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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Sitzlängeneinstellung eines Kraftfahrzeugsitzes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Sitzlängeneinstellung eines Sitzes eines Kraftfahrzeuges erfolgt üblicherweise über einen Schienenmechanismus, bei dem ein oberes Sitzschienenpaar auf einem stationären unteren Sitzschienenpaar beweglich gelagert ist. Dabei gleitet das obere Sitzschienenpaar, im folgenden kurz Gleiter genannt, auf dem unteren Sitzschienenpaar, wenn eine Verriegelung gelöst und der Sitz im wesentlichen waagerecht geschoben oder elektrisch bewegt wird.
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Zur Bestimmung der Sitzposition ist an einem Gleiter, d.h. einer oberen Sitzschiene, ein Hallsensor befestigt, wobei die Anordnung des Hallsensors derartig erfolgt, dass zwei Sitzlängeneinstellung erfasst werden können, nämlich in dem einerseits das Magnetfeld des Hallsensors die untere metallische/ferromagnetische Sitzschiene erfasst oder andererseits das Magnetfeld des Hallsensors die untere Sitzschiene nicht erfasst, also gegen Luft gerichtet ist. Folglich wird der Hallsensor derzeit so angeordnet, dass er zwei Bereiche der Sitzlängsverstellung unterscheiden kann. Ferner kann nicht nur eine einmalige Sitzlängeneinstellung erfasst und abgespeichert werden, sondern die Erfassung und Abspeicherung kann permanent erfolgen, beispielsweise alle 200 Millisekunden.
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Die genaue Bestimmung der Sitzlängeneinstellung ist für adaptive Sicherheitssysteme, wie beispielsweise Gurtstraffer oder Airbag, wichtig, um die Auslöseparameter im Falle einer Kollision geeignet als Funktion der Sitzlängeneinstellung wählen zu können. Insbesondere wird die Adaption der Auslöseparameter als Funktion von nur zwei Sitzlängeneinstellungen zukünftigen Sicherheitsanforderungen nicht mehr gerecht werden. Um nun mehr als zwei Sitzpositionen detektieren zu können, könnten mehrere Hallsensoren verwendet werden, was zu hohen Kosten und bei kleineren Fahrzeugen zu Bauraumproblemen führt.
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Die Druckschrift
DE 103 57 750 B4 offenbart eine Vorrichtung zum Bestimmen der Position eines zwischen einer vorderen und einer hinteren Position bewegbaren Fahrersitzes. Dabei umfasst die Vorrichtung eine Halleffekteinrichtung, einen Magneten, der ein auf die Halleffekteinrichtung wirkendes Magnetfeld erzeugt, und ein aus ferromagnetischem Material aufgebautes Glied, das einen benachbart zum Magneten angeordneten Teil hat, welches eine Größe besitzt, die einzigartig für jede unterschiedliche Position des Fahrzeugsitzes zwischen den vorderen und hinteren Positionen ist. Auf diese Weise ist eine kontinuierliche Bestimmung der Position mit erhöhtem apparativen Aufwand möglich.
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Die Druckschrift
US 8 531 181 B2 beschreibt eine lineare Magnetsensoranordnung zur Detektion der Position einer Komponente, die entlang eines vorbestimmten Bewegungspfades bewegt werden kann. Dabei umfasst die Anordnung eine entlang des Bewegungspfades angeordnete Vorrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, dessen Polarität sich entlang des Bewegungspfades der Komponente ändert, und einen Hallsensor mit mindestens zwei Messfeldern, die innerhalb des effektiven Bereichs des Magnetfeldes angeordnet sind. Die Vorrichtung zur Erzeugung des magnetischen Feldes wird durch eine Vielzahl von an dem Bewegungspfad linear angeordneten Magneten gebildet, was zu einer komplexen Anordnung führt, die hohe Kosten verursacht.
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Die Druckschrift
DE 20 2005 004 528 U1 beschreibt ein Positionsmess-System für ein entlang eines Verstellweges verstellbares Kraftfahrzeugteil mit
- - einem Geberelement, das sich zumindest abschnittsweise entlang des Verstellweges des Kraftfahrzeugteils erstreckt,
- - einem benachbart zum Geberelement angeordneten Nehmerelement und
- - einer am Nehmerelement angeordneten Detektoreinrichtung mit mindestens einem Detektor zum Detektieren elektromagnetischer Felder,
wobei das Geberelement oder das Nehmerelement zur Befestigung an dem verstellbaren Kraftfahrzeugteil vorgesehen ist und das Nehmerelement und das Geberelement derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sich die Detektoreinrichtung und das Geberelement entlang eines Detektionsabschnittes des Geberelementes relativ zueinander bewegen, wenn sich das Kraftfahrzeugteil entlang des Verstellweges bewegt, wobei das Geberelement entlang des Detektionsabschnittes derart räumlich variierende elektromagnetische Eigenschaften aufweist, dass der Detektionsabschnitt im Zusammenwirken mit der Detektoreinrichtung ein als Maß für die relative Position zwischen Geberelement und Nehmerelement geeignetes Detektorsignal generiert.
