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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugsitzanlage mit einer Massageeinrichtung, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer Massageeinrichtung für eine Fahrzeugsitzanlage, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 4.
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Aus der
DE 10 2004 050 233 A1 ist ein Fahrzeugsitz bekannt, bei dem in ein Sitzpolster jeweils eine Mehrzahl von mit einem Steuergerät verbundenen Formänderungselementen und Sensoren integriert ist. Die Sensoren sind bevorzugt als Sonographiesensoren ausgebildet, mittels derer ein physiologischer Zustand, das heißt insbesondere eine Position beziehungsweise Haltung, eines Sitzinsassen sensiert werden kann. In Abhängigkeit von diesem Zustand kann das Steuergerät die Formänderungselemente steuern. Durch die Formänderungselemente kann dann eine Kontur des Fahrzeugsitzes verändert und/oder eine automatische Massagefunktion ausgeführt werden. Damit sollen Ermüdungserscheinungen vorgebeugt und insbesondere eine Muskelverspannung verhindert werden.
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Sowohl aus dem Fahrzeugbau als auch aus dem Therapiebereich und von entsprechenden Heimgeräten ist eine Vielzahl von Massagegeräten bekannt, welche auch in Sitze oder Sitzauflagen integriert sein und eine automatische Massagefunktionalität aufweisen können. Aufgrund individueller Unterschiede jeweiliger Nutzer beziehungsweise Sitzinsassen etwa in deren Körpermaßen und/oder Körperhaltung kommt es jedoch typischerweise zu unterschiedlichen beziehungsweise inkonsistenten Erfahrungen und Wahrnehmungen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Fahrzeugsitzanlage mit einer Massageeinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Fahrzeugsitzanlage bereitzustellen, welche eine verbesserte individuelle Anpassung einer Massagefunktionalität an jeweilige Sitzinsassen bieten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fahrzeugsitzanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst.
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Um eine Fahrzeugsitzanlage mit einer Massageeinrichtung zu schaffen, welche eine verbesserte individuelle Anpassung einer Massagefunktionalität an jeweilige Sitzinsassen bietet, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in Abhängigkeit von Daten der Sensoreinrichtung jeweilige Kontaktflächen zwischen der Fahrzeugsitzanlage und einem Sitzinsassen ermittelbar und jeweils gezielt diejenigen Aktuatorelemente aktivierbar sind, die in den Bereichen der ermittelten Kontaktflächen angeordnet sind. Mit anderen Worten kann also durch die Sensoreinrichtung beziehungsweise aus von der Sensoreinrichtung gelieferten Daten oder Messwerten bestimmt werden, welche Bereiche der Fahrzeugsitzanlage von dem jeweils aktuellen Sitzinsassen in seiner jeweils aktuellen Haltung beziehungsweise Position tatsächlich berührt werden und bei welchen Bereichen dies nicht der Fall ist.
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Unter Kontaktflächen sind also diejenigen dem Sitzinsassen zugewandten Flächenbereiche der Fahrzeugsitzanlage zu verstehen, in denen der Körper des Sitzinsassen an der Fahrzeugsitzanlage an- beziehungsweise aufliegt.
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Dazu kann die Sensoreinrichtung, welche eine Mehrzahl von einzelnen, an verschiedenen Stellen in der Fahrzeugsitzanlage angeordneten Sensoren umfassen kann, mit einem speziell für diesen Zweck vorgesehenen und/oder bereits in dem entsprechenden Fahrzeug vorhandenen Steuergerät verbunden sein, welches die von der Sensoreinrichtung gelieferten Daten auswerten und in entsprechende Steuersignale für die Aktuatorelemente umsetzen kann. Mit der Kenntnis der jeweiligen tatsächlichen Kontaktflächen zwischen der Fahrzeugsitzanlage und dem Sitzinsassen ist es dann möglich, eine optimal an die jeweilige Situation angepasste Auswahl beziehungsweise Untermenge der Aktuatorelemente zu aktivieren und die restlichen Aktuatorelemente zu deaktivieren. Durch eine solche optimal individualisierte Anpassung kann eine besonders vorteilhafte Entspannung der Muskulatur des jeweiligen Sitzinsassen und damit ein verbessertes Komfortempfinden erzielt werden, da keine Pausen oder Unterbrechungen in dem von dem Sitzinsassen wahrgenommenen Massageablauf auftreten. Zu solchen Pausen oder Unterbrechungen käme es andernfalls immer dann, wenn solche Aktuatorelemente aktiv wären, die in Bereichen der Fahrzeugsitzanlage angeordnet sind, in denen kein Kontakt zu dem Sitzinsassen besteht, sodass folglich eine Aktivität dieser Aktuatorelemente von dem Sitzinsassen nicht wahrgenommen würde.
