DE102012203776A1

DE102012203776A1 - Automatisches Kopfstützen-Einstellungssystem für einen Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102012203776A1
Application number: DE102012203776A
Authority: DE
Inventors: Arjun Yetukuri; David A. Hein; Sai Prasad Jammalamadaka
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2012-09-20
Also published as: US20120235459A1; US9457699B2; CN102673449A

Abstract

Es wird eine Sitzanordnung mit einer automatisch einstellbaren Kopfstütze angegeben. Eine Sitzlehne ist in einem Fahrzeug montiert, und eine Kopfstützenanordnung ist einstellbar an dem Fahrzeug montiert und in Nachbarschaft zu der Sitzlehne angeordnet. Die Sitzlehne umfasst einen Sensor, der in Nachbarschaft zu einem oberen Teil der Sitzlehne montiert ist, um das Vorhandensein und die Position eines Insassen relativ zu der Kopfstütze zu erfassen. Eine Steuereinrichtung kommuniziert mit dem Sensor und empfängt das Ausgabesignal des Sensors. Die Steuereinrichtung erzeugt dann ein Steuersignal, um die Kopfstütze auf der Basis des Ausgabesignals des Sensors zu positionieren. Ein Stellglied ist mit der Kopfstütze verbunden, um die Kopfstütze auf der Basis eines von der Steuereinrichtung empfangenen Steuersignals zu positionieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum automatischen Einstellen der Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes.
Komponenten von Fahrzeugsitzanordnungen einschließlich des Sitzpolsters, der Sitzlehne und der Kopfstütze können zu verschiedenen Sitzpositionen zum Aufnehmen eines Insassen in einem Fahrzeug sowie zu Staupositionen für eine Verwendung des Fahrzeugs zum Transportieren von Frachten eingestellt werden. Die Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes erstreckt sich gewöhnlich von einem oberen Teil des Fahrzeugsitzes nach oben und kann in Abhängigkeit von der Größe und der Position des Insassen eingestellt werden. Wenn sich kein Insasse in dem Fahrzeugsitz befindet, kann die Kopfstütze verstaut bzw. eingeklappt werden, um die Sicht zu verbessern oder den Sitz klappend zu verstauen. Automatisch einstellbare Kopfstützen ermöglichen eine Einstellung der Kopfstütze relativ zu der Sitzanordnung auf der Basis der Besetzung des Fahrzeugsitzes. Ein Beispiel hierfür ist in dem US-Patent Nr. 7,145,263 (Nathan et al.) angegeben.
1 zeigt eine Sitzanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Seitenansicht der Fahrzeugsitzanordnung von 1 einschließlich eines Kopfstützensystems, wobei sich die Kopfstütze in einer besetzten Position befindet.
3 ist eine weitere Seitenansicht der Fahrzeugsitzanordnung von 1, wobei sich die Kopfstütze in einer besetzten Position befindet.
4 ist eine Seitenansicht der Fahrzeugsitzanordnung von 1, wobei sich die Kopfstütze in einer unbesetzten Position befindet.
5 ist eine Schnittansicht der Fahrzeugsitzanordnung entlang der Schnittlinie A-A von 1.
6 ist eine weitere Schnittansicht der Fahrzeugsitzanordnung entlang der Schnittlinie A-A von 1, wobei die Fahrzeugsitzanordnung besetzt ist.
7 ist eine weitere Schnittansicht der Fahrzeugsitzanordnung entlang der Schnittlinie A-A von 1, wobei die Fahrzeugsitzanordnung besetzt ist.
8 ist eine weitere Schnittansicht der Fahrzeugsitzanordnung entlang der Schnittlinie A-A von 1, wobei die Fahrzeugsitzanordnung besetzt ist.
9 ist eine weitere Schnittansicht der Fahrzeugsitzanordnung entlang der Schnittlinie A-A von 1, wobei die Fahrzeugsitzanordnung besetzt ist.
10 ist eine weitere Schnittansicht der Fahrzeugsitzanordnung entlang der Schnittlinie A-A von 1, wobei die Fahrzeugsitzanordnung besetzt ist.
11 ist ein Flussdiagramm zu einem Verfahren zum automatischen Einstellen der Position einer Kopfstütze einer Fahrzeugsitzanordnung gemäß einer Ausführungsform.
12 ist ein Flussdiagramm zu einem Verfahren zum automatischen Einstellen der Position einer Kopfstütze einer Fahrzeugsitzanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform.