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Die Druckschrift
DE 100 48 270 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Einstellung der Position mindestens einer Fahrzeugeinrichtung in Abhängigkeit von der Position einer Komponente eines Fahrzeugsitzes, wobei die Einrichtung einen Positionscode an einem Teil der Verstelleinrichtung des Fahrzeugsitzes und eine Codeleseeinrichtung an einem gegenüber diesem beweglichen Teil der Verstelleinrichtung umfasst. Eine Steuerschaltung verarbeitet die von der Codeleseeinrichtung erhaltenen Signale, errechnet daraus die Sollposition der abhängigen Fahrzeugeinrichtung und ermöglicht so, dass die abhängige Fahrzeugeinrichtung in die errechnete Sollposition nachgeführt werden kann.
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Die Druckschrift
DE 101 36 820 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Bestimmung der Relativposition zwischen einer beweglichen Komponente eines Fahrzeugsitzes und einem benachbarten, stationären Teil, wobei die Einrichtung mindestens einen Magneten umfasst, der an der Sitzkomponente oder dem stationären Teil angebracht ist. An dem jeweils anderen Teil (am stationären Teil oder an der Sitzkomponente) ist eine Sensoreinrichtung vorgesehen, die mindestens einen mit dem Magneten wechselwirkenden Hall-Sensor umfasst. Der Magnet befindet sich dabei an einer frei zugänglichen Stelle der Sitzkomponente oder des stationären Teils. Um zu verhindern, dass durch herabfallende ferritische Gebrauchsgegenstände wie beispielsweise Münzen oder Schlüssel die Wechselwirkung zwischen Hall-Sensor und Magnet gestört wird, ist die Sensoreinrichtung dem Magneten so eng benachbart, dass kein derartiger Gebrauchsgegenstand in den Spalt zwischen Sensoreinrichtung und Magnet passt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Kraftfahrzeugsitzes zu schaffen, mit der die Bestimmung von mehr als zwei Sitzlängeneinstellungen mit einfachen Mitteln bewerkstelligt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der Sitzlängeneinstellung eines Sitzes eines Kraftfahrzeuges, wobei der Sitz auf einem Schienenmechanismus umfassend zwei Sitzschienen mit jeweils einer Oberschiene und einer Unterschiene angeordnet ist, wobei die Oberschiene auf der stationären Unterschiene beweglich gelagert ist und wobei zur Bestimmung der Sitzlängeneinstellung an zumindest einer Sitzschiene ein Hallsensor angeordnet ist, weist mindestens zwei an der Sitzschiene angeordnete Blechelemente mit unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften auf. Dabei sind die Blechelemente horizontal beabstandet so angebracht, dass sie sich weder überlappen noch unmittelbar aneinandergrenzen, wobei der Hallsensor und die Blechelemente an der Sitzschiene beweglich zueinander so angeordnet sind, dass die unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften der Blechelemente unterschiedliche Signale im Erfassungsbereich des Hallsensors für unterschiedliche Sitzlängeneinstellungen bewirken. Dabei werden die unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften der Blechelemente durch unterschiedliche Gestaltungen und/oder unterschiedliche geometrischen Formen der Blechelemente erzeugt. Unterschiedliche geometrische Formen bedeuten dabei unterschiedliche Höhe, Breite und Dicke.
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Auf diese Weise können mehrere, d.h. mehr als zwei Sitzlängeneinstellungen des Kraftfahrzeugsitzes mit Hilfe von nur einem Hallsensor bestimmt werden, wodurch die Vorrichtung einfach und kostengünstig ist.
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Weiter bevorzugt sind der Hallsensor an der Oberschiene und die horizontal beabstandeten Blechelemente an der Unterschiene angeordnet. Die Anordnung kann auch umgekehrt erfolgen, jedoch ist es einfacher die Blechelemente stationär anzuordnen.
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Insbesondere können die horizontal beabstandeten Blechelemente seitlich an der Unterschiene angeordnet sein und der Hallsensor wird mit der Bewegung der Oberschiene an den Blechelementen vorbeigeführt.
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Vorzugsweise werden die unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften der Blechelemente durch unterschiedliche Materialien erzeugt.
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Insbesondere kann die Vorrichtung zwei Blechelemente aufweisen, wodurch drei unterschiedliche Bereiche der Signale im Erfassungsbereich des Hallsensors erzeugt werden, die unterschiedlichen Sitzlängenbereichen zugeordnet werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt
- 1 eine seitliche Ansicht einer Sitzschiene bestehend aus einer Unterschiene und einer Oberschiene, und
- 2 die Sitzschiene der 1 in Draufsicht.
