DE19847603A1 - Vorrichtung zur Gewichtsensierung an einer Fahrzeugsitzanordnung - Google Patents
Vorrichtung zur Gewichtsensierung an einer FahrzeugsitzanordnungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewichtsensierung an einer Fahrzeugsitzanordnung, die einen an der Fahrzeugkarosserie (6) über eine Sitzhalterung (5) befestigten Fahrzeugsitz (1) mit einem Sitzteil (2) und einem Lehnenteil (3) aufweist. Die Vorrichtung umfaßt weiter einen Gewichtssensor mit nachgeschalteter Auswerteeinrichtung. Erfindungsgemäß weist das Sitzteil (2) ein Sitzunterteil (8) und ein Sitzoberteil (7) auf, wobei das Sitzunterteil (8) über die Sitzhalterung (5) an der Karosserie (6) befestigt ist und das Sitzoberteil (7) ein Sitzkissen mit einer vorderen Sitzrampe (22) trägt. Das Sitzoberteil (7) ist mit dem Sitzunterteil (8) über eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Schwenkachse (9) schwenkbar verbunden, während zwischen dem Sitzunterteil (8) und dem Sitzoberteil (7) der wenigstens eine Gewichtssensor (10, 12) versetzt zur Schwenkachse (9) angebracht ist. In den Anmeldeunterlagen sind weitere Ausführungsformen der Erfindung beansprucht.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewichtssensierung an einer
Fahrzeugsitzanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Diese Vorrichtung umfaßt einen an der Fahrzeugkarosserie über eine Sitzhalterung
befestigten Fahrzeugsitz mit einem Sitzteil und einem Lehnenteil sowie wenigstens einen
Gewichtssensor mit nachgeschalteter Auswerteeinrichtung.
Das Gewicht, das durch einen Sitzbenutzer auf den Fahrzeugsitz einwirkt, wird in an sich
bekannter Weise zur Beeinflussung einer dem Fahrzeugsitz zugeordneten
Sicherheitseinrichtung erfaßt.
Dazu sind einfache Sitzbelegungserkennungen mit Schaltsignalen bekannt, die bei belegtem
Sitz eine zugeordnete Sicherheitseinrichtung, wie ein Rückhaltegaskissen und/oder einen
Gurtstrammer aktivierbar schalten oder bei freiem Fahrzeugsitz eine Aktivierung
ausschließen. Beispielsweise ist dazu eine Vorrichtung zur Erfassung einer Sitzbelegung für
einen Fahrzeugsitz bekannt (DE 94 16 933 U1), bei der das Gewicht durch eine
Sitzbelegung zu einer elastischen Verformung eines verformbaren Körpers führt, wobei ein
Wandler aus dieser Verformung ein elektrisches Schaltsignal bildet. In einer anderen
Vorrichtung zur Erkennung einer Sitzbelegung sind die Sitzauflagekräfte über einen
federvorgespannten Sitzbelegungsschalter abgestützt (EP 0 670 239 A1) wobei durch eine
Sitzbelegung die Feder überdrückt und der Sitzbelegungsschalter geschlossen wird.
Es sind weiter Sicherheitseinrichtungen bekannt, deren Wirkung gezielt und dosiert in
Abhängigkeit des Gewichts und/oder eine Position eines Sitzbenutzers steuerbar ist.
Insbesondere kann dadurch das Aufblasverhalten eines aufblasbaren Rückhaltekissens
beeinflußt werden. Beispielsweise ist eine Sicherheitseinrichtung mit einem
Knieaufschlagelement bekannt (DE 40 02 448 A1), bei der gewichts- und positionsabhängig
das Knieaufschlagelement ausfahrbar ist. Das Gewicht wird durch einen Gewichtssensor
zwischen dem Fahrzeugboden und dem Fahrzeugsitz ermittelt. Die Position wird über die
Längseinstellung des Fahrzeugsitzes erfaßt.
In einer anderen Sicherheitseinrichtung mit einer Steuervorrichtung zur Beeinflussung des
Aufblasverhaltens eines Rückhaltekissens in Abhängigkeit des Gewichts eines Sitzbenutzers
wird dessen Gewicht durch Gewichtssensoren im Sitzkissen in Verbindung mit einem
Neigungssensor für die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes erfaßt (DE 44 42 841 A1). Bei
stark geneigter Rückenlehne stützt diese bereits einen Teil des Gewichts des Sitzbenutzers
ab, so daß das durch die Gewichtssensoren im Sitzkissen erfaßte Gewicht zu gering ist und
entsprechend der Sitzneigung auf das tatsächliche Gewicht des Sitzbenutzers vergrößert
wird. Als Gewichtssensoren sind allgemein Kraftmeßdosen bekannt, die beispielsweise
Dehnungsmeßstreifenanordnungen enthalten. Es sind auch induktive und kapazitive
Gewichtssensoren in Verbindung mit Fahrzeugsitzen bekannt (EP 0 796 768 A1).
Weiter ist ein Sicherheitssystem mit einem aufblasbaren Rückhaltekissen bekannt
(DE 38 09 074 A1), das über eine Steuerschaltung vollständig oder nur teilweise füllbar ist.
