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Die Erfindung betrifft eine Sitzhaltungs-Bewertungseinheit für einen Fahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Bewerten einer Sitzhaltung.
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Die Sitzhaltung eines Insassen auf einem Fahrzeugsitz kann mit Sensoren bewertet werden. Dazu können mehrere einzelne Sensoren oder Sensorarrays in die Rückenlehne und/oder in das Sitzteil des Fahrzeugsitzes integriert werden. Diese Sensoren sind in beliebiger Weise signalleitend mit einer Verarbeitungseinheit verbunden, die es ermöglicht, die von den Sensoren erzeugten Sensorsignale zu verarbeiten, zu bewerten und ein entsprechendes Hinweissignal auszugeben, wenn der Fahrer eine ungünstige Sitzhaltung einnimmt.
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Die Sensoren können dabei wie in
US 9 994 125 B2 beschrieben beispielsweise Berührungssensoren sein, die derartig positioniert sind, dass aus einer Veränderung der Sensorsignale auf das Vorliegen einer ungünstigen Sitzhaltung eines Insassen geschlossen werden kann. Eine Veränderung der Sensorsignale kann beispielsweise dann vorliegen, wenn der Insasse die Sensoren nicht mehr berührt oder gerade dann, wenn er auf diese einwirkt. In der Verarbeitungseinheit werden die Werte in den Sensorsignalen mit Grenzwerten verglichen und dadurch bewertet und in Abhängigkeit dieses Vergleiches ein Hinweissignal ausgegeben.
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Weitere derartige Sitzhaltungs-Bewertungseinheiten sind beispielsweise in
US 2015/0015399 A1 ,
US 9 848 814 B2 ,
CN 201304009 Y und
US 6 253 133 B1 genannt.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Sitzhaltungs-Bewertungseinheit anzugeben, mit der eine unkomfortable Positionierung eines Insassen auf einem Fahrzeugsitz in einfacher Weise und mit wenig Aufwand vermieden werden kann. Aufgabe der Erfindung ist weiterhin, ein Verfahren zum Bewerten einer Sitzhaltung anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch eine Sitzhaltungs-Bewertungseinheit nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach dem weiteren unabhängigen Anspruch gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen an.
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Demnach ist eine Sitzhaltungs-Bewertungseinheit für einen Fahrzeugsitz mit einem Sitzteil und einer Rückenlehne vorgesehen, wobei an dem Sitzteil und/oder an der Rückenlehne mehrere Sensoren angeordnet, beispielsweise in diese integriert, sind, wobei die Sensoren vorzugsweise einzeln bzw. separat mit einer Verarbeitungseinheit über eine entsprechende Schnittstelle verbunden sind zum Übertragen von von den jeweiligen Sensoren erzeugten Sensorsignalen an die Verarbeitungseinheit, wobei die Sensoren derartig an dem Sitzteil und/oder an der Rückenlehne positioniert sind, dass aus einer Veränderung der Sensorsignale auf das Vorliegen einer ungünstigen Sitzhaltung eines Insassen geschlossen werden kann, und die Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, in Abhängigkeit der Sensorsignale ein Hinweissignal auszugeben, wenn die Sensorsignale auf das Vorliegen einer ungünstigen Sitzhaltung hinweisen.
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Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Verarbeitungseinheit, beispielsweise in Mikroprozessor, einen Sitzhaltungs-Algorithmus aufweist, wobei der Sitzhaltungs-Algorithmus ausgebildet ist, die Sensorsignale der Sensoren zu validieren bzw. zu überprüfen, um festzustellen, ob ein Insasse auf mindestens einen der Sensoren einwirkt, und in Abhängigkeit der validierten Sensorsignale einen Sitzhaltungs-Eintrag aus einer beispielsweise auf der Verarbeitungseinheit hinterlegten bzw. irgendwo gespeicherten Sitzhaltungs-Liste auszuwählen, wobei der Sitzhaltungs-Eintrag einer ungünstigen Sitzhaltung des Insassen zugeordnet ist, und wobei das Hinweissignal von der Verarbeitungseinheit in Abhängigkeit von dem ausgewählten Sitzhaltungs-Eintrag ausgebbar ist.
