DE19731053A1 - Vorrichtung zur Winkel- und/oder Höheneinstellung einer Kopfstütze an einem Kraftfahrzeugsitz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Winkel- und/oder Höheneinstellung einer Kopfstütze an einem Sitz, bspw. eines Automobiles.

Derartige Vorrichtungen werden aus Sicherheitsgründen vorgesehen. Die Kopfstütze ist mittels der Vorrichtung der Kopfhöhe der den Sitz einnehmenden Person anzupas­ sen, was oftmals vergessen oder oftmals unterlassen wird mit den sich daraus ergebenden Nachteilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der in Rede stehenden Art so auszugestalten, daß nach Platznehmen einer Person auf dem Fahrzeugsitz die Kopfstütze stets ihre vorschriftsmäßige Winkel- und/oder Höhenlage einnimmt.

Diese Aufgabe ist zunächst und im wesentlichen bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, einen die Kopfhöhe ertastenden Sensor vorzusehen, welcher das Sensorsignal einem Signalauswerteorgan zuführt, welches einen Kopf­ stützen-Höheneinstellantrieb ansteuert.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildun­ gen der erfindungsgemäßen Lösung.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist eine gattungs­ gemäße Vorrichtung angegeben, die zur Erhöhung des Sicherheitswertes einer Kopfstütze beiträgt. Stets nimmt die Kopfstütze die vorschriftsmäßige Höhenlage zum Kopf der den Fahrzeugsitz benutzenden Person ein. Dies geschieht durch den die Kopfhöhe ertastenden Sen­ sor. Letzterer führt das Sensorsignal dem Signalauswer­ teorgan zu. Dieses kann ein Steuergerät sein, welches den Kopfstützen-Höheneinstellantrieb ansteuert verbun­ den damit, daß die Kopfstütze in ihre vorschriftsmäßige Höhenlage fährt. Bezüglich des Kopfstützen-Höhenein­ stellantriebes kann es sich um eine elektromotorisch oder hydraulisch arbeitende Baueinheit handeln. Erfin­ dungsgemäß kann der Sensor senkrecht oberhalb der Sitz­ fläche über Kopfhöhe angeordnet sein. Bspw. kann die Festlegung des Sensors am Himmel des Daches eines Kraft­ fahrzeuges vorgesehen sein. Der Sensor ist so beschaf­ fen, daß er auch eine Fahrzeugsitz-Längsverstellung berücksichtigt. Eine Alternative zeichnet sich dadurch aus, daß der Sensor einen Ultraschallsender aufweist und einen Empfänger zum Empfang der von der Schädeldec­ ke reflektierten Schallwellen. Es erfolgt also auf diese Weise eine Abstandsmessung zwischen der Schädel­ decke und dem Sensor. Ferner ist es möglich, daß der Sensor in der Kopfstütze sitzt zum Ertasten des Höhenni­ veaus des Hinterkopfes. Diese Anordnung des Sensors empfiehlt sich insbesondere, wenn das Kraftfahrzeug mit einem Schiebedach versehen ist. Ferner bietet sich als Sensor auch ein Infrarot-Sensor an, welcher über eine Auswertung der Wärmestrahlung den Kopfstützen-Höhenein­ stellantrieb aktiviert. Sodann kann der Sensor ab­ standsempfindlich ausgebildet sein. Zum Ertasten des Höhenniveaus des Hinterkopfes empfiehlt sich sodann eine raumwinkelempfindliche Ausgestaltung des Sensors. Es findet also eine raumsensitive Abtastung des Kopfes durch den Sensor statt. Darüber hinaus ist es möglich, daß der Sensor schräg hinter und oberhalb der Kopfstüt­ ze angeordnet ist, vorzugsweise an der dort befindli­ chen Säule der Fahrzeug-Karosserie. Ein weiteres vor­ teilhaftes Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Signalauswerteorgan durch einen Sitzsensor aktiviert wird derart, daß die Höheneinstellung unmit­ telbar folgend auf die Besetzung des Sitzes geschieht. Die Vorrichtung arbeitet also erst dann, wenn eine Person auf dem betreffenden Sitz Platz nimmt. Der Sitzsensor kann der Lehne oder dem Sitzpolster selbst zugeordnet sein. Bspw. kann der Sitzsensor als Druck­ sensor gestaltet sein. Es ist ebenfalls möglich, daß der Sitzsensor auf Körperwärme reagiert. Denkbar ist es jedoch auch, daß die Vorrichtung erst nach Inbetriebsetzen des Motors aktiviert wird. Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß während der Beset­ zung des Sitzes intervallartig eine Höhen-Nacheinstel­ lung erfolgt. In der Praxis sieht dies so aus, daß vorerst eine Messung der Kopfhöhe bei Antritt jeder Fahrt und während der Fahrt in bestimmten Zeitabständen geschieht. Sicherheitsfördernd wirkt sich die Maßnahme aus, daß einhergehend mit der Kopfstützen-Höhenverlage­ rung der obere Sicherheitsgurt-Anlenkpunkt höheneinge­ stellt wird. Die Erfindung macht sich demgemäß die Erkenntnis zunutze, daß der Abstand zwischen der Sitz­ fläche und der Kopfhöhe Aufschluß über die Größe der den Sitz benutzenden Person gibt und demgemäß auch den Sicherheitsgurt-Anlenkpunkt in eine optimale Höhenein­ stellage überführt. Falls die Rücksitze des Fahrzeuges ebenfalls mit Kopfstützen ausgestattet sind, können diese bei Nichtbesetzung des Rücksitzes in die ganz eingefahrene Stellung gebracht werden. Letzteres ist nicht unwesentlich, falls eine Umklappbarkeit der Rüc­ kenlehne des Fahrzeug-Rücksitzes vorgesehen ist.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erfindungsge­ mäß ausgestaltetes Personenkraftfahrzeug,

