DE102014204321A1

DE102014204321A1 - Schalter zur Auswahl und Verstellung von sitzbezogenen Funktionen von Kraftfahrzeugsitzen

Info

Publication number: DE102014204321A1
Application number: DE102014204321.2A
Authority: DE
Inventors: Philipp MISCH; Jeroen Lem; Stefan Wolter; Florian Golm; Jonathan Andrew Line
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2015-09-10
Also published as: US9630533B2; MX2015002883A; MX369914B; RU2677382C2; US20150251573A1; RU2015108137A; CN104908613A; CN104908613B; RU2015108137A3

Abstract

Schalter zur Auswahl und Verstellung von sitzbezogenen Funktionen von Kraftfahrzeugsitzen mit einer aus der Fläche erhabenen im Wesentlichen zylindrischen Form mit flacher Stirnseite, wobei auf der Stirnseite mindestens zwei Tastenfelder zur Anwahl der zu bedienenden Funktion angeordnet sind und am Umfang der zylindrischen Form ein Drehkranz zur Verstellung von ausgewählten Funktionen angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalter zur Auswahl und Verstellung von sitzbezogenen Funktionen von Kraftfahrzeugsitzen gemäß Anspruch 1.
Aus der eigenen EP 1 564 066 A1 geht hervor, dass Kraftfahrzeuge, insbesondere PKW, mit Sitzen ausgestattet werden, die neben den Verstellungsmöglichkeiten auch über Massagefunktionen verfügen. Solche Massagesitze sind nicht nur für die Fahrer und Beifahrer denkbar, sondern auch in Zukunft für die Fondspassagiere.
Die Bedienung der Massagefunktionen ist je nach Ausgestaltung der Massageprogramme und Möglichkeiten aufwendig.
Bisher werden bei der aufwendigen Bedienung daher im Wesentlichen zwei Konzepte verwendet. Einerseits eine grafische Bildschirm-gestützte Bedienung über ein zentrales Interface am Armaturenbrett und andererseits eine klassische Bedienung mittels dedizierter Schalter am Sitz selber, die jeweils bestimmten Funktionen zugewiesen sind.
So sind in der EP 1 389 559 A2 , DE 199 22 409 B4 der entsprechende Einsatz von Schaltern beschrieben. In der EP 1 838 932 B1 ist dagegen der Einsatz drehbaren eines 4-Wegeschalters mit umliegenden Betätigungstasten im beschrieben, der die Bedienung von relativ komplexen Massagefunktionen im Zusammenhang mit einer zusätzlichen Bildschirm-Anzeige erlaubt.
Es besteht jedoch nach wie vor der Wunsch nach einer weiteren Möglichkeit komplexe sitzbezogene Funktionen, insbesondere Massagefunktionen von Kraftfahrzeugsitzen intuitiv ohne Einsatz von grafischen Bildschirmen am Armaturenbrett mit einem zu bedienen. Insbesondere soll die Bedienung auch für die hinteren Sitze im Fonds durch die dortigen Passagiere möglich sein.
Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 wiedergegebenen Schalter gelöst.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass wenn der Schalter zur Auswahl und Verstellung von sitzbezogenen Funktionen von Kraftfahrzeugsitzen mit einer aus der Fläche erhabenen im Wesentlichen zylindrischen Form mit flacher Stirnseite, wobei auf der Stirnseite mindestens zwei Tastenfelder zur Anwahl der zu bedienenden Funktion angeordnet sind und am Umfang der zylindrischen Form ein Drehkranz zur Verstellung von ausgewählten Funktionen angeordnet ist, eine kompakte Anordnung trotz intuitiver Bedienung gegeben ist. Dazu kommt, dass mit einem solchen Schalter auf kleinem Raum eine Vielzahl von sitzbezogenen Funktionen bedienbar ist. Somit kann der Schalter auch im Fondsbereich von Fahrzeugen zum Einsatz kommen, in denen traditionell wenig Platz für Schalter vorhanden ist. Der Schalter kann auch im Bereich der Türen angeordnet werden.
