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Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Sitz, insbesondere einen Fahrzeugsitz,
mit einem Luftpolster gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Regelung des Luftpolsters
im Sitz.
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Aus
dem Stand der Technik sind unterschiedliche Ausgestaltungen von
Fahrzeugsitzen mit integriertem Luftpolster bekannt. Die Luftpolster
werden an unterschiedlichen Stellen in den Fahrzeugsitzen eingebaut
und dienen unter anderem zur Komforterhöhung oder zur Massage. Insbesondere
im Lordosenbereich werden derartige Luftpolster häufig eingesetzt.
Bisher wird ein Volumen der Luftpolster über den Druck bestimmt. Bei
einer Bremsung des Fahrzeugs kann es nun vorkommen, dass die Fahrzeuginsassen
das Luftpolster im Fahrzeugsitz durch eine leichte Vorwärtsbewegung
entlasten. Dadurch kommt es jedoch zu einer Volumenvergrößerung des Luftpolsters,
da der entsprechende Gegendruck auf das Luftpolster durch den Fahrzeuginsassen
fehlt. Dies kann jedoch zu einem unangenehmen Gefühl werden
und wir somit vom Fahrzeuginsassen als eine Komforteinbuße empfunden.
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Vorteile der Erfindung
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Der
erfindungsgemäße Fahrzeugsitz
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den
Vorteil auf, dass eine Regelung eines Luftpolsters anhand eines
Volumens des Luftpolsters ausgeführt
wird. Dadurch wird verhindert, dass beispielsweise bei einem Bremsvorgang
und einem damit verbundenen Abheben eines Fahrzeuginsassen vom Luftpolster
eine Volumenausdehnung des Luftpolsters auftritt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
dass das Luftpolster einen Luftsack und einen Sensor aufweist, wobei
der Sensor ein Volumen des Luftsacks erfasst. Dadurch wird erfindungsgemäß eine direkte
Messung der Luftpolstergröße (Volumen)
ausgeführt
und nicht wie im Stand der Technik eine Messung über den Umweg des Drucks im
Luftsack. Die Regelgröße ist erfindungsgemäß somit
die Größe des Luftsacks
und nicht mehr wie im Stand der Technik der Druck im Luftsack. Somit
kann der im Stand der Technik vorhandene Mangel an Komfort bei Sitzen
mit Luftpolstern vermieden werden.
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Die
Unteransprüche
zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Vorzugsweise
umfasst der Sensor wenigstens einen Dehnungsmessstreifen. Hierdurch
kann ein einfach aufgebauter und zuverlässiger Sensor verwendet werden.
Vorzugsweise ist der Dehnungsmessstreifen dabei an der Außenseite
des Luftsacks fixiert. Hierdurch ist insbesondere eine elektrische Anbindung
des Dehnungsmessstreifens sehr einfach.
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Weiter
bevorzugt umfasst der Sensor eine Vielzahl von Dehnungsmessstreifen,
welche jeweils in unterschiedlichen Ausrichtungen am Luftsack fixiert
sind. Hierdurch können
redundante Signale vom Volumen des Luftsacks erhalten werden, was
zu einer erhöhten
Genauigkeit für
die Regelung der Größe des Volumens
verwendet werden kann.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst
der Luftsack einen inneren Sack und einen äußeren Sack, wobei der äußere Sack
aus einem elastischen Material hergestellt ist und wobei der Sensor
zur Erfassung des Volumens am äußeren Sack
fixiert ist. Der innere Sack weist dabei Falten o. Ä. auf, so
dass, wenn das Luftpolster aufgeblasen wird, sich der innere Sack
an den äußeren Sack
anlegt und den äußeren Sack
aufgrund seiner Elastizität
ausdehnt. Bei einer derartigen Ausgestaltung mit einem doppelwandigen
Sack kann der Sensor dabei an der Außenseite oder der Innenseite
des äußeren Sacks
angeordnet werden.
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Vorzugsweise
weist der innere Sack dabei eine größere Oberfläche als der äußere Sack
auf. Dadurch bildet eine Dehnbarkeit des äußeren Sacks eine maximale Grenze
des Volumens des Luftpolsters. Alternativ kann der innere Sack auch
aus einem elastischen Material hergestellt werden.
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Weiter
betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Regelung eines
Luftpolsters für
einen Sitz, wobei die Regelung anhand einer Messung eines Volumens
des Luftpolsters erfolgt. Als Regelungsgröße wird somit ein Volumen des
Luftsacks und nicht ein Druck im Inneren des Luftsacks verwendet.
