellt. Zur Lehneneinstellung ist ein Verstellmotor
an der Rückenlehne 3 angeordnet, der nach dem
Einschalten die Rückenlehne 3 um ihre Schwenkachse
je nach Drehrichtung des Verstellmotors nach hinten abwärts
schwenkt oder nach vorne aufrichtet. Zum Hoch- und Runterfahren
der Kopfstütze 4 ist ein weiterer Verstellmotor
vorgesehen. Sind die Verstellmotoren abgeschaltet, so sind die zugeordneten
Sitzteile in ihrer eingestellten Position unveränderlich
festgelegt.
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Zum
Ansteuern der Verstellmotoren ist eine Steuervorrichtung vorgesehen,
die die einzelnen Verstellmotoren in Abhängigkeit von ihr
zugeführten Steuerbefehlen einschaltet und nach dem Wegfall der
Steuerbefehle wieder abschaltet. Die Steuerbefehle werden von im
Fahrzeugsitz 1 integrierten Sensoren S1, S2, S3, S4, S5,
S6 generiert, die als Wegmessaufnehmer ausgebildet sind. Dabei ist
jedem Sitzteil bzw. jedem das Sitzteil verstellenden Verstellmotor
ein Sensor zugeordnet, dessen Signalausgang mit der Steuervorrichtung
verbunden ist. In einer alternativen Ausführungsform können
jedem Verstellmotor zwei Sensoren zugeordnet sein, die jeweils eine
der beiden Drehrichtungen des Verstellmotors erfassen. Mittels eines
Auslöseknopfes oder Auslöseschalters ist die Steuervorrichtung
aktivierbar, so dass sie solange wie der Auslöseknopf von
dem Sitzbenutzer betätigt gehalten wird bzw. während
der Zeit in der sich der Auslöseschalter bzw. Auslösetaster
in der Position "eingeschaltet" befindet, die elektrischen Ausgangssignale
der Sensoren in Steuersignale für die Stellmotoren umsetzt.
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Nachdem
der Sitzbenutzer den Platz in dem Sitz 1 eingenommen hat
kann er über einen Freigabeschalter den Einstellvorgang
starten. Vorteilhafterweise umfasst der Einstellvorgang eine Kalibrierungsphase,
während welcher der Sitzbenutzer entspannt und sich der
Sitzkontur anschmiegend still sitzt, wobei die Sensoren S1–S6
in dieser Kalibrierungsphase kalibriert und die gemessene Position als
Mittel- bzw. Nullposition definiert und in der Steuervorrichtung
abgespeichert werden. Danach können zum Verstellen des
Sitzes 1 die Sensoren S1–S6 mit der Körperkraft
des Sitzbenutzers beaufschlagt oder entlastet werden. Die Kalibrierungsphase
kann vorteilhafterweise ca. 2 bis 5 Sekunden andauern und wird beispielsweise
automatisch eingeleitet, sobald eine Person in dem Sitz platz nimmt,
wobei ein akustisches und/oder optisches Signal den Beginn der Kalibrierungsphase
zweckmäßigerweise signalisieren kann, oder in
anderen Fällen auch durch manuelles Betätigen
eines Bedienelementes aktiviert.
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Hierzu
ist die Steuervorrichtung nicht mit einem Bedienfeld verbunden,
in dem als Schalter ausgebildete Befehlsauslösetasten angeordnet
sind, die jeweils einem eines der Sitzteile verstellenden Verstellmotor
zugeordnet sind, wobei der Sitzbenutzer bei einem Sitzverstellwunsch
denjenigen Schalter, der dem gewünschten Sitzteil zugeordnet
ist, in die der gewünschten Verstellrichtung zugeordnete
Stellung überführen und dort solange gedrückt
halten muss, bis die gewünschte Sitzteilverstellung erreicht ist,
um auf diese Weise nacheinander die Sitzposition in Fahrzeuglängsrichtung,
die Sitzhöhe und die Lehnenneigung sowie die Kopfstütze
nach seinen individuellen Wünschen einstellen.