Bei einem in Fahrtrichtung relativ weit nach vorne verlagerten Sitzbenutzer wird bei einer
Aktivierung des Sicherheitssystems das Rückhaltekissen nur teilweise entfaltet, während bei
einer normalen Sitzposition ein vollständiges Aufblasen erfolgt. Diese unterschiedlichen
Positionen werden durch in Fahrzeuglängsrichtung beabstandete Gewicht- bzw.
Drucksensoren an jeder Gleitschiene eines längsverstellbaren Fahrzeugsitzes ermittelt,
indem die unterschiedlich auf diese Sensoren wirkenden Druckkräfte ausgewertet werden.
Weiter sind Sicherheitseinrichtungen bekannt, bei denen die Vorderkante eines
Fahrzeugsitzes als Sitzrampe bei einem Fahrzeugaufprall durch einen Hebemechanismus
anhebbar ist:
Für eine solche Sitzrampenverstellung ist ein Luftsack bekannt, der durch einen Gasgenerator aufblasbar ist (DE 197 35 915 A1). In einer ähnlichen Anordnung ist ein aufblasbarer Luftsack zur Aufwölbung eines Höckers an der Sitzrampe verwendet (DE 195 04 975 A1). Es ist auch bekannt, nur einen mittleren Teil einer Sitzrampe mit Hilfe eines Luftsacks aufzuwölben (DE 196 00 278 C1).
Für eine solche Sitzrampenverstellung ist ein Luftsack bekannt, der durch einen Gasgenerator aufblasbar ist (DE 197 35 915 A1). In einer ähnlichen Anordnung ist ein aufblasbarer Luftsack zur Aufwölbung eines Höckers an der Sitzrampe verwendet (DE 195 04 975 A1). Es ist auch bekannt, nur einen mittleren Teil einer Sitzrampe mit Hilfe eines Luftsacks aufzuwölben (DE 196 00 278 C1).
Als Antrieb für eine unfallbedingte Sitzrampenverstellung ist auch eine elektropneumatisch
wirkende Zylinderkolbenanordnung bekannt (DE 195 29 031 A1). Weiter ist es bekannt, den
Antrieb für eine Sitzrampenverstellung aus unfallbedingten Relativbewegungen von
Fahrzeugteilen abzuleiten, beispielsweise zwischen einem Fahrzeugsitz und einem
Antriebsaggregat (DE 33 37 232 A1) oder einer Relativbewegung eines Fahrzeugsitzes
gegenüber einer karosseriefesten Gleitschiene (EP 0 552 160 B1).
Aufgabe der Erfindung ist es, eine funktionsfähige und mit einfachen Mitteln herstellbare
Vorrichtung zur Gewichtssensierung an einer Fahrzeugsitzanordnung vorzuschlagen, die ggf.
für weitere Funktionen verwendbar oder mit weiteren Einrichtungen kombinierbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1, des Anspruchs 9 sowie des
Anspruchs 17 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 besteht das Sitzteil aus einem Sitzunterteil als festem Sitzunterrahmen
oder als fester Sitzunterschale und aus einem Sitzoberteil als festem Sitzoberrahmen oder
als fester Sitzoberschale. Das Sitzunterteil ist über eine Sitzhalterung an der Karosserie
befestigt. Das Sitzoberteil trägt ein Sitzkissen mit einer vorderen Sitzrampe. Das Sitzoberteil
ist mit dem Sitzunterteil über eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Schwenkachse
schwenkbar verbunden. Zwischen dem Sitzunterteil und dem Sitzoberteil ist wenigstens ein
Gewichtssensor versetzt zur Schwenkachse angebracht, wodurch sich das Sitzoberteil über
den Gewichtssensor am Sitzunterteil abstützt.
Damit wird vorteilhaft erreicht, daß das Gewicht eines Sitzbenutzers nur über die
Auflagekräfte des Sitzoberteils am Sitzunterteil gemessen wird, wodurch eine solche
Messung weitgehend unabhängig von sonst störenden und meßverfälschenden
Randbedingungen, wie beispielsweise Einflüssen einer Sitzkissenpolsterung, eines
Sitzkissenschaums, eines Sitzbezugs, der Temperatur von Störkräften, die an der Lehne
wirken, und der Sitzposition gehalten werden kann. Damit ist eine solche Gewichtssensierung
einfach und kostengünstig herstellbar und liefert mit einem oder nur wenigen
Gewichtssensoren gut verwertbare Meßergebnisse.
Bei einer Anordnung der Schwenkachse zwischen dem Sitzoberteil und dem Sitzunterteil in
einem rückwärtigen Sitzbereich führt ein Schwenken des Sitzoberteils aus seiner
Normalstellung zu einer Anhebung oder zu einer Absenkung der vorderen Sitzrampe. Eine
solche, bei einem Unfall günstige Sitzrampenverstellung kann hier einfach mit Hilfe eines
pyrotechnischen, kraftbegrenzten Antriebs zwischen Sitzoberteil und Sitzunterteil
durchgeführt werden, wobei bei einem Frontaufprall die vordere Sitzrampe anhebbar und bei
einem Heckaufprall die Sitzrampe absenkbar ist. Somit ergibt sich bei dieser Anordnung
eine günstige Kombination der o. g. Gewichtssensierung mit einer Sitzrampenverstellung. Die
o. g. Gewichtssensierung ist unabhängig von einer zusätzlichen Einrichtung für eine
Sitzlängsverstellung und/oder Sitzhöhenverstellung, so daß solche Einrichtungen in an sich
bekannter Weise verwendbar sind.