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Durch eine individuelle Passung der Massagefunktionalität zu der jeweiligen Körperhaltung beziehungsweise Körpergröße des Sitzinsassen kann gegebenenfalls zudem vorteilhaft ein Zeitintervall zwischen jeweiligen Aktivierungen beziehungsweise Aktivitätszeitpunkten einzelner Aktuatorelemente im Rahmen beispielsweise eines automatischen Massageprogrammes verkürzt werden, wenn die Gesamtanzahl anzusteuernder Aktuatoren, die im Rahmen des Massageprogramms aktiviert beziehungsweise durchlaufen werden, durch Deaktivierung von aktuell nicht nutzbringenden Aktuatorelementen verringert ist. Ein weiterer Vorteil einer gezielten und individualisierten Ansteuerung der Aktuatorelemente besteht darin, dass durch Deaktivierung derjenigen Aktuatorelemente, die dem jeweiligen Sitzinsassen keinen Nutzen bringen, Energie und jeweilige Betriebszeiten – und damit gegebenenfalls auch Verschleiß – eingespart werden kann.
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Eine solche Fahrzeugsitzanlage kann in praktisch beliebigen Fahrzeugen eingesetzt werden und dort jeweils auch an unterschiedlichen Positionen eingebaut sein. So kann beispielsweise im Falle eines Pkw ein Fahrer- und/oder ein Beifahrersitz, aber auch eine Sitzanlage im Fahrzeugfond entsprechend ausgestattet sein, sodass nicht nur ein jeweiliger Fahrzeugführer, sondern auch jeweilige Passagiere von der Massageeinrichtung profitieren können, was insbesondere auf Langstrecken besonders vorteilhaft ist.
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In einer entsprechend ausgestatteten Fahrzeugsitzanlage kann jeweils eine Vielzahl von Aktuatorelementen und von einzelnen Sensoren vorgesehen beziehungsweise angeordnet sein, wobei deren Positionen innerhalb der Fahrzeugsitzanlage zueinander korrespondieren beziehungsweise miteinander korrelieren können, aber nicht müssen. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass jedem Aktuatorelement ein Sensor der Sensoreinrichtung zugeordnet ist, die Aktuatorelemente und die Sensoren können jedoch auch unabhängig voneinander verteilt beziehungsweise angeordnet sein. Wichtig ist dabei lediglich, dass eine ausreichende Abdeckung der für einen Kontakt mit Sitzinsassen vorgesehenen Bereiche der Fahrzeugsitzanlage erzielt wird, um die gewünschte Genauigkeit bei der Ermittlung beziehungsweise Detektion der jeweiligen Kontaktflächen erreichen und eine effektive Massagefunktionalität bereitstellen zu können. Insbesondere die Aktuatorelemente, aber gegebenenfalls auch die Sensoren der Sensoreinrichtung, können beispielsweise in Bereichen der Fahrzeugsitzanlage angeordnet sein, welche bei einer typischen Haltung und Position eines Sitzinsassen mit Körperbereichen beidseitig einer mittigen Körperlängsachse, beispielsweise der Wirbelsäule, sowie gegebenenfalls mit jeweiligen Unterseiten der Oberschenkel in Kontakt kommen können.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung eine Mehrzahl von Drucksensoren umfasst. Diese Drucksensoren können dabei in einer Rückenlehne und/oder in einem Kissenteil der Fahrzeugsitzanlage angeordnet sein. Die Verwendung von Drucksensoren zur Ermittlung der jeweiligen Kontaktflächen ist besonders vorteilhaft, da aufgrund der geringen möglichen Baugröße der Drucksensoren problemlos eine Vielzahl von ihnen in der Fahrzeugsitzanlage verteilt angeordnet werden können, sodass eine gut aufgelöste und differenzierte Feststellung der tatsächlichen Kontaktflächen möglich ist. Weiterhin können vorteilhaft gegebenenfalls bereits von einem System zur Sitzbelegungserkennung verwendete beziehungsweise vorhandene Drucksensoren verwendet werden, wodurch zusätzliche Bauteile und damit Kosten, Herstellungsaufwand und Gewicht eingespart werden können.