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Stattdessen
genügt das Ausüben von Verstellkräften
auf den Fahrersitz 1 durch den Sitzbenutzer, wobei eine
Verstellkraft sowohl eine Belastung als eine Entlastung eines Körperteils
oder einer Gruppe von Körperteilen sein kann. Wünscht
der Sitzbenutzer z. B. eine größere Sitzhöhe,
so muss er das Gesäß leicht anheben, will er eine
niedrigere Sitzhöhe, muss er eine vermehrte Sitzkraft auf
das Sitzkissen 2 ausüben. Wünscht der
Sitzende eine Verschiebung seiner Sitzposition nach hinten, so muss
er durch Abstützen seiner Füße auf dem
Fahrzeugboden eine geringe, nach hinten gerichtete Verschiebekraft
auf das Sitzkissen 2 aufbringen. Wünscht der Sitzende
eine größere Lehnenneigung, so muss er seinen
Rücken verstärkt gegen die Rückenlehne 3 stemmen,
wünscht er eine geringere Lehnenneigung, so muss er mit
dem Oberkörper leicht von der Rückenlehne 3 abheben.
In allen Fällen verstellen die Verstellmotoren den zugeordneten Sitzteil
solange, bis der Sitzbenutzer wieder seine normale Sitzhaltung eingenommen hat.
Lässt er den Auslöseknopf los oder beendet auf
andere Weise die Freigabe der Steuereinrichtung, so ist die eingestellte Sitzposition
bis zur nächsten Betätigung des Auslöseknopfes
bzw. Freigabe unveränderlich festgelegt. Diese für
die einzelnen Verstellrichtungen des Sitzes 1 erforderlichen
Körperverlagerungen des Sitzenden bieten sich in natürlicher
Weise an und brauchen dem Sitzbenutzer nicht erklärt oder
durch Anzeigen kenntlich gemacht zu werden. Die vom Sitzbenutzer aufzubringenden
Verstellkräfte sind sehr gering.
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Die
Freigabe der Sitzverstellung kann auch beendet werden, wenn das
Fahrzeug sich zu bewegen beginnt, so dass die Steuervorrichtung
nur im Stand des Fahrzeugs, in das der Fahrzeugsitz 1 eingebaut
ist, zur Umsetzung der Steuerbefehle der Sensoren S1–S6
zum Verstellen der Sitzposition durch die Antriebsmittel aktivierbar
ist. In anderen Ausführungsformen kann auch vorgesehen
sein, dass während der Fahrt des Fahrzeugs, in das der Fahrzeugsitz 1 eingebaut
ist, die Steuervorrichtung nur mit reduzierter Empfindlichkeit der
Sensoren S1–S6 und/oder reduzierter Einstellgeschwindigkeit der
Antriebsmittel zum Umsetzen der Steuerbefehle der Sensoren S1–S6
für das Verstellen der Sitzposition durch die Antriebsmittel
aktivierbar ist, um dem Fahrer auch während der Fahrt auf
sichere Weise das Verstellen seines Fahrersitzes 1 zu ermöglichen. Fahrzeugsitze 1 für
Mitfahrer können auch während der Fahrt ungehindert
verstellbar bleiben.
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Wenn
es gewünscht ist, dass die Steuervorrichtung nicht permanent
oder während einer Fahrt auf holpriger Strecke aktiviert
ist, sondern nur dann, wenn eine Sitzeinstellung tatsächlich
auch gewünscht wird, kann es vorteilhaft sein, wenn zum
Aktivieren bzw. Deaktivieren der Sitzverstellung Betätigungselemente
vorhanden sind, z. B. in Form von Schaltern, mit denen die Einstellphasen
bewusst herbeigeführt werden können bzw. die Sitzverstellung komplett
ausgeschaltet werden kann. Es ist aber auch denkbar, dass innerhalb
vorgebbarer Zeitintervalle die Sitzverstellmöglichkeit
automatisch freigegeben wird, beispielsweise unmittelbar nach dem Einsteigen
der Sitzbenutzer oder nach Betätigen des Zündschlosses.
Diese Zeitintervalle können werksseitig voreingestellt
und/oder auch vom Sitzbenutzer vorgebbar sein. Natürlich
ist es sinnvoll, wenn die Einstellphasen auch auf andere Art bewusst
herbeigeführt werden können, z. B. durch Betätigen
eines entsprechenden Schalters. Dieser Schalter kann auch dazu dienen,
die Sitzverstellung komplett auszuschalten.
