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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Sitzverstelleinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für autonom fahrende Fahrzeuge, die einerseits besonders einfach bzw. intuitiv bedienbar ist, und andererseits eine unbeabsichtigte Sitzverstellung verhindert. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Sitzverstellung in einem Fahrzeug sowie die Verwendung einer erfindungsgemäßen Sitzverstelleinrichtung.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 10 2018 219 793 A1 ist eine Sitzverstelleinrichtung für Fahrzeuge bekannt, die eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Bedienelementen aufweist, wobei die unterschiedlichen Bedienelemente dazu dienen, entweder den Sitz als gesamtes oder einzelne Sitzelemente zu verstellen. Eines der Bedienelemente, das der Sitzlängsverstellung dient, ist dazu ausgebildet, eine Bewegung eines Fingers des Bedieners zu erfassen, um auf die gewünschte Verstellrichtung des Sitzes zu schließen. Weiterhin wird die Sitzverstellung gestoppt, sobald ein Kontakt mit dem Bedienelement unterbrochen wird.
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Im Zusammenhang mit autonom fahrenden Fahrzeugen ist es darüber hinaus bekannt, dass Sitzverstelleinrichtungen verwendet werden, die gegenüber konventionellen Sitzverstelleinrichtungen eine erhöhte Sitzverstellgeschwindigkeit sowie einen erhöhten Verstellbereich des Sitzes oder eines Sitzelements aufweisen. Dies vor dem Hintergrund, dass einerseits im Falle eines autonomen Fahrbetriebs der Fahrer beispielsweise eine bequemere Sitzposition (Liegeposition) einnehmen kann, und andererseits im Falle einer erkannten Notfallsituation, insbesondere einer drohenden Kollision bzw. einer kurzfristig erforderlichen Fahrzeugübernahme durch den Fahrer, eine schnelle und automatisierte Verstellung des Sitzes in eine vorgegebene Position erzielt werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Sitzverstelleinrichtung für Fahrzeuge mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie insbesondere im Zusammenhang mit Sitzverstelleinrichtungen, die eine besonders hohe Verstellgeschwindigkeit des Sitzes oder eines Sitzelements ermöglichen, eine unbeabsichtigte Verstellung des Sitzes bzw. des Sitzelements mit einer damit verbundenen unerwartet hohen Verstellgeschwindigkeit vermeiden kann. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Sitzverstelleinrichtung eine intuitiv ausführbare Sitzverstellung.
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Vor dem Hintergrund der obigen Erläuterungen weist daher eine erfindungsgemäße Sitzverstelleinrichtung für Fahrzeuge mit den Merkmalen des Anspruchs 1, insbesondere für autonom fahrende Fahrzeuge, eine Bedieneinheit mit wenigstens einem Bedienelement zum Verstellen eines Sitzes oder eines Sitzelements in wenigstens eine Richtung sowie eine Auswerteeinrichtung zur Erfassung einer Eingabe am wenigstens einen Bedienelement auf, weiterhin wenigstens einen von einem Steuergerät ansteuerbaren elektromotorischen Antrieb zur Verstellung des Sitzes oder des Sitzelements, wobei der elektromotorische Antrieb dazu ausgebildet ist, eine veränderbare Verstellgeschwindigkeit des Sitzes oder des Sitzelements entsprechend der Eingabe an wenigstens einem Bedienelement einzustellen, und wobei eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, den elektromotorischen Antrieb erst nach vorhergehender Auswahl eines Auswahlschalters zu aktivieren.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Sitzverstelleinrichtung für Fahrzeuge sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Um dem Bediener eine gewünschte Sitzverstellung in möglichst wenigen Schritten bzw. möglichst schnell zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn der Auswahlschalter dazu ausgebildet ist, den Sitz bzw. das Sitzelement auszuwählen. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass der Auswahlschalter den Sitz als Gesamtes (im Falle einer Längsverstellung des Sitzes) oder das Sitzelement identifiziert, das der Bediener verstellen will. Sobald der Auswahlschalter betätigt wurde, kann in einem nachfolgenden Schritt über das wenigstens eine Bedienelement die Verstellrichtung bzw. die Verstellgeschwindigkeit des Sitzes bzw. Sitzelements durch den Bediener eingestellt werden.