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Vorteilhafterweise kann dadurch mit nur einer geringen Anzahl an Sensoren auf eine eingenommene schlechte bzw. ungünstige Sitzhaltung des Insassen zurückgeschlossen werden. Um auf das Vorliegen einer schlechten Sitzhaltung zu schließen, reichen hierbei nämlich bereits eine geringe Anzahl an Sensoren aus, da beispielsweise das seitliche Verlassen einer günstigen Sitzposition hin zu einer ungünstigen Sitzposition bereits durch einen Sensor je Seite erkannt werden kann. Dadurch kann der Signalverarbeitungs-Aufwand verringert, die Montage vereinfacht und das Gewicht minimiert werden, wodurch die Kosten insgesamt minimiert werden können. Zudem ist die Nachrüstbarkeit vereinfacht.
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Unter einer schlechten bzw. ungünstigen Sitzhaltung wird hierbei im Rahmen der Erfindung eine Sitzhaltung verstanden, die bei einem dauerhaften Vorliegen zu einer Schädigung des Rückens führen und/oder in einer normalen Fahrsituation ein Sicherheitsrisiko darstellen kann. Der Fahrer sollte somit auf diese ungünstige Sitzhaltung hingewiesen werden, um eine günstigere Sitzhaltung einzunehmen, die weniger sicherheitsbedenklich und gesundheitsbeeinträchtigend ist.
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Weiterhin wird durch die Sensoren nur wenig Fläche auf dem Sitzteil bzw. auf der Rückenlehne beansprucht, so dass in den relevanten Bereichen des Fahrzeugsitzes, die der Insasse z.B. bei einer günstigen Sitzhaltung einnimmt, genügend Fläche für weitere Elemente, beispielsweise eine Sitztemperierung, bleibt. Dazu sind die Sensoren vorzugsweise derartig positioniert, dass in Abhängigkeit der Sensorsignale unmittelbar auf eine ungünstige Sitzhaltung geschlossen werden kann. Die Sensoren befinden sich also beispielsweise nicht an einer Position, an der sich der Insasse mit einer normalerweise günstigen Sitzhaltung befindet. Ein Wegfall des Sensorsignals von einem Sensor auf einer günstigen Sitzposition wird damit nicht als Sensorsignal herangezogen, um (mittelbar) auf eine ungünstige Sitzhaltung zu schließen. Vielmehr werden lediglich Sensorsignale herangezogen, die unmittelbar auf das Einnehmen einer ungünstigen Sitzposition hinweisen, beispielsweise dadurch, dass ein Sensorsignal ausschließlich dann erzeugt oder verändert wird, wenn sich der Insasse auf der ungünstigen Sitzposition befindet. Die Sensoren sind also derartig an dem Sitzteil und/oder an der Rückenlehne positioniert, dass eine Veränderung des Sensorsignals ausschließlich beim Einnehmen einer ungünstigen Sitzhaltung eines Insassen erfolgt. Dadurch werden die Sitzpositionen für eine günstige Sitzhaltung von den hier genannten Sensoren freigehalten.
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Über den Sitzhaltungs-Algorithmus lässt sich durch die Abspeicherung der Sitzhaltungs-Liste und der Auswahl von vorab ermittelten Sitzhaltungs-Einträgen in einfacher Weise und zuverlässig auf eine ungünstige Sitzhaltung des Insassen schließen. Dazu können die Sensorsignale mehrerer Sensoren auch miteinander verknüpft bzw. kombiniert werden und in Abhängigkeit davon der Sitzhaltungs-Eintrag ausgewählt werden. Dabei kann auch bereits aus einer Veränderung des Sensorsignals von lediglich einem der Sensoren auf eine ungünstige Sitzhaltung geschlossen werden. Trotz der geringen Anzahl an Sensoren können auf diese Weise bereits eine Vielzahl an ungünstigen Sitzhaltungen abgedeckt werden, indem beispielsweise vorab eine gewisse Anzahl von Sitzhaltungs-Einträgen durch Versuche ermittelt und den Sensorsignalen entsprechend zugeordnet abgespeichert werden.