In einer Weiterbildung greifen für eine Sitzlängsverstellung sitzunterteilseitige Gleitstücke
oder Rollen in Sitzschienen ein, die auf jeweils versetzt angebrachten, weiteren
Gewichtssensoren an der Fahrzeugkarosserie gelagert sind. Damit können für eine
verbesserte Gewichtssensierung, beispielsweise Achskräfte in den Lagern und
Neigungsbelastungen des Fahrzeugsitzes erfaßt werden, die bei einer Auswertung auch
Aussagen über eine aktuelle Sitzposition eines Sitzbenutzers ergeben. Außerdem kann der
fahrzeugbezogene Schwerpunkt des Insassen ermittelt werden, d. h. der Abstand des
Insassen zum Airbag ist bekannt. Dadurch können insbesondere Sicherheitssysteme in ihrer
Wirkung an unterschiedliche Gewichte und Sitzpositionen angepaßt werden.
Eine Sitzhöhenverstellung ist einfach mit einem zweiteiligen Sitzunterteil durch Verschiebung
beider Teile an zugeordneten Schrägflächen vorzugsweise mittels eines elektrischen
Antriebs durchführbar.
Als Gewichtssensoren werden zweckmäßig an sich bekannte Kraftmeßdosen verwendet, die
üblicherweise Dehnungsmeßstreifenanordnungen enthalten. Es können je nach den
Gegebenheiten auch andere, allgemein bekannte Druck- und Kraftaufnehmer eingesetzt
werden, die beispielsweise piezoelektrisch, induktiv, kapazitiv oder über Lichtleiter arbeiten.
In einer Ausführungsform ist das Lehnenteil direkt mit dem Sitzunterteil verbunden, so daß
nur das Gewicht auf die Sitzfläche des schwenkbar gelagerten Sitzoberteils erfaßt wird.
Alternativ dazu kann das Lehnenteil mit dem schwenkbar gelagerten Sitzoberteil verbunden
sein, wobei die Schwenkachse ggf. zugleich Lehnenschwenkachse und
Sitzoberteilschwenkachse sein kann. Dies ist insbesondere für einen Heckaufprall vorteilhaft,
da dann die ganze Einheit aus Sitzoberteil und Lehnenteil nach unten bzw. vorne
geschwenkt werden kann.
Gemäß Anspruch 9 wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, daß als
Gewichtssensor wenigstens ein Druckaufnehmer als druckmediengefüllter, mit wenigstens
einer beweglichen Wand umgrenzter Druckraum vorgesehen ist, an dessen beweglicher
Wand wenigstens ein Sitzteilelement zur Übertragung eines Gewichts auf das Druckmedium
abgestützt ist, wobei der Druckraum mit einem Drucksensor verbunden ist. Vorzugsweise
wird als Druckmedium eine Flüssigkeit verwendet. Je nach den Gegebenheiten kann auch
Gas als Druckmedium eingesetzt werden. Damit kann der Druckaufnehmer unabhängig vom
angeschlossenen Drucksensor in seiner geometrischen Dimension an die Erfordernisse der
Gewichtssensierung an einem Fahrzeugsitz angepaßt werden. Zudem können solche, relativ
großvolumigen Druckaufnehmer ggf. mit zur Komfortverbesserung herangezogen werden, in
dem in Verbindung mit der Gewichtssensierung Dämpfungseigenschaften der
Druckaufnehmer mit einbezogen werden.
Die Druckräume solcher Druckaufnehmer können in bevorzugten Ausführungsformen als
Zylindervolumen von Zylinderkolbeneinheiten oder als Innenräume von Druckschläuchen
ausgeführt sein. Damit ist insbesondere eine günstige Gewichtssensierung an einem
Dreibeinsitz möglich: Dazu ist eine Sitzschale und/oder ein Sitzteilrahmen mit einem ersten
Druckaufnehmer als randseitig umlaufenden Druckschlauch abgestützt, der an einen
Drucksensor vorzugsweise mit jeweils einem Ende an Kammern eines
Zweikammerdrucksensors angeschlossen ist. Im mittleren, vorderen Bereich erfolgt die
Abstützung über einen zweiten Druckaufnehmer, der als Zylinderkolbeneinheit ausgebildet
ist. Die Abstützung kann hier ggf. auch unter Zwischenschaltung des ersten
Druckaufnehmers, d. h. des randseitig umlaufenden Druckschlauchs erfolgen. Eine weitere
Abstützung der Sitzschale und/oder des Sitzteilrahmens erfolgt im hinteren Bereich über
einen U-förmig ausgebildeten Druckschlauch, dessen U-Schenkel in die Sitzschiene
integriert sein können, oder über einen umlaufenden Druckschlauch. Mit einer solchen
Anordnung können durch die angeschlossenen Drucksensoren jeweils aus
Einzeldruckinformationen und der Kombination dieser Druckinformationen über einen
geeigneten, einem individuellen Fahrzeugsitz angepaßten Algorithmus die Gewichte von
Sitzbenutzern mit hoher Genauigkeit ermittelt werden, wobei Störgrößen ausgefiltert werden.