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Hinsichtlich einer möglichst feinfühligen und genauen Erfassung der gewünschten Verstellgeschwindigkeit des Sitzes bzw. des Sitzelements und einer feinfühligen Regulierung durch den Bediener ist es darüber hinaus vorgesehen, dass das wenigstens eine Bedienelement als Schieberegler mit einer Mittelposition und in entgegengesetzte Richtungen ausgebildete Verstellrichtungen ausgebildet ist, und dass ausgehend von der Mittelposition, in der die Verstellgeschwindigkeit Null beträgt, die Verstellgeschwindigkeit mit zunehmendem Abstand von der Mittelposition erhöhbar ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Bedienelements sieht darüber hinaus vor, dass das wenigstens eine Bedienelement als berührungssensitives Bedienelement ausgebildet ist. Damit wird ein verschleißarmes bzw. verschleißfreies Bedienelement erzielt.
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Um bei der Auswahl einer relativ hohen Verstellgeschwindigkeit eine für den Bediener gegebenenfalls überraschend schnelle (Anfangs-) Bewegung des Sitzes bzw. des Sitzelements zu vermeiden, ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn der elektromotorische Antrieb von dem Steuergerät derart ansteuerbar ist, dass die über das wenigstens eine Bedienelement gewählte Verstellgeschwindigkeit des Sitzes oder des Sitzelements entsprechend eines rampenförmigen Geschwindigkeitsverlaufs erzielbar ist.
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Auch ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet ist, nach dem Beenden der Eingabe am wenigstens einen Bedienelement den elektromotorischen Antrieb vorzugsweise unmittelbar zu stoppen. Dadurch soll insbesondere ein (unerwünschter) Nachlauf vermieden werden, der den Sitz bzw. das Sitzelement in eine Position verstellt, die von dem Bediener nicht gewünscht ist.
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Um die Anzahl der von dem Bediener zu betätigten Elemente zu minimieren, ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn die Bedieneinheit genau ein Bedienelement und genau jeweils einen Auswahlschalter für den zu verstellenden Sitz bzw. das zu verstellende Sitzelement aufweist.
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Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Sitzverstellung eines Fahrzeugs, insbesondere mittels einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Sitzverstelleinrichtung. Das erfindungsgemäße Verfahren weist zumindest folgende Schritte auf: Zunächst erfolgt das Aktivieren eines Auswahlschalters und das Erfassen der Aktivierung des Auswahlschalters durch eine Auswerteeinrichtung. Anschließend erfolgt ein Anwählen einer gewünschten Verstellrichtung und Verstellgeschwindigkeit des Sitzes oder eines Sitzelements an wenigstens einem Bedienelement und ein Erfassen der Eingabe am wenigstens einen Bedienelement durch die Auswerteeinrichtung. Danach erfolgt das Einstellen einer Verstellgeschwindigkeit entsprechend der Eingabe am wenigstens einen Bedienelement. Zuletzt erfolgt ein Stoppen der Sitzverstellung nach dem Beenden der Eingabe am wenigstens einen Bedienelement.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht darüber hinaus vor, dass beim Erfassen einer Gefahrensituation oder zur Fahrerübergabe aus einem autonomen Fahrbetrieb der Sitz und/oder das Sitzelement mit einer gegenüber vom Nutzer maximal auswählbaren Verstellgeschwindigkeit erhöhten Verstellgeschwindigkeit in eine vorgegebene Sitzposition automatisiert verstellt wird.
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Zuletzt ist es bevorzugt vorgesehen, die soweit beschriebene Sitzverstelleinrichtung bzw. das soweit beschriebene Verfahren zur Sitzverstellung in einem autonom fahrenden Fahrzeug zu verwenden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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- 1 zeigt einen Sitz eines Fahrzeugs mit seinen unterschiedlichen Verstellmöglichkeiten in einer Seitenansicht,
- 2 die wesentlichen Bestandteile einer Sitzverstelleinrichtung für Fahrzeuge in einer schematischen Darstellung und
- 3 eine Darstellung eines Bedienelements zur Realisierung unterschiedlicher Sitzverstellungen.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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In der 1 ist ein Sitz 1 eines Fahrzeugs dargestellt. Bei dem Sitz 1 handelt es sich insbesondere um einen Fahrersitz, es kann sich dabei jedoch auch um einen Beifahrersitz handeln. Weiterhin wird der Sitz 1 insbesondere in einem autonom fahrenden Fahrzeug eingesetzt bzw. verwendet. Der Sitz 1 umfasst beispielhaft eine Sitzfläche 2 als erstes Sitzelement, eine Sitzlehne 3 als zweites Sitzelement und eine mit der Sitzlehne 3 verbundene Kopfstütze 4. In bekannter Art und Weise lässt sich ein derartiger Sitz 1 in vielfältiger Art und Weise verstellen, um einem Nutzer des Sitzes 1 beispielsweise beim Fahren des Fahrzeugs eine gute Erreichbarkeit des Lenkrads o.ä. zur Erzielung einer günstigen Arbeits- bzw. Fahrposition zu ermöglichen, und andererseits, insbesondere im Falle der Verwendung des Sitzes 1 in einem autonom fahrenden Fahrzeug, dem Nutzer eine bequeme Liege- bzw. Erholungsposition zu ermöglichen.