Wenn konzentrisch um die zylindrische Form herum weitere Tastenfelder angeordnet sind, können zusätzliche Optionen durch direkte Betätigung der Tastenfelder betätigt werden.
Vorzugsweise ist auf der flachen Stirnseite mittig eine Anzeige angeordnet und die Tastenfelder sind um die Anzeige herum angeordnet. Dies erlaubt die Umsetzung eines intuitiven Bedienkonzepts mit direkter Bedienung einer Vielzahl von Funktionen bei gleichzeitig geringer Baugröße. Insbesondere ist dies der Fall, wenn die Anzeige etwa quadratisch ausgebildet ist und die Tastenfelder zwischen zentralem Quadrat und zylindrischem Umfang angeordnet sind.
Wenn die Anzeige ein Touchscreen ist, kann kontextabhängig nicht nur der Satus der Funktionen angezeigt werden, sondern auch direkt geändert werden. Dies erlaubt neben dem Drehkranz zur Verringerung bzw. Erhöhung einer ausgewählten Funktionalität die direkte und intuitive Steuerung von sitzbezogenen Funktionen insbesondere der Rücksitze, wo kein Blick auf eine zentrale Anzeige im Armaturenbrett sinnvollerweise zur Steuerung heranziehbar ist.
Die Erfindung äußert sich auch in einem entsprechenden Verfahren zur Auswahl und Verstellung von sitzbezogenen Funktionen von Kraftfahrzeugsitzen mittels des zuvor beschriebenen Schalters, wobei eine Umschaltung zwischen den sitzbezogenen Funktionen mittels der Tastenfelder erfolgt und der Drehkranz eine Verstellung der angewählten Funktion erlaubt.
Dabei kann die Funktion der Tastenfelder fest vorgegeben, frei programmierbar oder sich kontextabhängig ändern. Insbesondere erlauben die Tastenfelder die Auswahl der sitzbezogenen Funktionen, wie Sitzverstellung, Lordosenstütze, Massagefunktionen und/oder des Sitzes an sich. Mit anderen Worten die Auswahl der Funktion geschieht vorzugsweise mittels der Tastenfelder und die Stärke der Funktion wird mittels des Drehkranzes variiert. Dabei kann im Fall der Sitzauswahl auch ein Tastenfeld zur wahlweisen Bedienung bzw. Vorgabe des zu steuernden Sitzes verwendet werden.
Die Anzeige kann dann bei ausgewählter Massagefunktion deren Einstellungen darstellen und, wenn es sich um ein Touchscreen etc., handelt, auch ggf. deren Änderung erlaubt.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Es zeigen:
1 eine perspektivische, transparente Ansicht eines bekannten Sitzes;
2 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Schalter zur Bedienung der sitzbezogenen Funktionen des Sitzes aus 1;
3 eine Draufsicht auf alternativen einen erfindungsgemäßen Schalter zur Bedienung der sitzbezogenen Funktionen des Sitzes aus 1;
4 eine perspektivische Ansicht auf den Schalter aus 3 und
5 eine schematisches Blockschaltbild.
1 zeigt zur Veranschaulichung und besserem Verständnis schematisch einen als Ganzes mit 1 bezeichneten Sitz mit Massagefunktionen in einer schrägen Perspektive, wobei die Transparenz einen Blick ins Innere des Sitzes ermöglicht. Der Sitz 1 umfasst eine Kopfstütze 2, die oben an einer Rückenlehne 3 angesetzt ist, die wiederum über ein verstellbares Scharnier 5 mit dem eigentlichen Sitz 4 gekoppelt ist. Der Sitz 1 wird dabei von einem Rahmen 11 aus Stahlblech getragen, der unter der eigentlichen Sitzfläche angeordnet und mit dem Fahrzeug verbunden ist.