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Die
Generierung der Steuerbefehle für die Steuervorrichtung
erfolgt bei aktivierter Steuervorrichtung dadurch, dass der Sitzbenutzer
sein Sitzgewicht an dem zum Verstellen gewünschten Sitzteil
in die der gewünschten Verstellrichtung entsprechende Richtung
verändert. Will z. B. der Sitzbenutzer den Sitz nach hinten
verstellen, um einen größeren Freiraum für
die Beine zu erreichen, muss er sich mit seinen Füßen
am Fahrzeugboden abstützen und eine geringe Verschiebekraft
auf das Sitzkissen 2 nach hinten ausüben, so als
ob er den Fahrzeugsitz 1 mechanisch nach hinten verschieben
wolle. Die Sensoren haben in der Kalibrierungsphase bei Sitzbelastung
ohne Sitzverstellung bereits die Positionen der Sitzteile gemessen,
die in der Steuervorrichtung abgespeichert sind. Die Sensoren S1–S6
messen nun die durch die genannte Bewegung erzeugten Verschiebungen
und führen diese Messwerte der Steuervorrichtung zu. Hat
der Sitzbenutzer während dieser Bewegung den Auslöseknopf
betätigt gehalten bzw. den Auslöseschalter eingeschaltet,
so werden in der Steuervorrichtung die aktuellen Messwerte mit den
bereits abgespeicherten Messwerten verglichen. Bei der beschriebenen,
nach hinten gerichteten Verstellbewegung des Sitzbenutzers messen
die im Bereich der Ellbogen angeordneten Sensoren S3 und S4 erhöhte
Werte in Richtung nach hinten, und die Steuervorrichtung schaltet
die zugehörigen Verstellmotoren mit einer solchen Drehrichtung
ein, dass diese das Sitzkissen 2 zur Sitzlängseinstellung 5 in
den Führungsschienen nach hinten verfahren.
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Macht
umgekehrt der Sitzbenutzer eine Sitzbewegung nach vorn, indem er
mit dem Gesäß versucht, das Sitzkissen 2 leicht
nach vorn zu schieben, während die Sitzverstellung freigeschaltet
ist, so weichen die von den Sensoren S3 und S4 erfassten Messwerte
in umgekehrter Richtung von den abgespeicherten Messwerten ab. Die
Steuervorrichtung schaltet die zugehörigen Verstellmotoren
mit inverser Drehrichtung ein, so dass der Sitzrahmen nach vorn. In
beiden Fällen werden die Verstellmotoren den Sitzrahmen
solange verschieben, bis der Sitzende wieder seine normale Sitzhaltung
eingenommen hat und die von den Sensoren S3 und S4 gemessenen Messwerte
mit den abgespeicherten Messwerten übereinstimmen.
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Wünscht
der Sitzbenutzer die Sitzhöhe zu verstellen, so hat er
bei aktivierter Steuereinrichtung entweder das Gesäß leicht
anzuheben, so dass das Sitzkissen 2 entlastet wird, oder
verstärkt sein Gesäß in das Sitzpolster 14 zu
drücken.
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Die
von einem wegmessenden Sensor gemessene Position verringert bzw.
erhöht sich gegenüber dem zuvor abgespeicherten
Wert. Entsprechend wird der zugeordnete Verstellmotor in die eine oder
andere Drehrichtung solange eingeschaltet, bis der aktuelle Messwert
des Sensors mit dem abgespeicherten Messwert übereinstimmt,
der Sitzbenutzer also seine normale Sitzhaltung eingenommen hat.
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Wünscht
der Sitzbenutzer die Rückenlehne 3 zu verstellen,
so muss er bei Wunsch nach einem vergrößerten
Neigungswinkel den Rücken stärker in das Lehnenpolster
der Rückenlehne 3 drücken. Wünscht
er umgekehrt eine steilere Anstellung der Rückenlehne 3,
so muss er durch eine leichte, nach vorn gerichtete Bewegung seines
Oberkörpers die Rückenlehne 3 entlasten.