Gemäß den Anforderungen werden im Folgenden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben, wobei jedoch zu beachten ist, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die auch durch verschiedene alternative Ausführungsformen realisiert werden kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, wobei einige Merkmale vergrößert oder verkleinert dargestellt sein können, um die Details bestimmter Komponenten zu verdeutlichen. Die hier gezeigten Details des Aufbaus und der Funktion sind also nicht einschränkend aufzufassen, sondern lediglich als repräsentative Basis für den Fachmann, der die Erfindung umsetzen möchte.
1 zeigt eine Fahrzeugsitzanordnung 10 mit einem automatischen Kopfstützen-Steuersystem 12. Die Fahrzeugsitzanordnung 10 ist in einem Insassenraum eines Fahrzeugs vorgesehen, wobei es sich um einen Vordersitz des Fahrzeugs oder wie gezeigt um eine Sitzbank für eine hintere Sitzreihe handeln kann.
Die Fahrzeugsitzanordnung 10 umfasst eine Sitzlehne 14 und eine Sitzfläche 16. Die Sitzlehne 14 und die Sitzfläche 16 können verschiedene Aufbauten aufweisen, wobei sie jedoch allgemein einen Sitzrahmen (nicht gezeigt) umfassen, der durch eine Schaumpolsterung und ein Bezugsmaterial bedeckt ist. Die Sitzlehne 14 und die Sitzfläche 16 können an dem Boden oder an einem Halterahmen 18 auf dem Boden des Fahrzeugs montiert und gesichert sein. Die Sitzlehne 14 kann schwenkbar an der Sitzfläche 16 montiert sein, sodass der Insasse die Sitzlehne 14 relativ zu der Sitzfläche einstellen oder die Sitzlehne 14 zu einer Stauposition klappen kann.
Die Fahrzeugsitzanordnung kann auch eine Kopfstütze 20 umfassen. Die Kopfstütze kann mit dem Rahmen der Sitzlehne 14 gekoppelt sein und kann sich in Nachbarschaft zu einem oberen Teil der Sitzlehne 14 allgemein aufrecht nach oben erstrecken. Wenigstens ein Kopfstützen-Antriebsmechanismus 22 kann operativ mit der Kopfstütze 20 verbunden sein, um die Kopfstütze 20 relativ zu der Sitzlehne 14 zu betätigen und zu positionieren. Die Kopfstütze 20 kann einziehbar sein, sodass sie in der vertikalen Richtung durch den Antriebsmechanismus 22 eingestellt werden kann. Die Kopfstütze 20 kann auch durch den Antriebsmechanismus 22 in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung geneigt oder geklappt werden. Der Antriebsmechanismus 22 kann durch eine Steuereinheit 24 in Reaktion auf von wenigstens einem Sensor 26 empfangene Daten aktiviert werden. Die Steuereinheit 24 des automatischen Kopfstützen-Steuersystems 12 wird weiter unten im größeren Detail beschrieben.
Wie in 2 bis 4 gezeigt, ist wenigstens ein Sensor 26 in der Fahrzeugsitzlehne 14 angeordnet. Der Sensor 26 kann in einem oberen Teil 28 der Sitzlehne 14 eingebettet sein. Der obere Teil 28 kann wenigstens die obere Hälfte der Sitzlehne 14 umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann der obere Teil 28 den Teil der Sitzlehne in Nachbarschaft zu der oberen Fläche umfassen. Die Sensoren 26 erfassen, ob sich ein leitendes oder kapazitives Objekt wie etwa ein Insasse in der Nähe des oberen Teils 28 der Sitzlehne 14 befindet. Es können verschiedene Sensortypen in der Fahrzeugsitzlehne 14 verwendet werden, um eine Besetzung der Fahrzeugsitzanordnung 10 zu erfassen. Zum Beispiel kann der Sensor 26 einen kapazitiven Sensor umfassen, der in dem oberen Teil 28 der Sitzlehne 14 angeordnet ist. Außerdem können die Sensoren 26 beliebige andere, geeignete Sensoren zum Erfassen des Vorhandenseins eines Insassen wie etwa elektromagnetische Sensoren, Ultraschallsensoren, Optiksensoren oder Radarsensoren sein, die in Nachbarschaft zu dem oberen Teil 28 der Sitzlehne 14 angeordnet sind. Alternativ hierzu können die Sensoren 26 entlang der oberen Fläche 30 der Sitzlehne 14 angeordnet sein. Beispiele für Optiksensoren sind etwa Infrarotsensoren, reflexive Optiksensoren oder andere geeignete Optiksensoren.