Gegebenenfalls können durch die ermittelten Informationen auch Rückschlüsse auf die
aktuellen Sitzpositionen eines Sitzbenutzers erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform können Teile des Druckschlauchs in einem
karosseriefesten Schienenprofil der Längsverstellung enthalten sein, die von einer
schwimmend darauf gelagerten Sitzschiene übergriffen werden, auf der Sitzrollen abgestützt
sind. Damit ist unabhängig von der jeweiligen Längseinstellposition des Fahrzeugsitzes eine
entsprechende Gewichtssensierung möglich. Zur Vermeidung von Reibungen zwischen der
schwimmend gelagerten Sitzschiene und dem Schienenprofil wird eine Sitzschiene als
U-Profil mit konkav eingezogenen U-Schenkeln vorgeschlagen.
Weiter wird die erfindungsgemäße Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.
Dazu ist am Sitzteil und/oder an der Sitzhalterung wenigstens ein Gewichtssensor zur
Frequenz und/oder Amplitudenmessung von Sitzflächenkräften und/oder Sitzauflagekräften
angeordnet. Die Sensorsignale sind einer Auswerteeinheit zugeführt, der zudem eine
Steuer- und/oder Regeleinrichtung nachgeschaltet ist. Weiter sind steuerbare
Dämpfungseinrichtungen direkt am Sitzteil und/oder an der Sitzhalterung angeordnet, die in
Abhängigkeit eines vorgegebenen Algorithmus der ermittelten Frequenz- und/oder
Amplitudenwerte für eine Sitzkomfortverbesserung steuerbar sind Fahrbahnangeregte
Sitzbewegungen und Zwangskräfte auf einen Sitzbenutzer sind damit für eine
Komfortverbesserung beeinflußbar.
Als Dämpfungseinrichtungen können an sich bekannte, steuerbare Dämpferelemente
verwendet werden. Als steuerbare Dämpfereinrichtungen können aber auch unmittelbar
elastische Lagerelemente verwendet werden, deren Kennung steuerbar ist. Vorzugsweise
können dazu in Gummielementen induktive Aufnehmer integriert sein, die ggf. sowohl zur
Gewichtssensierung als auch zur Steuerung der Dämpfung verwendbar sind.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes mit einer
Gewichtssensierung und einer Sitzrampenverstellung,
Fig. 1a und 1b je eine Variante zu Fig. 1,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines
Fahrzeugsitzes mit Gewichtssensierung,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Druckaufnehmer entlang der Linie A-A aus Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt durch zwei Druckaufnehmer entlang der Linie B-B aus Fig. 2,
Fig. 5 einen Schnitt durch eine Sitzschiene mit einem Druckaufnehmer entlang der
Linie C-C aus Fig. 2,
Fig. 6 eine schematische Frontansicht einer dritten Ausführungsform eines
Fahrzeugsitzes mit Gewichtssensierung, und
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes mit
Gewichtssensierung ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 6.
In Fig. 1 ist schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes 1 dargestellt, der aus
einem Sitzteil 2 und einem Lehnenteil 3 mit Kopfstütze 4 besteht. Das Sitzteil 2 ist über eine
Sitzhalterung 5 mit der Fahrzeugkarosserie 6 verbunden.
Im einzelnen besteht das Sitzteil 2 aus einem Sitzoberteil als fester Sitzoberschale 7 und
einem zweiteiligen Sitzunterteil 8.
Das Sitzoberteil als Sitzoberschale 7 ist mit dem Sitzunterteil 8 über eine im rückwärtigen
Sitzbereich liegende und in Sitzquerrichtung verlaufende Schwenkachse 9 verbunden. Die
Schwenkachse 9 ist über einen ersten Gewichtssensor als erste Kraftmeßdose 10 am
Sitzunterteil 8 abgestützt.
Die Sitzoberschale 7 ist im vorderen Bereich über einen pyrotechnischen Antrieb 11 und
eine zweite Kraftmeßdose 12 am Sitzunterteil 8 abgestützt. Das Lehnenteil 4 ist in der ersten
Variante nach Fig. 1 direkt mit dem Sitzunterteil 8 über Stützen verbunden, so daß nur das
Gewicht auf die Sitzoberschale von den Gewichtssensoren 10 und 12 erfaßt wird.
Das zweiteilige Sitzunterteil 8 besteht aus einem unteren Schrägteil 13 und einem oberen
Schrägteil 14, die an einer Schrägfläche verschiebbar aneinander anliegen. Damit ist bei
einer Relativverstellung der Schrägteile 13, 14 mittels eines (strichliert angedeuteten)
Elektroantriebs 16 eine Sitzhöheneinstellung möglich.
Am unteren Schrägteil 13 sind beidseitig Sitzrollen 17, 18 angebracht, die in beidseitig
angeordnete Sitzschienen 19 für eine Längseinstellung verschiebbar eingreifen. Das Prinzip
der Gewichtssensierung funktioniert auch bei einem Parallelschienensitz ohne Rollen.