Der in der Rückenlehne 5 angeordnete Sensor S5
oder alternativ der in der Kopfstütze angeordnete Sensor
S6 liefert entsprechende Messwerte für die Lehnenneigungseinstellung 8 an
die Steuervorrichtung, und je nach Abweichung des aktuellen Messwerts
von dem gespeicherten Messwert wird die Rückenlehne 3 von
dem zugehörigen Verstellmotor abwärts geschwenkt
oder aufgerichtet, und zwar solange, wie der aktuelle Messwert und
der gespeicherte Messwert unterschiedlich sind.
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In
entsprechender Weise erfolgt die Sitzhöheneinstellung 7 durch
die gemeinsam initiierten, im Bereich der Oberschenkel des Sitzbenutzers
angeordneten Sensoren S1 und S2 in dem Sitzkissen 2 und
bei einem einzeln initiiertem Sensor S1 oder S2 die Sitzneigungseinstellung 6.
Die Kopfstützenhöheneinstellung 9 kann über
den Sensor S6 in der Kopfstütze 4 oder die Sensoren
S3 und 4 initiiert werden. In analoger Weise kann auch das Kippen
der Kopfstütze 4, die Verstellung einer Wirbelsäulenstütze
in der Rückenlehne 3 oder die Anpassung einer Seitenführung
des Fahrzeugsitzes 1 erfolgen. Bei der Höhenverstellung
der Kopfstütze 4 kann es vorteilhaft sein, wenn
auf der Kopfstütze 4 anstelle eines Sensors S6
drei Sensoren übereinander angeordnet sind. Die Steuervorrichtung
kann dann die Höhenverstellung der Kopfstütze 4 in
der Weise veranlassen, dass diese so lange verstellt wird, bis der
mittlere der drei Sensoren einen im Vergleich zu den anderen beiden
Sensoren höheres Signal liefert.
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Die
Kopfstütze 4 kann auch durch einen Ellenbogensensor
S3 oder S4 betätigt werden, und bei Mehrfachbetätigung
einer oder mehrerer bestimmter zugeordneter Sensoren kann eine Verstellung
des Fahrzeugsitzes in eine Liegeposition ausgelöst oder eine
gespeicherte Fahrzeugsitzeinstellung aus einem Speicher abgerufen
werden.
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Die
Logik zwischen den Sensoren und den Aktoren, d. h. den Antriebsmitteln,
kann durch eine geeignete Matrixverknüpfung festgelegt
werden. Durch diese Verknüpfung bzw. entsprechende Fallunterscheidungen
ist auch die Initiierung von Bewegungsabläufen außerhalb
der Sensorbewegungsrichtung oder des Sensorortes möglich.
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Auf
diese Weise lassen sich vom Sitzbenutzer alle mit Körperkontakt
erreichbaren Elemente des Fahrzeugsitzes 1, einschließlich
der Kopfstütze 4, verstellen. Einige Verstellungen
können sinnvoll kombiniert, d. h. gleichzeitig durchgeführt
werden, so z. B. die Sitzlängseinstellung 5 und
die Sitzhöheneinstellung 7, sowie die Lehnenneigungseinstellung 8 und
die Sitzneigungseinstellung 6. Mit der sinnvollen Kombination
von einzelnen Verstellvorgängen erhält man den
zusätzlichen Vorteil einer Verkürzung der Einstellzeit.
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Darüber
hinaus können auch weitere und komplexe Funktionen verwirklicht
werden. Beispielsweise können die von den Sensoren gemessenen Positionen
der einzelnen Sitzelemente in einer Speichereinheit abgelegt werden,
woraus sich die Möglichkeit ergibt, eine bestimmte Sitzposition,
die sich für einen Sitzbenutzer schon einmal als optimal
herausgestellt hat, ohne erneute Verstellprozedur unmittelbar anzufahren.
Man erhält damit eine Memory-Funktion.
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Ferner
kann bei der Höhenverstellung des Fahrzeugsitzes 1 eine
Größe ermittelt werden, die auf die Größe
eines Sitzbenutzers schließen Lässt, beispielsweise
den Abstand der Kopfstütze 4 von der Rückenlehne 3,
und dann die Höhe des Fahrzeugsitzes 1 auf eine
vorgegebene Blickhöhe eingestellt werden. Diese Blickhöhe
ist der Punkt im Fahrzeug, von dem aus das Verkehrsgeschehen optimal
beobachtbar ist.