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1 zeigt eine seitliche Ansicht einer Sitzschiene 1 zur Aufnahme eines Sitzes in einem Kraftfahrzeug, wobei es sich bei dem Kraftfahrzeugsitz üblicherweise um den Fahrersitz oder den Beifahrersitz handelt. Die Sitzschiene 1 umfasst eine Oberschiene 2, die linear gleitend in einer Unterschiene 3 gelagert ist, wobei die Unterschiene 3 mit einem Befestigungselement 4 an der Karosserie (nicht dargestellt) befestigt ist. Die Oberschiene 2 weist an ihrer Oberseite Befestigungselemente 5, 6 in der Form von Laschen mit Öffnungen zur Aufnahme von Schraubverbindungen auf, die zur Befestigung des Sitzes (nicht dargestellt) an der Oberschiene 2 dienen.
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Auf der Oberschiene 2 ist ein Hallsensor 7 mittels einer Befestigungslasche 8 befestigt, beispielsweise mit einer Verschraubung 9. Der Hallsensor 7 wird auf diese Weise mit der Oberschiene 2 mit bewegt. An der Unterschiene 3 sind seitlich zwei Blechelemente 10, 11 horizontal beabstandet mit Befestigungsmitteln 12 so angeordnet, dass sie sich weder überlappen noch unmittelbar aneinandergrenzen. Als Befestigungsmittel 12 können Schweißverbindungen, Schrauben, Nieten oder Ähnliches dienen. Die Blechelemente 10, 11 sind dabei so angeordnet und ausgelegt, dass mit der Bewegung der Oberschiene 2 der Hallsensor 7 an den Blechelementen 10, 11 in dem Beispiel innenseitig vorbei gleitet, sodass das Magnetfeld des Hallsensors 7 die Blechelemente 10, 11 erfasst. Dabei besitzen die Blechelemente 10, 11 unterschiedliche ferromagnetische Eigenschaften und rufen daher im Hallsensor 7 unterschiedliche Signale, d.h. unterschiedliche Ströme, hervor, die ausgewertet und den jeweiligen Sitzlängenbereichen zugeordnet werden können.
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Die unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften können erreicht werden durch die Verwendung unterschiedlicher Materialien für die Blechelemente 10, 11 und/oder durch unterschiedliche Gestaltungen/Formen der Blechelemente 10, 11. In dem Beispiel der 1 sind die Blechelemente 10, 11 aus unterschiedlichen ferromagnetischen Materialien und weisen unterschiedliche Formen auf. So weist die linke Blechelemente 10, 11 unterschiedliche Nuten 13 und 14 auf. Ferner weist das rechte Blechelement 11 an seinem oberen Rand eine umgebogene Kante 15 auf, während das linke Blechelement 10 einen glatten oberen Rand hat.
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Durch die unterschiedlichen Signale des Hallsensors 7 auf das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein der Blechelemente 10, 11 werden unterschiedliche Bereiche I, II und III definiert, die Sitzlängenbereichen zugeordnet werden können. Dadurch besteht die Möglichkeit einer besseren Abstimmung der Rückhaltesysteme auf den Insassen.
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2 zeigt die Sitzschiene 1 der 1 in Draufsicht, mit anderen Worten die Sitzschiene 1 der 1 um 90° nach oben gekippt. Zu erkennen ist die Unterschiene 3, in der die Oberschiene 2 läuft. Auf der Oberschiene 2 ist die Befestigungslasche 5 sowie die weitere Befestigungslasche 6 angeordnet, die in Draufsicht gestrichelt dargestellt sind. Ferner ist auf der Oberschiene 2 der Hallsensor 7 in der Befestigungslasche 8 mittels einer Schraube 9 angebracht, wobei die Befestigungslasche 8 eine L-Form hat und der nach oben zeigende Schenkel der Lasche 8 gestrichelt dargestellt ist, während der waagrechte Schenkel auf der Oberschiene 2 befestigt ist. An der Unterschiene 3 sind die Blechelemente 10, 11 seitlich voneinander beabstandet so angeordnet, dass mit der Bewegung der Oberschiene 2 sich der Hallsensor 7 in einem vorgegebenen geringen Abstand an den Blechelementen 10, 11 vorbei bewegt. Durch die unterschiedliche Formen, Dicken und Materialien und der sich daraus ergebenden unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften der Blechelemente 10, 11 werden vom Magnetfeld des Hallsensors 7 in den Hallsensor unterschiedliche Signale induziert, sodass sich die in 2 dargestellten unterschiedlichen Bereiche I, II und III ergeben, die entsprechenden Sitzlängenbereichen zugeordnet werden können.