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So ist durch den Doppelpfeil 6 eine horizontale Einstellmöglichkeit des Sitzes 1 bzw. der Sitzfläche 2 dargestellt. Der Sitz 1 bzw. die Sitzfläche 2 lässt sich entsprechend des Doppelpfeils 7 darüber hinaus in einer senkrecht zum Doppelpfeil 6 verlaufenden Richtung in der Höhe verstellen. Weiterhin lässt sich die Sitzfläche 2 um einen Drehpunkt 8 entsprechend dem Winkel α in seiner Neigung verstellen bzw. kippen, und die Sitzlehne 3 um den Drehpunkt 8 entsprechend dem Winkel β.
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Die Verstellung des Sitzes 1 erfolgt mittels einer in der 2 hinsichtlich ihrer wesentlichen Bestandteile dargestellten Sitzverstelleinrichtung 100. Die Sitzverstelleinrichtung 100 umfasst eine Bedieneinheit 10, die für den Nutzer leicht erreichbar beispielsweise am Sitz 1 oder in Sitznähe angeordnet ist, und die dazu ausgebildet ist, von dem Nutzer des Sitzes 1 manuell betätigt zu werden. Die Bedieneinheit 10 ist mit einem Steuergerät 12 gekoppelt bzw. verbunden, das insbesondere eine Auswerteeinrichtung 14 mit einem Algorithmus aufweist, um die von dem Bediener bzw. Nutzer über die Bedieneinheit 10 eingegebenen Verstellwünsche des Sitzes 1 bzw. des Sitzelements (Sitzfläche 2 und Sitzlehne 3) zu erfassen.
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Ergänzend wird erwähnt, dass die Auswerteeinrichtung 14 auch Bestandteil der Bedieneinheit 10 oder eines Fahrzeugsteuergeräts sein kann.
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Das Steuergerät 12 dient der Ansteuerung von Antrieben 15 bis 18 in Form von Elektromotoren, wobei beispielhaft der Antrieb 15 der Sitzlängsverstellung, d.h. des Sitzes 1 als Gesamtes in Richtung des Doppelpfeils 6, der Antrieb 16 der Verstellung des Sitzlehne 3 entsprechend dem Winkel β, der Antrieb 17 der Neigungsverstellung der Sitzlehne 3 entsprechend dem Winkel α und der Antrieb 18 der Höhenverstellung der Sitzfläche 2 in Richtung des Doppelpfeils 7 dient.
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Im Zusammenhang mit autonom fahrenden Fahrzeugen wird erläutert, dass die elektromotorischen Antriebe 15 bis 18 beispielsweise eine Leistung zwischen 500W und 1000W aufweisen können, um eine möglichst hohe Verstellgeschwindigkeit v des Sitzes 1 bzw. eines Sitzelements zu ermöglichen. Insbesondere im Falle von erkannten Notfallsituationen oder einer erforderlichen Fahrzeugübernahme durch einen Fahrer erfolgt dabei eine automatisierte Sitzverstellung aus einer Position, in der der Fahrer das Fahrzeug nicht fährt, in eine vorgegebene Soll-Position des Sitzes 1 oder des Sitzelements mit einer Verstellgeschwindigkeit v, die bis zum 50-fachen einer Verstellgeschwindigkeit v beträgt, welche von dem Fahrer bzw. Nutzer gewählt werden kann, um den Sitz 1 bzw. die Sitzfläche 2 oder die Sitzlehne 3 als Sitzelement in eine gewünschte Position zu verstellen. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass die elektromotorischen Antriebe 15 bis 18 je nach Anwendung bzw. Situation (gewünschte Verstellung durch den Nutzer oder automatisierte Sitzverstellung beispielsweise bei Notfallsituationen) eine unterschiedliche Verstellgeschwindigkeit v des Sitzes 1 bzw. des Sitzelements realisieren können.