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Das Hinweissignal kann dann beispielsweise auch in Abhängigkeit des ausgewählten Sitzhaltungs-Eintrages erzeugt werden. Wirkt der Insasse beispielsweise auf mehrere Sensoren gleichzeitig ein, kann eine eingehendere Warnung ausgegeben werden, da dies auf eine sehr ungünstige Sitzhaltung hinweist. Damit sind auch Abstufungen bei der Ausgabe des Hinweises möglich. Vorzugsweise wird der Insasse dabei in Abhängigkeit des Hinweissignals optisch und/oder akustisch und/oder haptisch auf eine ungünstige Sitzhaltung hingewiesen.
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Vorzugsweise ist außerdem vorgesehen, dass die Sensoren unabhängig voneinander mit der Verarbeitungseinheit verbunden sind zum voneinander unabhängigen Übertragen von von den jeweiligen Sensoren erzeugten Sensorsignalen an die Verarbeitungseinheit. Damit sind einzelne Sensoren vorgesehen und kein aufwändiges und flächenintensives Sensorarray. Die Sensoren können hierbei Berührungs-Sensoren und/oder Kraftsensoren sein, um in einfacher Weise eine Sitzposition des Insassen feststellen zu können.
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In einem Verfahren zum Bewerten einer Sitzhaltung, insbesondere mit der erfindungsgemäßen Sitzhaltungs-Bewertungseinheit, kann vorgesehen sein, dass Sensorsignale zwischen an dem Sitzteil und/oder an der Rückenlehne angeordneten Sensoren und einer Verarbeitungseinheit übertragen werden, wobei die Sensoren derartig an dem Sitzteil und/oder an der Rückenlehne positioniert sind, dass aus einer Veränderung der Sensorsignale vorzugsweise unmittelbar auf das Vorliegen einer ungünstigen Sitzhaltung eines Insassen geschlossen werden kann, wobei von der Verarbeitungseinheit in Abhängigkeit der Sensorsignale ein Hinweissignal ausgegeben wird bzw. werden kann, wenn die Sensorsignale auf das Vorliegen einer ungünstigen Sitzhaltung hinweisen.
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Dazu ist vorgesehen, dass auf der Verarbeitungseinheit ein Sitzhaltungs-Algorithmus durchlaufen wird, wobei der Sitzhaltungs-Algorithmus die Sensorsignale der Sensoren validiert zum Feststellen, ob ein Insasse auf mindestens einen der Sensoren einwirkt, und in Abhängigkeit der validierten Sensorsignale einen Sitzhaltungs-Eintrag aus einer Sitzhaltungs-Liste auswählt, wobei der Sitzhaltungs-Eintrag einer ungünstigen Sitzhaltung des Insassen zugeordnet ist. Das Hinweissignal wird anschließend von der Verarbeitungseinheit in Abhängigkeit von dem ausgewählten Sitzhaltungs-Eintrag ausgegeben.
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Dem Sensorsignal, das vorzugsweise ausschließlich dann verändert wird, wenn der Insasse eine ungünstige Sitzhaltung einnimmt, wird also durch den Sitzhaltungs-Algorithmus ein Sitzhaltungs-Eintrag aus einer beispielsweise vorab gespeicherten Sitzhaltungs-Liste zugeordnet. Demzufolge kann in einfacher Weise und mit wenig Verarbeitungsaufwand entschieden werden, ob und in welchen Situationen ein Hinweissignal auszugeben ist, um den Fahrer auf seine ungünstige Sitzposition hinzuweisen.
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Vorzugsweise gibt der Sensor also ausschließlich dann ein verändertes Sensorsignal aus, wenn der Insasse eine ungünstige Sitzhaltung einnimmt. Dadurch können wie bereits beschrieben Platz und Verarbeitungsaufwand gespart werden, da für den Bereich einer günstigen Sitzposition keine Sensoren benötigt werden und die Anzahl an Sensoren insgesamt verringert werden kann.
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Der Sitzhaltungs-Algorithmus kann dabei auch die Sensorsignale mehrerer Sensoren miteinander kombinieren und anhand dessen den Sitzhaltungs-Eintrag auswählen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsitzes mit einer Sitzhaltungs-Bewertungseinheit; und
- 2 eine Detailansicht der Signalverarbeitung in der Sitzhaltungs-Bewertungseinheit gemäß 1.