Die Rückenlehne 3 weist eine im Längsschnitt etwa S-förmige, anatomisch geformte Auflage 6 für den Rücken des Insassen auf, die an den Seiten mit vorstehenden Rippen 7 begrenzt ist, die dem Insassen seitlich Halt geben.
Der eigentliche Sitz 4 weist ebenfalls eine Auflage 9 auf, die die eigentliche Sitzfläche definiert. Auch hier sind an den Seiten vorstehenden Rippen 8 vorgesehen, die dem Insassen, insbesondere in Kurven seitlich Halt geben.
Die Auflage 9 wird von einem Schaumblock 10 bestehend aus einem geeigneten Natur- und/oder Kunststoff gebildet, der ggf. mit einem geeigneten Material wie Leder bezogen ist. Die Auflage muss die üblichen und bekannten Eigenschaften, wie Federung, Dämpfung, Feuchtigkeitstransport usw. aufweisen. Ferner ist es möglich Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen in der Auflage vorzusehen.
Unterhalb des Schaumblocks 10 ist eine Stützplatte 12 aus steifem Material vorgesehen. Die Stützplatte 12 ist dabei unter dem hinteren Bereich der Sitzfläche angeordnet, wo üblicherweise das Gesäß des Insassen aufliegt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Stützplatte 12 in 1 aber nicht gezeigt bzw. durchsichtig dargestellt.
Ein wesentlichstes Merkmal des Sitzes nach 1 ist das Vorhandensein von vier Luftkissen 13 unter dem eigentlichen Sitz 9 zwischen der Stützplatte 12 und dem Rahmen 11. Die Luftkissen sind dabei derart angeordnet, dass sie unter den Ecken der etwa rechteckigen Sitzfläche liegen.
Die vier voneinander unabhängig steuerbaren und beaufschlagbaren Luftkissen 13 unter der Stützplatte 12 ermöglichen neben der vertikalen Positionierung ein Kippen der Stützplatte 12 um zwei parallel zur Ebene der Sitzfläche und senkrecht zueinander verlaufenden Achsen. Somit kann eine Beckenkippung in Richtung von vorne nach hinten und umgekehrt erzeugt werden, die entlastend ist und z. B. bei Wirbelsäulengymnastik bevorzugt verwendet wird. Zur Vermeidung von Rückenschmerzen kommt es gerade auf diese Beckenkippung an. Diese Bewegung kann mit einer Kippbewegung von links nach rechts gekoppelt werden, so dass eine besonders gute Vermeidung der Ermüdung durch das durch die Beckenbewegung bedingte abwechselnde zyklische An- und Entspannen der Muskulatur erreicht wird.
Der Hub der einzelnen Luftkissen liegt in einer Größenordnung zwischen 5 mm und 30 mm, wobei der größere Hub lediglich für die Höhenverstellung verwendet wird.
Über entsprechende Software ist es möglich, geeignete Druckverläufe zu programmieren, vorzugeben und manuell oder automatisch auszuwählen. Näheres hierzu wird weiter unten folgen.
Ein vorteilhafter Steuerungszyklus der Luftkissen umfasst einem U-förmigen Verlauf der Druckwelle bzw. der Beaufschlagung der Luftkissen 13. Der Zyklus verläuft dabei z. B. von vorne nach hinten und links nach rechts, also etwa von VL nach HL nach HR nach VR nach HR nach HL nach VL (V = vorne, H = hinten, R = rechts, L = links) und dauert ca. 1 min.
Unterhalb der Stützplatte 12 und oberhalb des Rahmens 11, also zwischen Stützplatte 12 und Rahmen 11 liegen also die vier Luftkissen 13, welche über eine nicht dargestellte Steuerung, Ventile und Kompressor mittels des beaufschlagten Luftdrucks die Einstellung und Verbesserung der Dämpfung des Sitzes auch während der Fahrt erlauben. Die Steuerung kann nach Auswertung von von Sensoren stammenden Daten über die Fahrsituation und den Insassen den Luftdruck im einzelnen Luftkissen 13 automatisch regeln.