Fig. 2 in schematischer Einzeldarstellung einen vorde­ ren Fahrzeugsitz,

Fig. 3 in schematischer Darstellung eine Ansicht der einer Fahrzeugsäule zugeordneten Höheneinstell­ vorrichtung des oberen Sicherheitsgurt-Anlenk­ punktes und

Fig. 4 eine der Fig. 2 vergleichbare Darstellung, wobei abweichend von dieser die Kopfstütze winkeleinstellbar ist.

Mit der Ziffer 1 ist in Fig. 1 ein Personenkraftfahr­ zeug bezeichnet. Dieses besitzt die vorderen Sitze 2 und die rückwärtigen Sitze 3. Jeder vordere Sitz 2 beinhaltet ein Sitzpolster 4 sowie eine Sitzrückenlehne 5. Die rückwärtigen Sitze 3 weisen eine Sitzpolster­ bank 6 sowie eine Rückenlehne 7 auf, welche geteilt umlegbar sein kann.

Sowohl den Sitzrückenlehnen 5 als auch der Rückenlehne 7 sind Kopfstützen 8, 9 zugeordnet.

Zur Winkel- und/oder Höheneinstellung der Kopfstütze 8, 9 dient eine Vorrichtung 10. Letztere enthält einen die Kopfhöhe ertastenden Sensor 11 bzw. 12 bzw. 13. Gemäß Fig. 1 sind drei solcher Sensoren an unterschied­ lichen Positionen I, II, III veranschaulicht. In der Praxis sieht dies so aus, daß lediglich ein Sensor 11, 12, 13 eingesetzt wird. Der Sensor 11 befindet sich am Dachhimmel 14 des Personenkraftwagens 1, also senkrecht oberhalb der Sitzfläche und damit oberhalb der Kopfhö­ he. Dagegen ist der Sensor 12 schräg hinter und ober­ halb der Kopfstütze 8, 9 deponiert, und zwar an der dort befindlichen B-Säule 15 bzw. C-Säule 15' der Fahr­ zeug-Karosserie. Der an der Position III befindliche Sensor 13 dagegen sitzt in der Kopfstütze 8, 9 selbst.