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In 1 ist ein Fahrzeugsitz 1 in einer schematischen Ansicht dargestellt, der ein gepolstertes Sitzteil 1a und eine gepolsterte Rückenlehne 1b sowie eine Kopfstütze 1c aufweist. Gemäß der gezeigten Ausführungsform sind sowohl im Sitzteil 1a als auch in der Rückenlehne 1b mehrere einzelne Sensoren 2 an individuellen Positionen angeordnet. Jeder Sensor 2 ist gemäß 2 signalleitend (drahtlos oder drahtgebunden) mit einer Verarbeitungseinheit 3, beispielsweise einem Microcontroller, verbunden, um im jeweiligen Sensor 2 erzeugte Sensorsignale S1 übertragen zu können. Die Verarbeitungseinheit 3 ist wiederum mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle 4 (human machine interface, HMI) verbunden, die es ermöglicht, einen Hinweis H, beispielsweise akustisch und/oder optisch und/oder haptisch, an einen Insassen auszugeben. Die beschriebenen Komponenten bilden zusammen eine Sitzhaltungs-Bewertungseinheit 10 aus, mit der die Sitzhaltung eines auf dem Fahrzeugsitz 1 befindlichen Insassen bewertet werden kann.
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Die Datenübertragung der Sensorsignale S1 erfolgt gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel für jeden Sensor 2 separat, d.h. jeder Sensor 2 überträgt unabhängig von den anderen Sensoren 2 seine erzeugten Sensorsignale S1 an die Verarbeitungseinheit 3, beispielsweise über eine entsprechend ausgeführte drahtgebundene oder drahtlose Schnittstelle 3a. Demnach sind keine zusammenhängenden flächigen Sensorarrays vorgesehen.
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Die Verarbeitung der Sensorsignale S1 erfolgt zentral auf der Verarbeitungseinheit 3, wobei auf der Verarbeitungseinheit 3 bestimmte Algorithmen zur Datenauswertung bzw. Bewertung der Sitzhaltung gespeichert sind, beispielsweise ein Sitzhaltungs-Algorithmus A. Die Verarbeitungseinheit 3 kann am Fahrzeugsitz 1 angeordnet sein oder aber abseits des Fahrzeugsitzes 1 an einer zentralen Position im Fahrzeug, beispielsweise auch nahe der Mensch-Maschine-Schnittstelle 4. Damit können einzelne Bestandteile der Sitzhaltungs-Bewertungseinheit 10 auch abseits des Fahrzeugsitzes 1 angeordnet sein.
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Die einzelnen Sensoren 2 sind derartig am Fahrzeugsitz 1 positioniert, dass aus den Sensorsignalen S1 auf eine schlechte bzw. ungünstige Sitzhaltung P eines auf dem Fahrzeugsitz 1 befindlichen Insassen zurückgeschlossen werden kann. Dazu kann jeder einzelne Sensor 2 beispielsweise eine Berührung mit dem Insassen erfassen (Berührungssensor) und/oder aber als Kraftsensor eine Gewichtskraft messen, die in der jeweiligen Situation auf den jeweiligen Sensor 2 wirkt. Die Positionierung der Sensoren 2 ist derartig gewählt, dass der Insasse bei einer schlechten Sitzhaltung P auf einer vorbestimmten Anzahl der Sensoren 2, vorzugsweise auf mindestens einen der Sensoren 2, einwirkt und sich das jeweilige Sensorsignal S1 dadurch verändert. Jeder Sensor 2 kann also Informationen über eine ungünstige Sitzhaltung P des Insassen bereitstellen. Diese Informationen können bei einer zusammenschauenden Auswertung der Sensorsignale S1 aller Sensoren 2 in der Verarbeitungseinheit 3 zusammengetragen und entsprechend bewertet werden.