Wie in 2 gezeigt, kann der Sensor 26 das Vorhandensein oder die Position eines Insassen 31 in der Fahrzeugsitzanordnung 10 erfassen. Der Sensor 26 kommuniziert mit der Steuereinheit 24. Der Sensor 26 sendet und empfängt ein Signal 32 zum Bestimmen des Vorhandenseins, der Größe und/oder der Position eines Insassen in der Fahrzeugsitzanordnung 10. Wenn sich der Insasse 31 in der Fahrzeugsitzanordnung 10 befindet, sendet der Sensor 26 Daten zu der Größe und Position des Insassen an die Steuereinheit 24. Die Steuereinheit 24 kann wie gezeigt in der Sitzlehne 14 oder an einer anderen geeigneten Position in Nachbarschaft zu der Fahrzeugsitzanordnung 10 integriert sein.
Die Steuereinheit 24 ist mit dem Antriebsmechanismus 22 verbunden, um die Kopfstütze 20 automatisch auf der Basis der Größe und/oder der Position des Insassen zu einer Nutzungsposition einzustellen. Wenn wie in 2 gezeigt der Insasse 31 eine kleine Person oder ein Kind ist, kann die Kopfstütze automatisch zu einer niedrigeren Nutzungsposition gesenkt werden. Wenn wie in 3 gezeigt der Insasse 31 ein Erwachsener oder eine größere Person ist, kann die Kopfstütze 20 nach oben zu einer zweiten ausgefahrenen Nutzungsposition ausgefahren werden. Und wenn schließlich wie in 4 gezeigt der Sensor 26 kein Vorhandensein eines Insassen erfasst, kann die Kopfstütze zu einer Stauposition geklappt, geneigt oder gesenkt werden.
Weil die Sensoren 26 entlang des oberen Teils 28 der Sitzlehne 14 angeordnet sind, weist das Kopfstützen-Steuersystem 12 einen einfacheren Aufbau als vorausgehende Insassenerfassungssysteme auf. Indem der Sensor 26 in der Sitzlehne 14 entlang eines oberen Teils 28 platziert wird, sind weniger Sensoren erforderlich, um die Größe oder die Position eines Insassen zu unterscheiden. Wenn zum Beispiel eine kleine Person oder ein Kind wie etwa der in 2 gezeigte Insasse 31 in der Sitzanordnung 10 sitzt, kann der in dem oberen Teil 28 der Sitzlehne 14 angeordnete Sensor 26 die Größe und die Position des Insassen erfassen, obwohl sich der Kopf und die Schultern des Insassen nicht über die Sitzlehne 14 oder vor die Kopfstütze 20 erstrecken. Die Sensoren 26 können auch unterscheiden, ob es sich um einen Insassen oder um eine Fracht wie etwa ein auf die Sitzanordnung 10 gelegtes Gepäckstück handelt.
Viele Insassenerfassungssysteme aus dem Stand der Technik beruhen auf der Erfassung von wenigstens zwei verschiedenen Eigenschaften an dem Sitz. Einige Erfassungstechniken aus dem Stand der Technik erfordern eine komplexe Erfassung unter Verwendung von mehreren Sensoren an verschiedenen Positionen im Fahrzeug wie etwa in der Kopfstütze und in dem Sitzflächenpolster, um einen Insassen von einem Gepäckstück zu unterscheiden oder die Größe des Insassen zu bestimmen. In dem Sitzflächenpolster vorgesehene Insassenerfassungssysteme können einen falschen Alarm erzeugen, wenn nur eine Fracht auf den Sitz gelegt wird, sodass zusätzliche Erfassungssysteme erforderlich sein können, um falsche Angaben zu einem Insassen zu unterbinden.
Andere Insassenerfassungstechniken aus dem Stand der Technik umfassen Sensoren zum Erfassen einer Verschiebung des Sitzes auf der Basis der Größe oder Position des Insassen, um die Kopfstütze einzustellen. Derartige Systeme aus dem Stand der Technik nehmen fälschlicherweise an, dass der Sitz nach hinten bewegt wird, wenn der Insasse groß ist, was jedoch nicht immer der Fall sein muss. Daraus kann sich eine falsche Platzierung der Kopfstütze ergeben. Weiterhin ist dies nicht vorteilhaft für Rücksitze, die sich selten in einer Vorwärts-/Rückwärtsrichtung einstellen lassen.