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung eine Kamera, insbesondere eine 3D-Kamera, umfasst. Mittels einer entsprechenden Auswertung von von der Kamera gelieferten Bilddaten können die jeweiligen Körpermaße und die jeweilige Körperhaltung des Sitzinsassen erfasst und daraus die jeweiligen Kontaktflächen ermittelt beziehungsweise abgeleitet werden. Die Verwendung einer Kamera kann besonders vorteilhaft sein, da dadurch ein besonders einfacher Austausch ermöglicht werden kann und durch eine räumlich von der Fahrzeugsitzanlage getrennte Anordnung der Kamera eine mechanische Belastung durch jeweilige Sitzinsassen und/oder auf der Fahrzeugsitzanlage deponierte Gegenstände vermieden wird. Auch hier kann vorteilhaft gegebenenfalls auf von anderen Systemen verwendete beziehungsweise vorhandene Komponenten zurückgegriffen werden, wodurch vorteilhaft Kosten, Herstellungsaufwand und Gewicht eingespart werden können.
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Eine Verwendung von Drucksensoren und eine Verwendung einer Kamera als Teil der Sensoreinrichtung kann dabei alternativ oder in Kombination erfolgen, wodurch gegebenenfalls Einsparungen realisiert oder eine erhöhte Ausfallsicherheit beziehungsweise eine verbesserte Zuverlässigkeit und/oder Genauigkeit bei der Ermittlung beziehungsweise Detektion der Kontaktflächen realisiert werden können.
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Um ein Verfahren zum Betreiben einer Massageeinrichtung für eine Fahrzeugsitzanlage bereitzustellen, welches eine verbesserte individuelle Anpassung einer Massagefunktionalität an jeweilige Sitzinsassen bietet, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in Abhängigkeit von Daten der Sensoreinrichtung jeweilige tatsächliche Kontaktflächen zwischen der Fahrzeugsitzanlage und einem Sitzinsassen ermittelt werden und jeweils gezielt nur diejenigen Aktuatorelemente aktiviert werden, die in den Bereichen der so ermittelten Kontaktflächen angeordnet sind.
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In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass die Kontaktflächen mittels in die Fahrzeugsitzanlage integrierter Drucksensoren ermittelt werden.
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In einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass die Kontaktflächen mittels einer Kamera, insbesondere einer 3D-Kamera, ermittelt werden.
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Die bisher und im Folgenden sowie in den Patentansprüchen beschriebenen funktionalen Ausbildungen der erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzanlage sowie die entsprechenden Vorteile sind entsprechend sinngemäß auch auf das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Einrichtungen und Bauteile übertragbar und umgekehrt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Fahrzeugsitzanlage mit einer Mehrzahl von Aktuatorelementen und Sensoren sowie eines Sitzinsassen; und
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2 eine schematische Rückansicht eines potentiellen Sitzinsassen mit korrespondierenden Positionen jeweiliger Drucksensoren.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Fahrzeugsitzanlage 10 mit einer Rückenlehne 12 und einem Kissenteil 14, wobei in diesen eine Sensoreinrichtung 16 mit einer Mehrzahl von Drucksensoren 18 und eine Mehrzahl von Aktuatorelementen 20 angeordnet ist. Weiterhin dargestellt ist ein Sitzinsasse 22, der sich teilweise in Kontakt mit der Fahrzeugsitzanlage 10 befindet. Vorliegend ist der Sitzinsasse 22 in einer Haltung dargestellt, in der ein Schulterbereich 24 des Sitzinsassen 22 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne und ein Oberschenkelbereich 26 des Sitzinsassen 22 in Fahrzeughochrichtung nach oben geneigt beziehungsweise abgewinkelt angeordnet ist. Dadurch ist ein Kontakt des Sitzinsassen 22 mit der Fahrzeugsitzanlage 10 in Kontaktflächen 28 gegeben, während in kontaktlosen Flächen 30 kein solcher Kontakt besteht.