Die Sitzschienen 19 sind über weitere Gewichtssensoren als Kraftmeßdosen 20, 21
gegenüber der Karosserie 6 abgestützt. Die Anordnung nach Fig. 1 hat folgende Funktion:
im Normalbetrieb werden über die Kraftmeßdosen 10, 12, 20, 21 Auflage- und/oder Achskräfte gemessen, die bei geeigneter Auswertung über einen Algorithmus die Erfassung des Gewichts und ggf. einer Sitzposition eines Sitzbenutzers ermöglichen. Bei einem über einen Unfallsensor ermittelten Frontaufprall des Fahrzeugs wird der pyrotechnische Antrieb 11 so aktiviert, daß die Sitzrampe 22 angehoben wird. Bei einer Ermittlung eines Heckaufpralls wird die Sitzrampe 22 dagegen abgesenkt bzw. wird bei den nachfolgend beschriebenen Varianten entsprechend den Fig. 1a und 1b der ganze Sitz nach vorne gekippt. Die Sitzrampenanhebung ist zudem kraftbegrenzt.
im Normalbetrieb werden über die Kraftmeßdosen 10, 12, 20, 21 Auflage- und/oder Achskräfte gemessen, die bei geeigneter Auswertung über einen Algorithmus die Erfassung des Gewichts und ggf. einer Sitzposition eines Sitzbenutzers ermöglichen. Bei einem über einen Unfallsensor ermittelten Frontaufprall des Fahrzeugs wird der pyrotechnische Antrieb 11 so aktiviert, daß die Sitzrampe 22 angehoben wird. Bei einer Ermittlung eines Heckaufpralls wird die Sitzrampe 22 dagegen abgesenkt bzw. wird bei den nachfolgend beschriebenen Varianten entsprechend den Fig. 1a und 1b der ganze Sitz nach vorne gekippt. Die Sitzrampenanhebung ist zudem kraftbegrenzt.
In der zweiten Variante nach Fig. 1a ist das Lehnenteil 3 mit dem Sitzoberteil 7 verbunden,
so daß insbesondere bei einem Heckaufprall die gesamte Einheit aus Lehnenteil 3 und
Sitzoberteil 7 nach unten bzw. vorne geschwenkt wird. In einer ähnlichen dritten Variante
nach Fig. 1b ist die Schwenkachse 9 zugleich Lehnenschwenkachse und
Sitzoberteilschwenkachse.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform eines Fahrzeugsitzes 23 in schematischer
Seitenansicht dargestellt, wobei die Fig. 3 bis 5 Schnitte entsprechend der eingezeichneten
Schnittlinien darstellen. Der Fahrzeugsitz 23 ist ein Dreibeinsitz mit zwei seitlichen, hinteren
Abstützungen und einer mittleren, vorderen Abstützung eines Sitzteils 24.
Das Sitzteil 24 ist gegenüber einem, nicht näher dargestellten Sitzteilrahmen oder einer
festen Sitzteilschale mit einem ersten Druckaufnehmer in der Art eines randseitig
umlaufenden Druckschlauchs 25 abgestützt (Fig. 3), der jeweils mit einem Ende an einen
Drucksensor oder an Kammern eines Zweikammerdrucksensors 26 angeschlossen ist.
Der Fahrzeugsitz 23 ist im vorderen, mittleren Bereich durch einen zweiten Druckaufnehmer
abgestützt, der als Zylinderkolbeneinheit 27 ausgebildet und an einen- Drucksensor 28
angeschlossen ist (Fig. 4). Der Kolben kann auch zum Heben der Sitzrampe beim
Frontaufprall und zum Absenken beim Heckaufprall genutzt werden.
Im rückwärtigen Bereich ist der Fahrzeugsitz 23 an Sitzschienen 29 über einen dritten
Drucksensor, der als U-förmiger Druckschlauch 30 ausgebildet ist, abgestützt, wobei der
Druckschlauch 30 mit jeweils einer Seite an einen Zweikammerdrucksensor 31
angeschlossen ist. Aus der entsprechenden vergrößerten Schnittdarstellung der Fig. 5 ist zu
ersehen, daß in einem karosseriefesten C-Schienenprofil 32 im unteren Teil die U-Schenkel
des Druckschlauchs 30 enthalten sind, worauf schwimmend eine U-förmige Sitzschiene 33
gehalten ist, die den Druckschlauch 30 jeweils übergreift. Die U-Schenkel der Sitzschiene 33
sind zur Verringerung einer Anlagereibung im C-Schienenprofil 32 konkav eingezogen. Mit
dem U-förmigen Sensor kann die Schwerpunktlage des Insassen in Y-Richtung ermittelt
werden.
Die Druckschläuche 25, 30 und die Zylinderkolbeneinheit 27 sind mit Flüssigkeit gefüllt und
stellen Druckaufnehmer dar, die für eine Gewichtssensierung gut geeignet sind. Aus den
gemessenen Druckverteilungen und den Informationen aus den Drucksensoren 26, 28, 31
kann durch einen geeigneten Algorithmus das Gewicht eines Sitzbenutzers sowie ggf. seine
aktuelle Sitzposition ermittelt werden, wobei Störgrößen ausfilterbar sind.