Eine weitere komplexe Insassenerfassungstechnik aus dem Stand der Technik verwendet durch die Sitzgurtschließen aktivierte Sensoren, um die Kopfstütze auf der Basis der Besetzung durch einen Insassen einzustellen. Die Kopfstützeneinstellung wird jedoch nur aktiviert, wenn der Sitzgurt geschlossen wird. Wenn Insassen der Rücksitze den Sitzgurt nicht schließen, wird dieses Kopfstützensystem aus dem Stand der Technik nicht korrekt positioniert. Und wenn der Sitz unbesetzt ist, gestattet des System aus dem Stand der Technik unter Umständen kein automatisches Verstauen der Kopfstütze.
In 5 bis 10 wird eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A von 1 gezeigt. Wie in 5 bis 10 gezeigt, kann das Kopfstützen-Steuersystem 12 eine Vielzahl von Sensoren 26 in einer Sensoranordnung 34 umfassen. Die Sensoranordnung 34 kann in einer lateralen Richtung der Sitzlehne 14 angeordnet sein. Die Sensoranordnung 34 kann in einem Polster 36 der Sitzlehne 14 eingebettet sein. Weiterhin kann die Sensoranordnung 34 entlang einer nach vorne gewandten Fläche 34 der Sitzlehne 14 angeordnet sein. Die Sensoranordnung 34 und das Schaumpolster 36 können entlang der nach vorne gewandten Fläche 38 mit einem Bezugsmaterial 40 bedeckt sein, sodass die Sensoranordnung 34 nicht sichtbar ist. Das Bezugsmaterial 40 kann ein beliebiges, geeignetes Material wie etwa ein Textil oder ein Vinyl sein, das das Polster 36 und die Sensoranordnung 34 bedeckt.
Die Sensoranordnung 34 kann eine Vielzahl von Sensoren 26 umfassen, die in einem leitenden Muster 42 angeordnet sind. Wie in 5 bis 10 gezeigt, kann die Sensoranordnung 34 einen Streifen mit sechs Sensoren 26 umfassen, wobei aber auch eine beliebige andere Anzahl von Sensoren 26 in einem leitenden Muster 42 angeordnet sein können. Die Sensoren 26 können derart in einem leitenden Muster 42 angeordnet sein, dass die Sensoren 26 mit gleichen Abständen in der lateralen Richtung in einer Reihe entlang der Sitzlehne 14 angeordnet sind. In einer alternativen Ausführungsform können die Sensoren 26 wie gezeigt in einem leitenden Muster 42 angeordnet sein, sodass die Sensoren 26 in Paaren von Sensoren 26 gruppiert sind, wobei die einzelnen Paare von Sensoren voneinander beabstandet sind. In einer weiteren Ausführungsform kann das leitende Muster 42 eine Vielzahl von Reihen von Sensoren 26 enthalten. Es kann aber auch ein beliebiges anderes, geeignetes leitendes Muster 42 verwendet werden.
Die Sensoranordnung 34 kann auch eine flexible Schaltung 44 umfassen, auf der die Sensoren 26 in dem leitenden Muster 42 angeordnet sind. Die flexible Schaltung 44 kann ein flexibles Kunststoffsubstrat sein, auf dem die Sensoren 26 unter Verwendung eines Klebers oder beliebiger anderer, geeigneten Mittel zum Montieren eines Sensors an einer Schaltung montiert sind. Die Sensoranordnung 34 einschließlich der Sensoren 26 und der flexiblen Schaltung 44 kann an dem Polster 36 oder dem Bezugsmaterial 40 mittels eines Klebers oder einer beliebigen anderen, geeigneten Befestigungseinrichtung montiert sein. Alternativ hierzu kann die Sensoranordnung 34 in dem Schaumpolster 36 eingegossen sein oder einstückig mit dem Schaumpolster 36 oder dem Bezugsmaterial 40 ausgebildet sein. Die flexible Schaltung 44 kann auch mit anderen elektrischen Komponenten 45 in der Sitzlehne 14 verbunden sein oder einen Stecker 47 für die Verbindung mit einem Kabelbündel umfassen.
Die Sensoranordnung 34 ist operativ mit der Steuereinheit 24 verbunden. Jeder Sensor 36 kommuniziert mit der Steuereinheit 24 und sendet Ausgabedaten auf der Basis des Sensorsignals 32 zu der Steuereinheit 24. Die Steuereinheit 24 ist operativ mit dem Antriebsmechanismus 22 verbunden. Die Steuereinheit 24 sendet ein Signal zu dem Kopfstützen-Antriebsmechanismus 22, um die Position der Kopfstütze 20 auf der Basis der Größe und Position des Insassen einzustellen und dadurch Verletzungen bei einer Fahrzeugkollision zu minimieren oder zu verhindern. Die Steuereinheit 24 kann mit den Sensoren 26 und dem Antriebsmechanismus 22 über eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle kommunizieren, die verschiedene Rohdaten vorsehen oder eine Konditionierung, Verarbeitung, Filterung und/oder Wandlung von Signalen leisten kann.