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Diese dargestellte Körperhaltung des Sitzinsassen 22 stellt eine durchaus typische Situation dar, der bekannte Massagesysteme, insbesondere für Fahrzeugsitze, jedoch nicht Rechnung tragen. Da nicht nur abhängig von der momentanen Körperhaltung des Sitzinsassen 22, sondern auch abhängig von dessen Körpermaßen beziehungsweise Körpergröße in jeweils unterschiedlichen Bereichen ein tatsächlicher Kontakt zwischen dem Sitzinsassen 22 und der Fahrzeugsitzanlage 10 besteht, ist es nicht nützlich oder sinnvoll, auch diejenigen der Aktuatorelemente 20 im Rahmen einer Massagefunktion zu aktivieren, die aufgrund eines nicht vorhandenen Kontaktes keinerlei Wirkung auf den Sitzinsassen 22 ausüben können.
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Aus diesem Grund ist es vorliegend vorgesehen, dass mittels der Drucksensoren 18 der Sensoreinrichtung 16 die tatsächlichen Kontaktflächen 28 zwischen der Fahrzeugsitzanlage 10 und dem Sitzinsassen 22 ermittelt werden. Dazu können die einzelnen Drucksensoren 18 beispielsweise gleichmäßig über zumindest nahezu die gesamte dem Sitzinsassen 22 zugewandte Fläche der Fahrzeugsitzanlage 10 verteilt sein, wobei hier eine größere Anzahl und eine sinnvolle Verteilung beziehungsweise Anordnung eine gewünschte beziehungsweise optimale Auflösung und damit Einschränkung beziehungsweise Definition der tatsächlichen Kontaktflächen ermöglicht. Die Drucksensoren 18 können je nach Ausbildung und Auslegung auf verschiedene Arten in die Fahrzeugsitzanlage 10 integriert sein. Beispielsweise können sie unterhalb eines Sitzbezuges aber oberhalb einer Polsterung angeordnet sein.
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Die Drucksensoren 18 können weiterhin mit einem zentralen Steuergerät verbunden sein, welches die gelieferten Daten beziehungsweise Messwerte auswerten und in entsprechende Steuersignale für die Aktuatorelemente 20 umsetzen kann. Es kann aber auch eine Mehrzahl von Steuergeräten vorgesehen sein, welche jeweils mit einer Teilmenge der Drucksensoren 18 und der Aktuatorelemente 20 verbunden sind. So kann beispielsweise jeweils ein eigenes Steuergerät für die in der Rückenlehne 12 und für die in dem Kissenteil 14 angeordneten Drucksensoren 18 und Aktuatorelemente 20 vorgesehen sein. Ebenso ist es auch denkbar, ein bereits vorhandenes zentrales Steuergerät (ECU, Electronic Control Unit) des mit der Fahrzeugsitzanlage 10 ausgestatteten Fahrzeugs zu verwenden.
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Eine einfache Möglichkeit für einen Einbau und eine entsprechende Kontaktierung der Drucksensoren 18 und der Aktuatorelemente 20 sowie eine Auswertung der gelieferten Daten zur Bestimmung der tatsächlichen Kontaktflächen 28 stellt es dar, jedem der Aktuatorelemente 20 einen Drucksensor 18 zuzuordnen, der unmittelbar im Bereich des entsprechenden Aktuatorelementes 20 angeordnet ist.
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Vorliegend berührt der Sitzinsasse 22 die Fahrzeugsitzanlage 10 in den Bereichen der Kontaktflächen 28, während in den Bereichen der kontaktlosen Flächen 30 ein Abstand zwischen dem Sitzinsassen 22 und der Fahrzeugsitzanlage 10 vorhanden ist. Dadurch werden also im Bereich der Kontaktflächen 28 angeordnete Drucksensoren 32 durch den Sitzinsassen 22 mit einem Druck beaufschlagt, welcher messbar ist beziehungsweise gemessen wird und zur Bestimmung der Kontaktflächen 28 dient. Die in den kontaktlosen Flächen 30 angeordneten Drucksensoren 34 messen hingegen keine Druckbeaufschlagung, sodass die Kontaktflächen 28 anhand der Gesamtheit aller Messwerte zuverlässig eingegrenzt und bestimmt werden können. Entsprechend den bestimmten Kontaktflächen 28 werden von den Aktuatorelementen 20 nur diejenigen Aktuatorelemente 36 aktiviert, die sich im Bereich der Kontaktflächen 28 befinden, und diejenigen Aktuatorelemente 38 deaktiviert, die sich in den Bereichen der kontaktlosen Flächen 30 befinden. Damit ist eine optimale Anpassung der tatsächlich aktiven Aktuatorelemente 36 an die individuelle Position, Größe und Haltung des jeweiligen Sitzinsassen 22 gegeben. Werden im Rahmen eines automatischen Massageprogramms dann beispielsweise alle aktivierten Aktuatorelemente 36 durchlaufen, kommt es zu keiner gefühlten Pause in der Massagefunktionalität, da die deaktivierten Aktuatorelemente 38, die keinen für den Sitzinsassen 22 wahrnehmbaren Beitrag liefern würden, übersprungen beziehungsweise nicht verwendet werden.