Zusätzlich weist der Sitz 1 in den Rippen 7 und 8, der Auflage 6 und der Kopfstütze 2 weitere Luftkissen 15, 17, 16 und 14 auf, die zur Massage und Konturanpassung dienen. Sie sind ebenfalls über die bereits erwähnte Steuerung regel- und/oder bedienbar. Ferner können sie im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs aufgeblasen werden und als zusätzlicher Prallschutz dienen, um einen Kontakt des Insassen mit dem Metallrahmen 11 des Sitzes zu verhindern.
Das oder die Luftkissen 14 in der Kopfstütze 2 können im Fülldruck verändert werden, um dem Insassen eine angenehme Kopfauflagefläche bereitzustellen.
Die seitlichen Luftkissen 15 und 17 können im Fülldruck verändert werden, um die Breite des Sitzes bzw. den seitlichen Halt im Sitzbereich und Rückenbereich je nach Wunsch einzustellen. Zusätzlich ist eine Funktion vorgesehen, bei der die Luftkissen 15 und 17 einer Seite des Sitzes, nämlich der Austiegsseite, zum Erleichtern des Ein- und Ausstiegs vollständig entleert werden können. Vorteilhafterweise erfolgt dies durch eine Öffnung der entsprechenden Tür.
Die Luftkissen 16 im Lordosenbereich dienen als Lordosenstütze und umfassen ein oberes, ein mittleres und ein unteres Element 16A, 16B und 16C. Diese können sowohl im Fülldruck, als auch in der Position und Form eingestellt werden, um eine dem Insassen angenehme Lordosenstütze zu bieten.
Die oben beschriebene Auswahl der jeweiligen Luftkissen zu deren Verstellung und deren Verstellung erfolgt mit den nachfolgend zunächst strukturell mit Bezug zu den 2 bis 4 beschriebenen Schaltern.
Der als Ganzes in 2 mit 18 bezeichnete Schalter umfasst eine im wesentlichen zylindrische Form mit einer Stirnseite 19, die in der Draufsicht in der Papierebene erkennbar ist, die sich aus der Ebene (Befestigungs- bzw. Anbringungsort) erhebt.
Am Umfang der zylindrischen Form ist ein Drehkranz 20 angeordnet.
Auf der Stirnseite 19 sind eine zentrale Touchscreen-Anzeige 21 und um diese herum acht Tastenfelder 22–29 angeordnet. In dieser Ausgestaltung ist der Schalter 18 gedacht zur gleichzeitigen Bedienung des Fahrer- und Beifahrersitzes, so dass er am sinnvollsten zentral zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz an der Mittelarmlehne etc. angeordnet ist.
Die Tastenfelder 22–29 sind jeweils der Auswahl verschiedener Sitzfunktionen zu geordnet und mit entsprechenden Piktogrammen versehen:
Taste 22 – Lordosenstütze
Taste 23 – Rückenmassage Beifahrer
Taste 24 – Beckenmassage Beifahrer
Taste 25 – Auswahl Beifahrersitz
Taste 26 – Auswahl Fahrersitz
Taste 27 – Beckenmassage Beifahrer
Taste 28 – Rückenmassage Fahrer
Taste 29 – seitlicher Halt
Die ausgewählte Funktion kann dann entweder direkt mittels des Drehkranzes 20 verstellt werden. Alternativ kann dies indirekt über die Anzeige 21 erfolgen.
Die Anzeige 21 zeigt die jeweils gewählte und aktive Funktion des Sitzes mittels Piktogrammen 30–35 an. Das zentrale Piktogramm 30 gibt die aktive Funktion wieder, hier Massage mittels der Lordosenstütze mittels Luftkissen 16. Piktogramm 31 gibt die Intensität an. Piktogramm 32 gibt die Geschwindigkeit an. Piktogramm 33 den aktiven Sitz, hier Beifahrersitz. Piktogramm 34 gibt das Muster und Piktogramm 35 die Dauer an.