6 bis 10 zeigen Sensorsignal-Rückmeldungsmuster in Reaktion auf die Größe und Position des Insassen. Auf der Basis der Sensorsignalamplitude 32 jedes Sensors 26 kann die Steuereinheit 24 die Größe und die Position des Insassen 31 auf der Basis des Signalmusters 46 bestimmen. Zum Beispiel können in 6 alle Sensoren 26 ein Sensorsignal 48 mit einer hohen Amplitude aufweisen. Dieses durch P1 angegebene Signalmuster kann angeben, dass der Insasse 31 wie etwa ein Erwachsener groß ist, sodass sich der breite Schulterbereich des Insassen entlang der Sensoranordnung 34 in dem oberen Teil 28 der Sitzlehne 14 erstreckt.
7 zeigt ein anderes Sensorsignalmuster 46. Wie in 7 gezeigt, können die zwei äußeren Sensoren 36 in der lateralen Richtung ein niedriges Amplitudensignal 50 aufweisen, während die mittleren Sensoren 26 ein hohes Amplitudensignal 48 aufweisen können. Dieses durch P2 angegebene Signalmuster kann einen in der Sitzanordnung 10 sitzenden Insassen 31 mit schmalen Schultern angeben, wobei es sich um einen erwachsenen Insassen 31 handeln kann, der allerdings kleiner als der durch das Muster P1 angegebene Insasse 31 ist.
8 zeigt ein Sensorsignalmuster 46, in dem nur die mittleren Sensoren 26 ein hohes Amplitudensignal 46 aufweisen, währen die äußeren Sensoren 26 kein Signal aufweisen. Dieses durch P3 angegebene Sensorsignalmuster kann sich ergeben, wenn der Insasse 31 kleiner ist, sodass sich nur sein Kopf oder Nacken vor der Sensoranordnung 34 entlang des oberen Teils 28 der Sitzlehne 14 befindet.
9 zeigt ein Sensorsignalmuster 46, bei dem keiner der Sensoren 26 ein Signal ausgibt. Dieses als P4 angegebene Sensorsignalmuster kann angeben, dass die Sitzanordnung 10 leer ist. Alternativ hierzu kann das Signalmuster P4 angeben, dass die Sitzanordnung 10 mit einer Fracht belegt ist oder dass der Insasse 31 keine Kopfstütze 20 benötigt, weil etwa ein Kindersitz verwendet wird.
10 zeigt ein Sensorsignalmuster 46, das wie durch P5 angegeben ein asymmetrisches Signalmuster ist. Das Signalmuster P5 gibt ein Signalmuster 46 an, in dem nur die Sensoren 26 entlang eines Endes der Sensoranordnung 34 ein hohes Amplitudensignal 48 aufweisen. Das Sensorsignalmuster P5 kann sich ergeben, wenn der Insasse 31 nicht mittig in der Sitzanordnung 10 sitzt, zum Beispiel wenn der Kopf des Insassen von der Mitte der Sitzanordnung 10 versetzt ist.
5 bis 10 zeigen Beispiele für Sensorausgabesignalmuster 46, wobei zahlreiche Signalmuster in Abhängigkeit von der Größe und der Position des Insassen möglich sind. Eine Bezugstabelle für die Signalmuster kann verwendet werden, um die Positionen und die Größenbereiche von Insassen auf der Basis eines vorbestimmten Signalmusters zu bestimmen.
Die Flussdiagramme von 11 und 12 zeigen Verfahren zum automatischen Einstellen der Position der Kopfstütze 20 in einer Vorder- oder Rücksitzanordnung 10. Die vereinfachten Flussdiagramme von 11 und 12 zeigen den Betrieb des automatischen Kopfstützen-Steuersystems 12 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Dem Fachmann sollte deutlich sein, dass die durch die Blöcke in den Flussdiagrammen wiedergegebenen Funktionen durch Software und/oder Hardware realisiert werden können. Außerdem können die Funktionen auch in einer anderen Reihenfolge als der in 11 und 12 gezeigten ausgeführt werden. Weiterhin können ein oder mehrere Schritte oder Funktionen wiederholt ausgeführt werden, auch wenn dies nicht eigens angegeben ist. Entsprechend können ein oder mehrere der gezeigten Schritte oder Funktionen in einigen Anwendungen weggelassen werden. In einer Ausführungsform werden die gezeigten Funktionen primär durch Softwarebefehle, Code oder eine Steuerlogik implementiert, die bzw. der in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind und bei einer Ausführung durch einen Mikroprozessor-basierten Computer oder Controller wie etwa die Steuereinheit 24 ausgeführt werden können.