Gemäß der Darstellung in Fig. 5 besitzt der Sensor 11 einen Ultraschallsender 16 und einen Empfänger 17, der die von der Schädeldecke reflektierten Schallwellen erfaßt. Der Sensor 11 vermittelt einem Signalauswerte­ organ 18 ein Sensorsignal. Das Signalauswerteorgan 18 arbeitet im Sinne eines Steuergerätes, welches einen Kopfstützen-Höheneinstellantrieb 19 ansteuert.

Es ist jedoch auch möglich, den Sensor als Infrarotsen­ sor auszugestalten. Das bedeutet, daß er die Wärme­ strahlung einer auf dem Fahrzeugsitz befindlichen Per­ son abfragt und daraus die Entfernung ermittelt, um über das Signalauswerteorgan 18 den Kopfstützen-Höhen­ einstellantrieb zu steuern. Der auf Ultraschallbasis arbeitende Sensor ist dagegen abstandsempfindlich.

Es bietet sich jedoch auch an, den Sensor raumwinkel­ empfindlich, also raumsensitiv auszubilden. Dies eig­ net sich insbesondere für den der Kopfstütze zugeordne­ ten Sensor 13.

Die Aktivierung des Signalauswerteorgans 18 geschieht durch einen Sitzsensor 20 bzw. 21. Der Sitzsensor 20 ist dem Sitzpolster 4 bzw. der Sitzpolsterbank 6 zuge­ ordnet, während der Sitzsensor 21 der Sitzrückenlehne 5 bzw. Rückenlehne 7 einverleibt ist. Dieser Sitzsensor 20, 21 kann als Drucksensor gestaltet sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, ihn als Infrarotsensor auszubilden, welcher auf die Körperwärme einer den Sitz benutzenden Person anspricht. Demzufolge geschieht die Höheneinstellung der Kopfstütze unmittelbar folgend auf die Besetzung des Sitzes selbst.

Gemäß Fig. 2 ist mit vollen Linien veranschaulicht, daß der Kopfstützen-Höheneinstellantrieb 19 einen elektramo­ torischen Antrieb 22 besitzt. Letzterer ist in der Rückenlehne 5 bzw. 6 untergebracht. Durch den Antrieb 22 wird ein Schneckenrad 23 gedreht, welches axial unverschieblich in der Rückenlehne 5 sitzt. Ein Innen­ gewinde des Schneckenrades 23 wird von einer die Kopf­ stütze 8 bzw. 9 tragenden Gewindespindel 24 durchgrif­ fen. Einhergehend mit einer Verlagerung der Gewinde­ spindel 24 verändert sich die Höhenlage der Kopfstütze 8 bzw. 9, was über den Sensor und das Signalauswerteor­ gan vorgegeben ist. Nach Erreichen der entsprechenden Höhe der Kopfstütze wird der Antrieb abgeschaltet.

Das Einstellen der Höhe der Kopfstütze 8, 9 kann von einer Null-Stellung aus beginnen. Nach einem Besetzen des Sitzes und während der Fahrt kann dann intervallar­ tig eine Höhen-Nacheinstellung der Kopfstütze 8, 9 erfolgen, um bspw. einer geänderten Sitzposition ge­ recht zu werden.

In Fig. 2 ist mit strichpunktierten Linien veranschau­ licht, daß alternativ der Antrieb 22' auch in der Kopf­ stütze 8 selbst untergebracht sein kann. Dann kann der Antrieb 22 in der Rückenlehne 5 entfallen.

Fig. 4 veranschaulicht, daß die Kopfstütze 8 zusätzlich um ihren Anlenkpunkt 25 verschwenken kann. Hierzu nimmt die Kopfstütze einen Antrieb 26 auf, welcher impulsgesteuert vor- oder zurückschwenkt in die strich­ punktiert in Fig. 4 dargestellten Positionen. Die entsprechende Verstellung kann dabei synchron mit der Höhenverstellung der Kopfstütze 8 durchgeführt werden, und zwar in Abhängigkeit von den ausgewerteten Sensorsi­ gnalen.