In Fig. 6 ist eine dritte Ausführungsform eines Fahrzeugsitzes 34 in einer schematischen
Frontansicht dargestellt, wobei Fig. 7 eine ähnliche Sitzausführung in einer Seitendarstellung
zeigt.
Auch in der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 ist ein Sitzteil 35 bzw. ein stabiler
Unterbau des Sitzteils über Gewichtssensoren 36, 37, 38 gegenüber einem Sitzgestell 39
abgestützt.
Als Gewichtssensoren sind hier mehrere Sensorvarianten dargestellt, die ggf. in
unterschiedlichen Kombinationen angeordnet sein können: Im Sitzteil ist eine drucksensitive
Folie 46 sowie ein flüssigkeitsgefülltes Kissen 47 mit einem Drucksensor 48 angebracht.
Das Sitzteil 35 ist über Sensoren 37, 38 abgestützt, die auch als umlaufende
Druckschläuche in der vorstehend beschriebenen Art ausgebildet sein können. Zudem sind
Sitzschienen mit Sensoren 41, 43 und ggf. ohne Sensoren dargestellt. Der Fahrzeugsitz
kann als Dreibein- oder Vierbeinsitz ausgeführt sein.
Am Sitzgestell 39 sind Sitzrollen 40 angebracht, die in einer Sitzschiene laufen und die
wiederum über Gewichtssensoren 41, 42, 43 abgestützt sind. In Fig. 7 sind mit Pfeilen 44
die wirkenden Gewichtskräfte eingezeichnet und in Fig. 6 mit Pfeilen 45 die entsprechenden
Gegenabstützkräfte an den Gewichtssensoren.
Mit der hier dargestellten Anordnung von Gewichtssensoren 36 bis 38 und 41 bis 43 ist
wiederum eine Gewichtserfassung eines Sitzbenutzers unter Eliminierung von Störgrößen
und ggf. in Verbindung mit einer Positionsermittlung möglich.
Die Gewichtssensoren sind hier als elastische Lagerelemente in der Art von
Gummielementen ausgeführt, in die (nicht im einzelnen dargestellte) induktive Aufnehmer
integriert sind. Über diese induktiven Aufnehmer oder ggf. durch zusätzliche steuerbare
Dämpfungseinrichtungen sind die Lagerkennungen in Abhängigkeit der durch die induktiven
Aufnehmer ermittelten, fahrbahnangeregten Frequenz und Amplitudenwerte zur
Sitzkomfortverbesserung steuerbar.
1
Fahrzeugsitz
2
Sitzteil
3
Lehnenteil
4
Kopfstütze
5
Sitzhalterung
6
Karosserie
7
Sitzoberschale
8
Sitzunterteil
9
Schwenkachse
10
1. Kraftmeßdose
11
pyrotechnischer Antrieb
12
2. Kraftmeßdose
13
unterer Schrägteil
14
oberer Schrägteil
15
Schrägfläche
16
E-Antrieb
17
Sitzrolle
18
Sitzrolle
19
Sitzschienen
20
Kraftmeßdose
21
Kraftmeßdose
22
Sitzrampe
23
Fahrzeugsitz
24
Sitzteil
25
erster Druckaufnehmer, Druckschlauch
26
Zweikammerdrucksensor
27
Zylinder/Kolben-Einheit, zweiter Druckaufnehmer
28
Drucksensor
29
Sitzschienenabstützung
30
Druckschlauch
31
Zweikammerdrucksensor
32
Schienenprofil
33
Sitzschiene
34
Fahrzeugsitz
35
Sitzteil
36
Gewichtssensor
37
Gewichtssensor
38
Gewichtssensor
39
Sitzgestell
40
Sitzrollen
41
Gewichtssensor
42
Gewichtssensor
43
Gewichtssensor
44
Pfeil
45
Pfeil
46
drucksensitive Folie
47
Kissen
48
Drucksensor
Claims (21)
1. Vorrichtung zur Gewichtssensierung an einer Fahrzeugsitzanordnung,
mit einem an der Fahrzeugkarosserie (6) über eine Sitzhalterung (5) befestigten
Fahrzeugsitz (1) mit einem Sitzteil (2) und einem Lehnenteil (3), und
mit wenigstens einem Gewichtssensor mit nachgeschalteter Auswerteeinrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sitzteil (2) ein Sitzunterteil (8) als festen Sitzunterrahmen oder als feste Sitzunterschale und ein Sitzoberteil (7) als festen Sitzoberrahmen oder als feste Sitzoberschale aufweist, wobei das Sitzunterteil (8) über die Sitzhalterung (5) an der Karosserie (6) befestigt ist und das Sitzoberteil (7) ein Sitzkissen mit einer vorderen Sitzrampe (22) trägt,
daß das Sitzoberteil (7) mit dem Sitzunterteil (8) über eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Schwenkachse (9) schwenkbar verbunden ist, und
daß zwischen dem Sitzunterteil (8) und dem Sitzoberteil (7) der wenigstens eine Gewichtssensor (10, 12) versetzt zur Schwenkachse (9) angebracht ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sitzteil (2) ein Sitzunterteil (8) als festen Sitzunterrahmen oder als feste Sitzunterschale und ein Sitzoberteil (7) als festen Sitzoberrahmen oder als feste Sitzoberschale aufweist, wobei das Sitzunterteil (8) über die Sitzhalterung (5) an der Karosserie (6) befestigt ist und das Sitzoberteil (7) ein Sitzkissen mit einer vorderen Sitzrampe (22) trägt,
daß das Sitzoberteil (7) mit dem Sitzunterteil (8) über eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Schwenkachse (9) schwenkbar verbunden ist, und
daß zwischen dem Sitzunterteil (8) und dem Sitzoberteil (7) der wenigstens eine Gewichtssensor (10, 12) versetzt zur Schwenkachse (9) angebracht ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkachse (9) in einem rückwärtigen Sitzbereich liegt,
daß bei einem durch einen Unfallsensor ermittelten Frontaufprall durch ein Hochschwenken des Sitzoberteils (7) aus seiner Normalstellung die vordere Sitzrampe (22) anhebbar ist und entsprechend bei einem Heckaufprall die Sitzrampe (22) absenkbar ist, und
daß als Schwenkantrieb ein pyrotechnischer Antrieb (11) mit bei einem Frontaufprall wirksamer Kraftbegrenzung zwischen Sitzoberteil (7) und Sitzunterteil (8) angeordnet ist, wobei der Schwenkantrieb (11) und die Schwenkachse jeweils durch Gewichtssensoren (10, 12) abgestützt sind.