11 zeigt eine Sitzanordnung 10, die eine einziehbare Kopfstütze 20 enthalten kann. In dem ersten Schritt von Block 100 erfasst die Steuereinheit 24 Sensorsignale 32. Die Steuereinheit 24 bestimmt in Block 102, ob Sensoren 26 aktiv sind. Wenn wie etwa in dem Signalmuster P4 keiner der Sensoren 26 aktiv ist, erzeugt die Steuereinheit 24 in Block 104 ein Steuersignal. Dann kann der Kopfstützen-Antriebsmechanismus 22 die Kopfstütze 20 in Block 105 zu einer vollständig gesenkten Position bewegen. Wenn einer der Sensoren 26 aktiviert wird, misst die Steuereinheit 24 die Sensorsignale 32 in Block 106.
Dann kann die Steuereinheit 24 in Block 108 die Sensorsignale 32 vergleichen, um ein Signalmuster 46 zu bestimmen. Die Steuereinheit 24 kann die Signalamplitude 48, 50 jedes der Sensoren 26 vergleichen und bestimmen, welche Sensoren 26 aktiviert sind. Die Steuereinheit 24 bestimmt in Block 108 das Signalmuster auf der Basis des Sensorsignals. Das Signalmuster 46 kann mit einer Reihe von vorbestimmten Signalmustern verglichen werden. Der Größenbereich oder die Position des Insassen 31 kann auf der Basis einer Tabelle mit vorbestimmten Größenbereichen und Positionen jeweils in Entsprechung zu einem der vorbestimmten Signalmuster bestimmt werden.
Je nach dem Signalmuster 46 kann der Kopfstützen-Antriebsmechanismus 22 die Höhe der Kopfstütze 20 einstellen. Wenn das Signalmuster 46 dem Sensorsignalmuster P1 ähnlich ist, kann die Steuereinheit 24 in Block 109 ein Steuersignal erzeugen und kann der Kopfstützen-Antriebsmechanismus 22 in Block 110 die Kopfstütze 20 zu einer vollständig ausgefahrenen Nutzungsposition bewegen. Wenn alternativ hierzu das Sensorsignalmuster ein Muster wie etwa die Signalmuster P2 oder P3 ist, erzeugt die Steuereinheit 24 in Block 111 ein Steuersignal und bewegt der Antriebsmechanismus 22 in Block 112 die Kopfstütze 20 zu einer mittleren aufgefahrenen Nutzungsposition. Wenn das Sensorsignalmuster 46 ein Signalmuster wie etwa das Muster P5 ist, erzeugt die Steuereinheit 24 in Block 113 ein Steuersignal und bewegt der Antriebsmechanismus 22 die Kopfstütze 20 in Block 114 zu einer vollständig gesenkten Position. Die Steuereinheit 24 kann die Sensoren 26 kontinuierlich überwachen, um die Besetzung der Sitzanordnung 10 zu bestimmen.
12 zeigt ein Verfahren zum Einstellen der Position der Kopfstütze gemäß einer anderen Ausführungsform. 12 ist ein Blockdiagramm, das das automatische Kopfstützen-Einstellungssystem zeigt, wobei die Kopfstütze eine klappende bzw. neigende Kopfstütze ist. Eine Sitzanordnung 10 mit einer klappenden Kopfstütze 20 und einem automatischen Kopfstützen-Einstellungssystem 12 ist insbesondere bei einem Rücksitz vorteilhaft. An einem Rücksitz kann sich die Kopfstütze 20 zum Beispiel automatisch zu einer Stauposition bewegen, um die Sicht für einen Fahrer in einem Vordersitz zu verbessern.