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Die Sensoren 2 sind damit einer schlechten bzw. ungünstigen Sitzhaltung P zugeordnet, so dass aus einer Veränderung vorzugsweise mindestens eines Sensorsignals S1 auf das Vorliegen einer ungünstigen Sitzhaltung P geschlossen werden kann. Für die Datenverarbeitung in der Verarbeitungseinheit 3 ist vorgesehen, die Sensorsignale S1 der einzelnen Sensoren 2 dem Sitzhaltungs-Algorithmus A zuzuführen. Dieser prüft bzw. validiert die übertragenen Sensorsignale S1 aller Sensoren 2, um Festzustellen, ob und auf welchen Sensor 2 der Insasse aktuell gerade einwirkt.
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Anschließend wird in Abhängigkeit der validierten Sensorsignale S1, für die ein Einwirken des Insassen festgestellt wurde, ein Sitzhaltungs-Eintrag E aus einer in der Verarbeitungseinheit 3 gespeicherten Sitzhaltungs-Liste L ausgewählt. Die Sitzhaltungs-Liste L beinhaltet hierbei eine Reihe von Sitzhaltungs-Einträgen E, wobei jedem Sitzhaltungs-Eintrag E eine bestimmte ungünstige Sitzhaltung P zugeordnet ist. Anhand der Sensorsignale S1 kann also über den Sitzhaltungs-Algorithmus A auf eine bestimmte ungünstige Sitzhaltung P, die der Insasse aktuell gerade einnimmt, geschlossen werden. Die Sitzhaltungs-Einträge E können beispielsweise vorab in Versuchen ermittelt werden, indem die Sensorsignale S1 der einzelnen Sensoren 2 für unterschiedliche ungünstige Sitzhaltungen P ermittelt und entsprechend in der Sitzhaltungs-Liste L abgespeichert werden.
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In Abhängigkeit der Auswahl des Sitzhaltungs-Eintrages E wird von der Verarbeitungseinheit 3 anschließend ein Hinweissignal S2 erzeugt und ausgegeben. In Abhängigkeit davon kann dem Insassen über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 4 (human machine interface, HMI) ein Hinweis H ausgegeben werden, beispielsweise optisch und/oder akustisch und/oder haptisch, um ihn auf die ungünstige Sitzhaltung P hinzuweisen. Dabei sind je nach Auswahl des Sitzhaltungs-Eintrages E auch unterschiedliche Hinweise H möglich, beispielsweise in Abhängigkeit davon, auf welche Anzahl an Sensoren 2 und/oder mit welcher Kraft der Insasse einwirkt.
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Gemäß der Erfindung kann also mit nur einer geringen Anzahl an Sensoren 2 auf eine eingenommene ungünstige Sitzhaltung P zurückgeschlossen werden, wodurch der Signalverarbeitungs-Aufwand verringert, die Montage vereinfacht und das Gewicht minimiert werden. Zudem wird durch die Sensoren 2 nur wenig Fläche auf dem Sitzteil 1a bzw. der Rückenlehne 1b beansprucht, so dass in den relevanten Bereichen des Fahrzeugsitzes 1 genügend Fläche für weitere Elemente, beispielsweise eine Sitztemperierung, bleibt. Über den Sitzhaltungs-Algorithmus A lässt sich durch die Abspeicherung der Sitzhaltungs-Liste L und der Auswahl von Sitzhaltungs-Einträgen E auch zuverlässig auf eine ungünstige Sitzhaltung P des Insassen zurückschließen und eine Bewertung dieser vornehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 1a
- Sitzteil
- 1b
- Rückenlehne
- 1 c
- Kopfstütze
- 2
- Sensor
- 3
- Verarbeitungseinheit
- 3a
- Schnittstelle
- 4
- Mensch-Maschine-Schnittstelle
- 10
- Sitzhaltungs-Bewertungseinheit
- A
- Sitzhaltungs-Algorithmus
- E
- Sitzhaltungs-Eintrag
- H
- Hinweis
- P
- ungünstige Sitzhaltung
- L
- Sitzhaltungs-Liste
- S1
- Sensorsignal
- S2
- Hinweissignal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 9994125 B2 [0003]
- US 2015/0015399 A1 [0004]
- US 9848814 B2 [0004]
- CN 201304009 Y [0004]
- US 6253133 B1 [0004]