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Wie aus einer Zusammenschau der 2 und 3 erkennbar ist, umfasst die Bedieneinheit 10 ein Gehäuse 20, an dem ein durch einen Fahrer bzw. Nutzer mit dessen Finger F betätigbaren Bedienelement 22 angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Bedienelement 22 in Form eines berührungssensitiven Schiebereglers 24 ausgebildet. Weiterhin sind vier Auswahlschalter 25 bis 28 in Form von (berührungssensitiven) Tasten erkennbar, die der Auswahl des zu verstellenden Elements des Sitzes 1 dienen. So dient der Auswahlschalter 25 der Längsverstellung des Sitzes 1 entsprechend des Doppelpfeils 6, der Auswahlschalter 26 der Verstellung der Sitzlehne 3 (Winkel β), der Auswahlschalter 27 der Verstellung der Sitzfläche 2 (Winkel α) und der Auswahlschalter 28 der Sitzhöhenverstellung entsprechend des Doppelpfeils 7.
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Das Bedienelement 22 bzw. der Schieberegler 24 dient sowohl dazu, die gewünschte Richtung der Verstellung des Sitzes 1 bzw. des Sitzelements auszuwählen, als auch die vom Nutzer gewünschte Verstellgeschwindigkeit v. Hierzu weist der Schieberegler 24 eine zur Verdeutlichung auf der rechten Seite der 3 erkennbare Mittelposition MP auf, aus der in Richtung des Doppelpfeils 32 die Auswahl der gewünschten Verstellrichtung S+ und S- und entsprechend des Abstands des Fingers F von der Mittelposition MP bis zum Erreichen der Endpositionen P1 und P2 des Schiebereglers 24 die gewünschte Verstellgeschwindigkeit v ausgewählt werden kann. Vorzugsweise erhöht sich die Verstellgeschwindigkeit v linear mit zunehmendem Abstand von der Mittelposition MP.
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Wesentlich ist darüber hinaus, dass die Auswahlschalter 25 bis 28 zusammen mit der Auswerteeinrichtung 14 Bestandteil einer Sicherheitseinrichtung 30 sind, die dazu dient, eine unbeabsichtigte Verstellung des Sitzes 1 bzw. der Sitzelemente zu vermeiden. Diesbezüglich wird die Funktionsweise der Sitzverstelleinrichtung 100 wie folgt erläutert: Zunächst ist es zur Sitzverstellung erforderlich, dass der Nutzer einen der Auswahlschalter 25 bis 28 anwählt bzw. betätigt, um die Sitzverstellung zu ermöglichen bzw. einzuleiten. Durch die Betätigung des von der Auswerteeinrichtung 14 erfassbaren Auswahlschalters 25 bis 28 wird darüber hinaus für eine nachfolgende Betätigung des Schiebereglers 24 der entsprechende elektromotorische Antrieb 15 bis 18 zur Verstellung des Sitzes 1 bzw. des Sitzelements angewählt. Anschließend (vorzugsweise innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne) ist es erforderlich, dass der Nutzer den Schieberegler 24 betätigt. Hierzu kann er entweder direkt mit seinem Finger F die gewünschte Verstellrichtung S+ oder S- sowie die Verstellgeschwindigkeit v durch direkte Positionierung bzw. Annäherung des Fingers F an eine bestimmte Position auf dem berührungssensitiven Bereich des Schiebereglers 24 auswählen, oder aber den Finger F zunächst auf die Mittelposition MP des Schiebereglers 24 legen und anschließend die gewünschte Verstellrichtung S+ oder S- bzw. die Verstellgeschwindigkeit v anwählen. Wesentlich dabei ist darüber hinaus, dass die elektromotorischen Antriebe 15 bis 18 den Sitz 1 bzw. das Sitzelement, insbesondere bei Auswahl einer hohen Verstellgeschwindigkeit v, nicht unmittelbar mit der erwünschten Verstellgeschwindigkeit v verstellen, sondern ein rampenförmiger Hochlauf der Verstellgeschwindigkeit v realisiert wird. Sobald der Bediener seinen Finger F von dem Schieberegler 24 entfernt, d.h. die Eingabe am Bedienelement 22 beendet wird, erfolgt ein relativ schnelles Abstoppen der Bewegung des Sitzes 1 bzw. des Sitzelements, um ein Überfahren einer von dem Nutzer gewünschten Soll-Position des Sitzes 1 bzw. der Sitzposition zu vermeiden.
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Die soweit beschriebene Sitzverstelleinrichtung 100 bzw. die Bedieneinheit 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018219793 A1 [0002]