In dem ersten Schritt von Block 200 erfasst die Steuereinheit 24 Sensorsignale 32. Die Steuereinheit 24 bestimmt in Block 202, ob Sensoren 26 aktiv sind. Wenn keiner der Sensoren 26 aktiv ist (wie etwa in dem Signalmuster P4), erzeugt die Steuereinheit 24 in Block 204 ein Steuersignal. Dann kann der Kopfstützen-Antriebsmechanismus 22 in Block 206 die Kopfstütze 20 zu einer Stauposition klappen. Wenn einer der Sensoren 26 aktiviert ist, kann der Kopfstützen-Antriebsmechanismus 22 die Kopfstütze 20 in Block 206 zu einer Nutzungsposition ausklappen. Die Schritte 205, 206 zum Klappen und Ausklappen können automatisch oder manuell durch einen Insassen veranlasst werden. Wenn die Schritte 205, 206 manuell durchgeführt werden, kann ein Signal wie etwa ein akustisches Signal den Insassen darauf aufmerksam machen, dass die Kopfstütze 20 geklappt werden kann.
Die Steuereinheit 24 bestimmt in dem Entscheidungsblock 208, ob die Kopfstütze 20 zurückgezogen werden kann oder nicht. Wenn die Kopfstütze 20 zurückgezogen werden kann, misst die Steuereinheit 24 in Block 210 die Sensorsignale 32. Im folgenden vergleicht die Steuereinheit 24 in Block 212 die Sensorsignale 32, um ein Signalmuster 46 zu bestimmen. Die Steuereinheit 24 kann die Signalamplitude 48, 50 jedes der Sensoren 26 vergleichen und bestimmen, welche Sensoren 26 aktiviert werden. Die Steuereinheit 24 bestimmt in Block 212 das Signalmuster auf der Basis der Sensorsignale. Das Signalmuster 46 kann mit einer Reihe von vorbestimmten Signalmustern verglichen werden. Der Größenbereich oder die Position des Insassen kann auf der Basis einer Tabelle mit vorbestimmten Größenbereichen und Positionen bestimmt werden, die jeweils einem der vorbestimmten Signalmuster entsprechen.
In Abhängigkeit von dem Signalmuster 46 stellt der Kopfstützen-Antriebsmechanismus 22 die Höhe der Kopfstütze 20 ein. Wenn das Signalmuster 46 zum Beispiel ein Sensorsignalmuster wie etwa das Signalmuster P1 ist, erzeugt die Steuereinheit 24 in Bock 213 ein Steuersignal und hebt der Kopfstützen-Antriebsmechanismus 22 in Block 214 die Kopfstütze 20 zu einer vollständig ausgefahrenen Nutzungsposition. Wenn alternativ hierzu das Sensorsignalmuster 46 ein Muster wie etwa die Signalmuster P2 oder P3 ist, kann die Steuereinheit 24 in Block 215 ein Steuersignal erzeugen und kann der Antriebsmechanismus 22 in Block 216 die Kopfstütze 20 zu einer Nutzungsposition auf einer mittleren Höhe bewegen. Und wenn entsprechend das Sensorsignalmuster 46 ein Muster wie etwa das Signalmuster P5 ist, kann die Steuereinheit 24 in Block 217 ein Steuersignal erzeugen und kann der Kopfstützen-Antriebsmechanismus 22 in Block 218 die Kopfstütze zu einer vollständig gesenkten Position bewegen.
Vorstehend wurden verschiedene Ausführungsformen beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Die Beschreibung ist beispielhaft und nicht einschränkend aufzufassen, wobei verschiedene Änderungen an den hier beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Außerdem könne Merkmale aus verschiedenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7145263 [0002]

Claims

Sitzanordnung, die umfasst: eine Sitzlehne (14), die ausgebildet ist, um in einem Fahrzeug montiert zu werden, eine Kopfstützenanordnung (20), die ausgebildet ist, um einstellbar in dem Fahrzeug montiert und in Nachbarschaft zu der Sitzlehne (14) angeordnet zu werden, wenigstens einen Sensor (26), der in Nachbarschaft zu einem oberen Teil der Sitzlehne (14) montiert ist, um das Vorhandensein und die Position eines Insassen relativ zu der Kopfstütze (20) zu erfassen, eine Steuereinrichtung (24), die mit dem wenigstens einen Sensor (26) kommuniziert, um ein Ausgabesignal des wenigstens einen Sensors (26) zu empfangen und ein Steuersignal zum Positionieren der Kopfstütze (20) auf der Basis des Ausgabesignals zu erzeugen, und ein Kopfstützenstellglied (22), das operativ mit der Kopfstütze (20) verbunden ist, um die Kopfstütze (20) auf der Basis eines von der Steuereinrichtung (24) empfangenen Steuersignals zu positionieren.
Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (26) weiterhin eine Vielzahl von kapazitiven Sensoren umfasst, um zu erfassen, ob sich ein kapazitives Objekt in der Nähe des oberen Teils der Sitzlehne (14) befindet.
Sitzanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (24) die durch jeden der Sensoren (26) gemessene Kapazität vergleicht, um ein Signalmuster auf der Basis der relativen Kapazität zu bestimmen und dadurch die Größe des Insassen zu bestimmen.
Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (26) weiterhin eine Vielzahl von Sensoren umfasst, die zueinander beabstandet in der lateralen Richtung entlang des oberen Teils der Sitzlehne (14) angeordnet sind.
Sitzanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Sensoren (26) weiterhin wenigstens sechs Sensoren umfasst, die entlang eines Sensorstreifens angeordnet sind.
Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzlehne (14) weiterhin umfasst: einen Schaumteil (36), wobei der wenigstens eine Sensor (26) in dem Schaumteil (36) eingebettet ist, und einen Bezugsteil (40), der den Schaumteil (36) bedeckt, sodass der wenigstens eine Sensor (26) nicht sichtbar ist.
Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (26) in einem Rücksitz angeordnet ist.
Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (26) entlang einer oberen Fläche der Sitzlehne (14) angeordnet ist.
Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (26) die Kapazität an einer Vielzahl von Punkten entlang der Sitzlehne (14) misst, um ein Signalmuster zu bestimmen.
Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (24) ein Ausgabesignal erzeugt, das das Kopfstützenstellglied (22) anweist, die Kopfstütze (20) an einer Stauposition zu positionieren, wenn die Vielzahl von Sensoren (26) nicht aktiviert wird.
Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (24) ein Ausgabesignal erzeugt, das das Kopfstützenstellglied (22) anweist, die Kopfstütze (20) an einer Nutzungsposition zu positionieren, wenn wenigstens ein Sensor (26) aktiviert wird.
Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (24) ein Ausgabesignal erzeugt, das das Kopfstützenstellglied (22) anweist, die Höhe der Kopfstütze (20) auf der Basis eines Signalmusters einzustellen, wenn sich die Kopfstütze (20) in einer Nutzungsposition befindet.
Verfahren zum automatischen Einstellen der Position einer Fahrzeugkopfstütze, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Vorsehen einer Vielzahl von Sensoren in dem oberen Teil einer Sitzlehne, Messen einer Vielzahl von Sensorsignalen, Vergleichen der Vielzahl von Sensorsignalen, um ein Signalmuster zu bestimmen, Bestimmen eines Größenbereichs eines Insassen auf der Basis des Signalmusters, und Positionieren der Kopfstütze auf der Basis des Signalmusters.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin gekennzeichnet durch einen Schritt zum Bestimmen, ob einer der Sensoren aktiviert wird, und zum Bewegen der Kopfstütze zu einer Stauposition, wenn keiner aus der Vielzahl von Sensoren aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin gekennzeichnet durch folgende Schritte: Vergleichen des Signalmusters mit einer Reihe von vorbestimmten Signalmustern, und Bestimmen des Größenbereichs des Insassen auf der Basis einer Tabelle mit vorbestimmten Größenbereichen, die jeweils den vorbestimmten Signalmustern entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin gekennzeichnet durch einen Schritt zum Messen der Kapazität an einer Vielzahl von Punkten entlang der Sitzlehne, um das Signalmuster zu bestimmen.
Verfahren zum automatischen Einstellen der Position einer Fahrzeugkopfstütze, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Vorsehen einer Vielzahl von Sensoren in einem oberen Teil einer Sitzlehne, Bestimmen, ob einer der Sensoren aktiviert wird, Bewegen der Kopfstütze zu einer Stauposition, wenn keiner der Sensoren bewegt wird, und Bewegen der Kopfstütze zu einer Nutzungsposition, wenn wenigstens einer aus der Vielzahl von Sensoren aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Sensoren in einem Rücksitz vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Sensoren weiterhin kapazitive Sensoren umfasst, die eine Kapazitätsamplitude auf der Basis der Größe eines Insassen messen.
Verfahren nach Anspruch 17, weiterhin gekennzeichnet durch einen Schritt zum Messen der Kapazität an einer Vielzahl von Punkten entlang der Sitzlehne, um ein Signalmuster zu bestimmen und die Höhe der Kopfstütze auf der Basis des Signalmusters einzustellen, wenn sich die Kopfstütze an der Nutzungsposition befindet.