daß die Schwenkachse (9) in einem rückwärtigen Sitzbereich liegt,
daß bei einem durch einen Unfallsensor ermittelten Frontaufprall durch ein Hochschwenken des Sitzoberteils (7) aus seiner Normalstellung die vordere Sitzrampe (22) anhebbar ist und entsprechend bei einem Heckaufprall die Sitzrampe (22) absenkbar ist, und
daß als Schwenkantrieb ein pyrotechnischer Antrieb (11) mit bei einem Frontaufprall wirksamer Kraftbegrenzung zwischen Sitzoberteil (7) und Sitzunterteil (8) angeordnet ist, wobei der Schwenkantrieb (11) und die Schwenkachse jeweils durch Gewichtssensoren (10, 12) abgestützt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sitzhalterung (5) zur Befestigung des Sitzunterteils (8) mit der Fahrzeugkarosserie (6) aus wenigstens zwei mit der Fahrzeugkarosserie (6) verbundenen Sitzschienen (19) besteht, in die sitzunterteilseitige Gleitstücke und/oder Rollen (17, 18) längsverstellbar eingreifen, und
daß die Sitzschienen (19) auf jeweils versetzt angebrachten Gewichtssensoren (20, 21) an der Fahrzeugkarosserie (6) gelagert sind.
daß die Sitzhalterung (5) zur Befestigung des Sitzunterteils (8) mit der Fahrzeugkarosserie (6) aus wenigstens zwei mit der Fahrzeugkarosserie (6) verbundenen Sitzschienen (19) besteht, in die sitzunterteilseitige Gleitstücke und/oder Rollen (17, 18) längsverstellbar eingreifen, und
daß die Sitzschienen (19) auf jeweils versetzt angebrachten Gewichtssensoren (20, 21) an der Fahrzeugkarosserie (6) gelagert sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Sitzunterteil (8) zweiteilig mit gegeneinander an zugeordneten Schrägflächen (15)
verschiebbaren Sitzunterteilen (8) ausgebildet ist, die für eine Sitzhöhenverstellung
vorzugsweise durch einen elektrischen Antrieb (16) verschiebbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als
Gewichtssensoren Kraftmeßdosen (10, 12, 20, 21) verwendet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lehnenteil (3) direkt beidseitig des Sitzoberteils (7) mit dem Sitzunterteil (8) verbunden
ist, so daß nur das Gewicht auf die Sitzfläche des Sitzoberteils (7) erfaßt wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lehnenteil (3) mit dem schwenkbar gelagerten Sitzoberteil (7) verbunden ist, so daß
insbesondere bei einem Heckaufprall die ganze Einheit aus Lehnenteil (3) und
Sitzoberteil (7) nach unten/vorne verschwenkbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schwenkachse (9) zugleich Lehnenschwenkachse und Sitzoberteilschwenkachse ist.