Durch Druck auf das jeweilige Piktogramm wird diese Option zur Veränderung des jeweiligen Werts ausgewählt. Die Veränderung kann entweder durch Verdrehen des Drehkranzes 20 erfolgen oder alternativ durch Halten des Drucks auf dem Piktogramm, wobei z.B. dann sich verändernde Werte zyklisch durchlaufen werden.
In 3 und 4 ist eine Variante des Schalters dargestellt. Der Schalter 18* unterscheidet sich im Wesentlichen von dem soeben beschriebenen Schalter 18 durch weitere konzentrisch um den Umfang angeordnete Tastenfelder 36–41 und einer abweichenden Belegung der Tasten 23–28. Dies erlaubt es, die Anzeige 21* ohne Touchfunktion als reine Anzeige zu verwenden. Auf diese Unterscheide wird nachfolgend eingegangen.
So ersetzen Tasten 36 und 37 bzw. Tasten 40 und 41 nun Tasten 23 und 24 bzw. 27 und 28. Tasten 25 und 26 sind nun ebenfalls durch Tasten 38 und 39 ersetzt. Dadurch werden die Tasten 23–28 zur direkten Auswahl weiterer Funktionen bzw. Einstellungen frei.
Tasten 23* und 24* erlauben nun direkt die Erhöhung oder Verringerung der Intensität. Taste 25* erlaubt die Vorgabe der Geschwindigkeit und Taste 26* die Dauer. Tasten 27* und 28* stellen nun Muster und Dauer ein.
In 5 ist ein Blockschaltbild der Steuerung der Aktuatoren 13–17 des Sitzes aus 1 durch einen Schalter 18 dargestellt.
Der Schalter 18 ist mit einer Steuerung 42 elektronisch verbunden (z.B. mittels CAN Bus), so dass die Tastenbetätigungen etc. von der Steuerung 42 registriert und der Funktion etc. Zugeordnet werden können.
Nach Betätigung des Schalters 18 nimmt die Steuerung 42 daraufhin die Ansteuerung der Aktoren 13–18 für die gewünschte Funktion bzw. Einstellung vor.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1564066 A1 [0002]
EP 1389559 A2 [0005]
DE 19922409 B4 [0005]
EP 1838932 B1 [0005]

Claims

Schalter zur Auswahl und Verstellung von sitzbezogenen Funktionen von Kraftfahrzeugsitzen mit einer aus der Fläche erhabenen im Wesentlichen zylindrischen Form mit flacher Stirnseite, wobei auf der Stirnseite mindestens zwei Tastenfelder zur Anwahl der zu bedienenden Funktion angeordnet sind und am Umfang der zylindrischen Form ein Drehkranz zur Verstellung von ausgewählten Funktionen angeordnet ist.
Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass konzentrisch um die zylindrische Form herum weitere Tastenfelder angeordnet sind.
Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der flachen Stirnseite mittig eine Anzeige angeordnet ist und die Tastenfelder um die Anzeige herum angeordnet sind.
Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige etwa quadratisch ausgebildet ist und die Tastenfelder zwischen zentralem Quadrat und zylindrischem Umfang angeordnet sind.
Schalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige ein Touchscreen ist.
Verfahren zur Auswahl und Verstellung von sitzbezogenen Funktionen von Kraftfahrzeugsitzen mittels eines Schalters nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Umschaltung zwischen den sitzbezogenen Funktionen mittels der Tastenfelder erfolgt und der Drehkranz eine Verstellung der angewählten Funktion erlaubt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion der Tastenfelder fest vorgegeben, frei programmierbar oder sich kontextabhängig ändert.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastenfelder die Auswahl der Sitzverstellung, der Lordosenstütze, der Massagefunktionen und/oder des Sitzes an sich erlauben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige bei ausgewählter Massagefunktion deren Einstellungen darstellt und ggf. deren Änderung erlaubt.