Fig. 3 zeigt, daß einhergehend mit der Kopfstützen-Hö­ henverlagerung der obere Sicherheitsgurt-Anlenkpunkt 27 höheneingestellt wird. Zu diesem Zweck sitzt der obere Sicherheitsgurt-Anlenkpunkt 27 an einer von einer Gewin­ despindel 28 durchgriffenen Mutter 29. Sowohl die Gewindespindel 28 als auch die Mutter 29 sind an der betreffenden Säule des Fahrzeuges vorgesehen. Gemäß Fig. 3 ist es die B-Säule 15. Zum Durchtritt des zap­ fenartigen Sicherheitsgurt-Anlenkpunktes 27 besitzt die B-Säule 15 einen Längsschlitz 30, der der Länge des Verstellweges des Anlenkpunktes 27 entspricht. Am oberen Ende der Gewindespindel 28 befindet sich ein Abtriebszahnrad 31, welches von einem Antriebsritzel 32 in Umrehung versetzbar ist. Dieses sitzt auf der Antriebswelle 33 eines elektromotorischen Antriebs 34.

Die der Kopfstütze 8, 9 zugeordnete Gewindespindel 24 kann zusätzlich zu beiden an sich bekannten, nicht veranschaulichten Führungsstangen der Kopfstütze vorge­ sehen sein. Dann empfiehlt sich eine mittige Anordnung der Gewindespindel 24 zwischen diesen Führungsstangen. Es ist jedoch auch möglich, daß die eine der beiden Führungsstangen durch diese Gewindespindel 24 ersetzt wird.

Es bietet sich ferner die Möglichkeit an, zwei oder drei Sensoren einzusetzen, die die jeweilige Kopfpositi­ on der den Sitz einnehmenden Person abfragen.

Anstelle eines Spindeltriebes zur Kopfstützen-Höhenver­ lagerung wäre es auch möglich, eine Verstellung mittels einer Exzenterscheibe plus Kulisse, einer Kurvenscheibe oder eines Scherengestänges zu realisieren.

In Abhängigkeit von der Kopfstützen-Höhenverlagerung kann auch eine Lenksäulen- und/oder Fußpedalverstellung vorgenommen werden zwecks Anpassung an unterschiedlich große Fahrer des Fahrzeugs.

Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori­ tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt­ lich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Winkel- und/oder Höheneinstellung einer Kopfstütze an einem Sitz, bspw. eines Automobi­ les, gekennzeichnet durch einen die Kopfhöhe ertasten­ den Sensor (11, 12, 13), welcher das Sensorsignal einem Signalauswerteorgan (18) zuführt, welches einen Kopf­ stützen-Höheneinstellantrieb (19) ansteuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder insbesondere da­ nach, gekennzeichnet durch einen senkrecht oberhalb der Sitzfläche über Kopfhöhe angeordneten Sensor (11).

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (11, 12, 13) einen Ultraschall­ sender (16) aufweist und einen Empfänger (17) zum Empfang der von der Schädeldecke reflektierten Schall­ wellen.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (13) in der Kopfstütze (8, 9) sitzt zum Ertasten des Höhenniveaus des Hinterkopfes.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (11, 12, 13) ein Infrarot-Sen­ sor ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (11, 12, 13) abstandsempfind­ lich ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (13) raumempfindlich ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (12) schräg hinter und ober­ halb der Kopfstütze (8, 9) angeordnet ist, vorzugsweise an der dort befindlichen Säule der Fahrzeug-Karosserie.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Signalauswerteorgan (18) durch einen Sitzsensor (20, 21) aktiviert wird derart, daß die Höheneinstellung unmittelbar folgend auf die Besetzung des Sitzes geschieht.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß während der Besetzung des Sitzes intervallartig eine Höhen-Nacheinstellung erfolgt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß einhergehend mit der Kopfstützen-Hö­ henverlagerung der obere Sicherheitsgurt-Anlenkpunkt (27) höheneingestellt wird.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß einhergehend mit der Kopfstützen-Hö­ henverlagerung eine Lenksäulenverstellung erfolgt.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß einhergehend mit der Kopfstützen-Hö­ henverlagerung eine Fußpedalverstellung erfolgt.