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Die 2 zeigt
einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
wegmessenden Sensors in Form eines Inkrementaltasters 10 in
der Verwendung als Sensor S2 in dem Sitzkissen 2. Er umfasst
ein Tastelement 11, das als Tasterpfanne bzw. Metallplatte
in das Sitzkissen 2 eingeklebt ist, einen Verbindungsstößel 12 und
das Sensorelement 13, in dem der Verbindungsstößel 12 in
Längsrichtung verschiebbar geführt ist. Das Sensorelement 13 erfasst
die Position des Stößels 13 und somit
die Position des Tastelements 11 und gibt dieses Signal
an die Steuervorrichtung weiter.
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Die
Position des Tastelements 11 und somit das Signal des Sensorelements 13 hängt
von der Belastung des Sitzkissens 2 ab. Das Sitzkissen 2 ist
auf einem festen Polsterrahmen 14 montiert. In der unbelasteten
Position 15 befindet sich die Polsteroberseite in der obersten
Position. Beim Belasten des Polsters 2 wird es beispielsweise
in die durch eine gestrichelte Linie angedeutete belastete Position 16 gedrückt,
wobei sich das Tastelement 11 und der Verbindungsstößel 12 ebenfalls
in die gestrichelt dargestellte untere Position verschieben. Der
Messbereich 17 des Inkrementaltasters 10, über
den die Position des Tastelements 11 und somit das Eindrücken
des Polsters 2 wegaufgelöst vermessen werden,
erstreckt sich über den dargestellten Bereich zwischen einer
oberen und unteren Position.
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Eine
kontinuierliche Wegmessung über den gesamten Messbereich 17 des
Sensors erlaubt eine vollständige Überwachung
der gesamten geometrischen Sitzposition des Sitzbenutzers. Die Übertragungskennlinie
des wegmessenden Sensors ist vorzugsweise linear, wogegen kraft-
oder druckmessende Systeme hauptsächlich als schaltende
Systeme verwendet werden und somit nichtlineare Kennlinien aufweisen.
In besonderen Ausführungsformen kann die von dem Sensor
gemessene Abweichung aus der zuvor gespeicherten Ruhelage herangezogen
werden, um die Geschwindigkeit des Verstellmotors in Abhängigkeit
von dieser relativen Abweichung in linearer oder nicht linearer
Weise zu steuern. So kann bei großer Abweichung aus der
Ruhelage eine große Verfahrgeschwindigkeit und bei kleiner
Abweichung eine kleine Verfahrgeschwindigkeit des zugeordneten Antriebsmittels
mittels der Steuervorrichtung ausgelöst werden, wobei die
Verfahrgeschwindigkeit sich proportional oder stufenweise verändern
kann.
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Der
Inkrementaltaster 10 ist designunabhängig, d.
h. er kann problemlos unter so genannten Abnähern und Abheftunnel
oder frei im Polsterschaum des Fahrzeugsitzes 1 platziert
werden. Durch seine Positionierung zu einem festen Messsystem-Bezugspunkt,
z. B. dem Boden des Fahrzeugsitzes 1 oder dem Polsterrahmen 14,
sind exakte Geometriepositionen bestimmbar, was bei einer reinen
Kraft- oder Druckmessung nicht möglich ist. Ein erfindungsgemäßer
Fahrzeugsitz 1 ist demzufolge auch zur Verwendung in einem
Sitzkomfortprüfstand geeignet, da durch seine Wegmesssensorik
die Differenzbewegungen zwischen Sitzbenutzer und Sitzelementen exakt
bestimmbar sind. Das Schwingen eines Karrosserieaufbaus kann rechnerisch
bestimmt oder praktisch gemessen werden, ebenso das Schwingen von
Chassis, Achsen und Sitzelementen wie dem Sitzkissen 2 und
der Sitzschale. Die dabei auf den Fahrer übertragenen Bewegungen,
die durch Polsterelemente gedämpft sind, sind jedoch bisher
nicht berechenbar und nicht bekannt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10139412
A1 [0002]
- - DE 19644376 A1 [0002, 0004]
- - DE 19851698 A1 [0002, 0004, 0004]
- - DE 19937378 C1 [0002, 0005]