9. Vorrichtung zur Gewichtssensierung an einer Fahrzeugsitzanordnung,
mit einem an der Fahrzeugkarosserie über eine Sitzhalterung befestigten Fahrzeugsitz
(23) mit einem Sitzteil (24) und einem Lehnenteil, und
mit wenigstens einem Gewichtssensor und nachgeschalteter Auswerteelektronik
insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß als Gewichtssensor wenigstens ein Druckaufnehmer (28) als druckmediengefüllter,
mit wenigstens einer beweglichen Wand umgrenzter Druckraum vorgesehen ist, an
dessen beweglicher Wand wenigstens ein Sitzteilelement zur Übertragung eines
Gewichts auf das Druckmedium abgestützt ist, wobei der Druckraum mit einem
Drucksensor verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmedium eine
Flüssigkeit verwendet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als
Druckraum ein Zylindervolumen einer Zylinder-Kolben-Einheit und/oder ein
Druckschlauch verwendet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sitzschale
und/oder ein Sitzteilrahmen mit einem ersten Druckaufnehmer (25) als randseitig
umlaufenden Druckschlauch abgestützt ist, der vorzugsweise mit jeweils einem Ende an
einen Drucksensor, vorzugsweise einen Zweikammer-Drucksensor (26) angeschlossen
ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnete daß eine
Sitzschale und/oder ein Sitzteilrahmen im vorderen Bereich, vorzugsweise an einer
mittleren Stelle als Abstützung eines Dreibeinsitzes mit einem zweiten Druckaufnehmer
(27) abgestützt ist, wobei der zweite Druckaufnehmer (27) vorzugsweise als Zylinder-
Kolben-Einheit gegebenenfalls als pyrotechnischer Kolben mit etwa vertikaler
Ausrichtung ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Sitzschale und/oder ein Sitzteilrahmen im hinteren Bereich vorzugsweise an zwei seitlich
gegenüberliegenden Stellen mit einem dritten Druckaufnehmer über einen U-förmig
angeordneten Druckschlauch (30) abgestützt ist, dessen U-Schenkel parallel zur
Fahrzeuglängsachse ausgerichtet und Bestandteil einer Sitzschienenabstützung (29)
sind und in dessen U-Basis ein Drucksensor, vorzugsweise ein Zwei
kammer-Drucksensor (31) angeordnet und angeschlossen ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in einem
karosseriefesten Schienenprofil wenigstens ein Teil eines Druckschlauchs (30)
enthalten ist, der von einer schwimmend darauf gelagerten Sitzschiene (33) übergriffen
wird, wobei Sitzlaufrollen eines längsverstellbaren Fahrzeugsitzes (23) im Schienenprofil
(32) auf der Oberfläche der Sitzschiene (33) laufen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzschiene (33) im
Querschnitt ein U-Profil mit konkav eingezogenen U-Schenkeln aufweist.
17. Vorrichtung zur Gewichtssensierung an einer Fahrzeugsitzanordnung,
mit einem an der Fahrzeugkarosserie über eine Sitzhalterung als Dreibein-Sitz oder Vierbein-Sitz befestigten Fahrzeugsitz (34) mit einem Sitzteil (35) und einem Lehnenteil, und
mit wenigstens einem Gewichtssensor mit nachgeschalteter Auswerteelektronik insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß am Sitzteil (35) und/oder an der Sitzhalterung wenigstens ein Gewichtssensor (36, 37, 38, 41, 42, 43) zur Frequenz- und/oder Amplitudenmessung von Sitzflächenkräften und/oder Sitzauflagekräften angeordnet ist,
daß die Sensorsignale einer Auswerteeinheit zugeführt werden, der eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung nachgeschaltet ist,
daß steuerbare Dämpfungseinrichtungen am Sitzteil und/oder an der Sitzhalterung angeordnet sind, die mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung verbunden und in Abhängigkeit eines dort vorgebbaren Algorithmus vorzugsweise in Abhängigkeit der ermittelten Frequenz und/oder der Amplitudenwerte zur Sitzkomfortverbesserung steuerbar sind.
mit einem an der Fahrzeugkarosserie über eine Sitzhalterung als Dreibein-Sitz oder Vierbein-Sitz befestigten Fahrzeugsitz (34) mit einem Sitzteil (35) und einem Lehnenteil, und
mit wenigstens einem Gewichtssensor mit nachgeschalteter Auswerteelektronik insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß am Sitzteil (35) und/oder an der Sitzhalterung wenigstens ein Gewichtssensor (36, 37, 38, 41, 42, 43) zur Frequenz- und/oder Amplitudenmessung von Sitzflächenkräften und/oder Sitzauflagekräften angeordnet ist,
daß die Sensorsignale einer Auswerteeinheit zugeführt werden, der eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung nachgeschaltet ist,
daß steuerbare Dämpfungseinrichtungen am Sitzteil und/oder an der Sitzhalterung angeordnet sind, die mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung verbunden und in Abhängigkeit eines dort vorgebbaren Algorithmus vorzugsweise in Abhängigkeit der ermittelten Frequenz und/oder der Amplitudenwerte zur Sitzkomfortverbesserung steuerbar sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Gewichtssensoren
im Sitzteil (35) eine drucksensitive Folie (46) und/oder ein flüssigkeitsgefülltes Kissen
(47) mit einem Drucksensor (48) angeordnet sind, sowie das Sitzteil (35) über Sensoren
(37, 38) und/oder der gesamte Sitz an Sitzschienen mit Sensoren (41, 43) abgestützt
ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als
steuerbare Dämpfungseinrichtungen separate Dämpferelemente verwendet sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß als
steuerbare Dämpfereinrichtungen elastische Lagerelemente verwendet sind, deren
Kennung steuerbar ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß in Gummielementen
induktive Aufnehmer integriert sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998147603 DE19847603A1 (de) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | Vorrichtung zur Gewichtsensierung an einer Fahrzeugsitzanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998147603 DE19847603A1 (de) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | Vorrichtung zur Gewichtsensierung an einer Fahrzeugsitzanordnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19847603A1 true DE19847603A1 (de) | 2000-04-20 |
Family
ID=7884595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998147603 Withdrawn DE19847603A1 (de) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | Vorrichtung zur Gewichtsensierung an einer Fahrzeugsitzanordnung |
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Country | Link |
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