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Eine Bestimmung der jeweiligen Kontaktflächen 28 kann permanent oder in festgelegten Intervallen, jedenfalls aber auch dynamisch während des Betriebes beziehungsweise während einer Fahrt erfolgen, sodass auch dann, wenn der Sitzinsasse 22 seine Haltung verändert und damit eine Veränderung der tatsächlichen Kontaktflächen 28 bewirkt, jederzeit und weiterhin eine optimal individualisierte Anpassung der Massagefunktionalität durch gezielte Auswahl der aktivierten Aktuatorelemente 36 und der deaktivierten Aktuatorelemente 38 gegeben ist. Um eine Abgrenzung der Kontaktflächen 28 gegenüber den kontaktlosen Flächen 30 zu ermöglichen, sollten wenigstens zwei, vorzugsweise jedoch wenigstens acht, Drucksensoren 18 insbesondere in der Rückenlehne 12 vorgesehen sein.
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2 zeigt eine schematische Rückansicht eines potentiellen Sitzinsassen 22 mit möglichen korrespondierenden Positionen jeweiliger Drucksensoren 18. Dabei ist es vorliegend vorgesehen, dass die Drucksensoren 18 in einer beidseitig einer mittigen Körperlängsachse angeordneten Doppelreihe von einem Hals- beziehungsweise Schulterbereich 24 bis in einen Oberschenkelbereich 26 des Sitzinsassen 22 beziehungsweise den dazu korrespondierenden Bereichen der Fahrzeugsitzanlage 10 angeordnet sind. Dies ermöglicht eine gute Abdeckung des für eine Massagefunktionalität relevanten Körperbereiches und eine gute Auflösung für eine gute Bestimmbarkeit der Kontaktflächen 28. Besonders vorteilhaft kann so gegebenenfalls auch eine unterschiedliche Gewichtsverteilung beziehungsweise -verlagerung auf eine linke und eine rechte Körperseite des Sitzinsassen 22 durch die Drucksensoren 18 erfasst werden. Hier ist es beispielsweise denkbar, entsprechend einer erfassten Gewichtsverteilung oder -verlagerung eine Intensität der Massage durch entsprechend gezielte Ansteuerung der jeweiligen Aktuatorelemente 20 zu variieren beziehungsweise einzustellen, was ebenfalls durch das Steuergerät vorgenommen werden kann. Dabei können beispielsweise diejenigen der Aktuatorelemente 20, die sich in Bereichen mit erhöhter Gewichtsbelastung befinden gezielt für eine größere Auslenkung und/oder für eine erhöhte Aktivitätsfrequenz angesteuert werden.
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Die Verwendung von Drucksensoren 18 zur Bestimmung der Kontaktflächen 28 stellt lediglich eine Möglichkeit dar, eine individuelle Anpassung der Massagefunktionalität beziehungsweise der Auswahl der aktivierten Aktuatorelemente 36 und der deaktivierten Aktuatorelemente 38 zu realisieren. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, eine Kamera, insbesondere eine 3D-Kamera, einzusetzen, welche beispielsweise in einem Innenraum des Fahrzeugs angeordnet sein kann. Durch entsprechende Auswertung der von der Kamera gelieferten Bilddaten ist es ebenfalls möglich, eine Körperhaltung des Sitzinsassen 22 insbesondere relativ zu einer Position der Fahrzeugsitzanlage 10 zu ermitteln und daraus die jeweiligen Kontaktflächen 28 zu bestimmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004050233 A1 [0002]