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Eine
Regelung des Volumens des Luftpolsters erfolgt dabei vorzugsweise
derart, dass ein von einem Benutzer eingestelltes Volumen konstant bleibt.
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Die
vorliegende Erfindung wird vorzugsweise in Fahrzeugsitzen verwendet.
Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch in anderen Arten von
Sitzen, beispielsweise Sesseln, Flugzeugsitzen usw. verwendet werden.
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Zeichnung
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Nachfolgend
wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im
Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
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1 eine
schematische, perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes mit mehreren
Luftpolstern gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
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2 eine
schematische Ansicht eines Luftsacks mit daran angeordneten Sensoren,
und
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3 eine
schematische Darstellung eines Blockschaubilds zur Verdeutlichung
der Erfindung.
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Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 ein
Fahrzeugsitz 1 gemäß einem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung im Detail beschrieben.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, sind eine Vielzahl von Luftpolstern 2 seitlich
bzw. im Rückenbereich
des Fahrzeugsitzes angeordnet und stellen eine Komfortfunktion für den Fahrzeugsitz
bereit. Die Luftpolster können
durch Betätigung
eines Schalters 3 mittels eines Druckerzeugers individuell
aufgeblasen und entleert werden, so dass der Fahrzeugsitz 1 für unterschiedliche
Benutzer eingestellt werden kann. Die Luftpolster 2 befinden
sich dabei in abgenähten
Taschen im Sitz. Jedes Luftpolster 2 umfasst wenigstens
einen Luftsack 4, welcher schematisch in 2 dargestellt
ist. An der Außenseite
des Luftsacks 4 sind zwei Sensoren 5 aufgeklebt,
welche in diesem Ausführungsbeispiels
Dehnungsmesstreifen sind. Wie aus 2 ersichtlich
ist, sind die Dehnungsmessstreifen dabei derart aufgeklebt, dass
sie in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
sind die Dehnungsmessstreifen dabei in einem Winkel α von ca. 90° zueinander
angeordnet. Wie schematisch in 2 angedeutet,
sind die Dehnungsmessstreifen dabei über Leitungen mit einer nicht
gezeigten Regelungseinheit verbunden. Die Regelungseinheit regelt dabei
basierend auf einem Einstellwunsch eines Nutzers, ob Druckluft in
den Luftsack 4 zugeführt
oder abgelassen wird.
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3 zeigt
schematisch eine Blockdarstellung der Komfortsystems für ein Luftpolster
in einem Fahrzeugsitz. Über
den Schalter 3 oder ein anderes Bediengerät wird eine
Vorgabe an die Regelungseinheit 6 abgegeben. Die Regelungseinheit 6 treibt
entsprechend der Vorgabe einen Kompressor 7 oder einen
anderen Druckerzeuger an, welcher dann entsprechend Luft in den
Luftsack 4 zuführt
bzw. aus diesem ablässt.
Am Luftsack 4 sind die Sensoren 5 in Form von
Dehnungsmessstreifen angeordnet, welche ein Volumen des Luftsacks 5 erfassen.
Die Signale der Sensoren 5 werden zur Regelung weder in die
Regelungseinheit 6 zurückgegeben.
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Wenn
nun beispielsweise sich ein Nutzer vom Fahrzeugsitz 1 leicht
erhebt oder seinen Rücken leicht
von der Rückenlehne
anhebt, beispielsweise aufgrund eines Bremsvorgangs o. Ä., würde dies
im Stand der Technik aufgrund der druckgeregelten Luftpolster zu
einer Volumenvergrößerung der
Luftpolster führen.
Da erfindungsgemäß jedoch
die Sensoren 5 das Volumen des Luftsacks 4 bestimmen, kann
die Regelungseinheit 6 sofort entsprechend gegenwirken,
um zu verhindern, dass sich das Volumen des Luftsacks ändert. Um
z. B. bei einer Entlastung des Luftpolsters ein Volumen des Luftsacks
konstant zu halten, wird der Druck im Luftsack etwas reduziert. Dadurch
wird erfindungsgemäß erreicht,
dass bei einem Abheben des Körpers
vom Luftsack keine Volumenvergrößerung erfolgt,
so dass der Luftsack nicht ein Entfernen des Nutzers kompensiert
und unerwünschterweise
weiterhin an dessen Rücken
anliegt.
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Dies
gilt selbstverständlich
auch, wenn sich ein Nutzer wieder an das Luftpolster anlegt. Ein Druck
im Luftsack wird dabei derart gesteuert, dass ein gewünschtes,
konstantes Volumen des Luftsacks unabhängig von äußerem Druck durch einen Rücken o. Ä. aufrechterhalten
wird.