DE19937378C1 - Vehicle seat has controller that converts control commands triggered by adjusting wt. of user on part of the seat to be adjusted in desired direction whilst release button being operated - Google Patents
Vehicle seat has controller that converts control commands triggered by adjusting wt. of user on part of the seat to be adjusted in desired direction whilst release button being operatedInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a vehicle seat according to the Preamble of claim 1.
Bei einem bekannten Fahrzeugsitz dieser Art (EP 0 158 607 A1) ist mit der Steuervorrichtung ein Bedienfeld verbunden, in dem als Schalter ausgebildete Befehlsauslösetasten angeordnet sind, die jeweils einem eines der Sitzteile verstellenden Verstellmotor zugeordnet sind. Bei einem Sitzverstellwunsch muß der Sitzbenutzer denjenigen Schalter, der dem gewünschten Sitzteil zugeordnet ist, in die der gewünschten Verstellrichtung zugeordnete Stellung überführen und dort solange gedrückt halten, bis die gewünschte Sitzteilverstellung erreicht ist. Auf diese Weise kann der Sitzbenutzer nacheinander die Sitzposition in Fahrzeuglängsrichtung, die Sitzhöhe und die Lehnenneigung nach seinen individuellen Wünschen einstellen.In a known vehicle seat of this type (EP 0 158 607 A1) a control panel is connected to the control device, in which Command trigger buttons designed as switches arranged are, each adjusting one of the seat parts Actuator are assigned. With a seat adjustment request the seat user must select the switch that corresponds to the desired one Seat part is assigned in which the desired Transfer the assigned position and there Hold down until the desired one Seat part adjustment is reached. In this way, the Seat users one after the other in the seating position Longitudinal vehicle direction, the seat height and the backrest inclination adjust to your individual wishes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art die Zahl der Bedienelemente zur Sitzverstellung zu reduzieren und den Sitzverstellvorgang für den Sitzbenutzer zu vereinfachen.The invention is based, for one Vehicle seat of the type mentioned the number of Controls for seat adjustment to reduce and Simplify the seat adjustment process for the seat user.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The object of the invention is through the features of Claim 1 solved.
Der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz hat den Vorteil, daß für die Sitzverstellung nur ein einziges Bedienelement zur Verstellauslösung erforderlich ist. Solange der Auslöseknopf für die Sitzverstellung gedrückt gehalten wird, kann der Sitzbenutzer durch Verändern der von ihm beim Sitzen auf die verschiedenen Sitzteile ausgeübten Sitzkraft die motorisch durchgeführte Sitzverstellung nach seinen Wünschen steuern. Wünscht er z. B. eine größere Sitzhöhe, so muß er das Gesäß leicht anheben, will er eine niedrigere Sitzhöhe, muß er eine vermehrte Sitzkraft auf das Sitzkissen ausüben. Wünscht der Sitzende eine Verschiebung seiner Sitzposition nach hinten, so muß er durch Abstützen seiner Füße auf dem Fahrzeugboden eine geringe, nach hinten gerichtete Verschiebekraft auf das Sitzkissen aufbringen. Wünscht der Sitzende eine größere Lehnenneigung, so muß er seinen Rücken verstärkt gegen die Rückenlehne stemmen, wünscht er eine geringere Lehnenneigung, so muß er mit dem Oberkörper leicht von der Rückenlehne abheben. In allen Fällen verstellen die Verstellmotoren den zugeordneten Sitzteil solange, bis der Sitzbenutzer wieder seine normale Sitzhaltung eingenommen hat. Läßt er den Auslöseknopf los, so ist die eingestellte Sitzposition bis zur nächsten Betätigung des Auslöseknopfes unveränderlich festgelegt. Diese für die einzelnen Verstellrichtungen des Sitzes erforderlichen Körperverlagerungen des Sitzenden bieten sich natürlich an und brauchen dem Sitzbenutzer nicht erklärt oder durch Anzeigen kenntlich gemacht zu werden. Die vom Sitzbenutzer aufzubringende Verstellkräfte sind sehr gering.The vehicle seat according to the invention has the advantage that for the Seat adjustment only one control element Adjustment is required. As long as the release button is held down for the seat adjustment, the Seat users by changing the one of them when sitting on the various seat parts exerted the motor force control the seat adjustment carried out according to his wishes. Does he want z. B. a larger seat height, he must the buttocks if you want a lower seat height, you have to lift it slightly exert increased seating force on the seat cushion. Wishes the Sitting a shift of his sitting position backwards, so he must have one by supporting his feet on the vehicle floor low, rearward shifting force on the Apply the seat cushion. If the person sitting wants a larger one Backrest inclination, so he must strengthen his back against the Lift the backrest, he wants a lower backrest angle, so he has to get his upper body slightly off the backrest take off. In all cases, the adjustment motors adjust the assigned seat part until the seat user again has taken his normal sitting position. He leaves that Release the release button, the set seating position is up to unchangeable the next time the trigger button is pressed fixed. This for the individual adjustment directions of the Offer the necessary body movements of the seated person of course and do not need to be explained to the seat user or to be identified by advertisements. The ones from Adjustment forces to be applied to seat users are very low.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention Vehicle seat with appropriate training and Embodiments of the invention are in the further Claims specified.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen in prinzieller Darstellung:The invention is based on one shown in the drawing Embodiment described in more detail below. Show it in principle:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes und eines darin plazierten Sitzbenutzers, Fig. 1 is a side view of a vehicle seat and a seat occupant placed therein,
Fig. 2 ausschnittweise eine gleiche Darstellung wie in Fig. 1 während einer nach hinten gerichteten Verstellphase des Fahrzeugsitzes. Fig. 2 shows a portion of the same representation as in Fig. 1 during a rearward adjustment phase of the vehicle seat.
Der in Fig. 1 in Seitenansicht schematisch dargestellte Fahrzeugsitz weist ein Sitzkissen 10 und eine Rückenlehne 11 auf, die an ihrer Oberseite mit einer höhenverstellbaren Kopfstütze 12 bestückt ist. Das Sitzkissen 10 besteht aus einem hier nicht dargestellten, in Führungsschienen in Horizontalrichtung längsverschiebbaren Sitzrahmen 13 sowie einem im Sitzrahmen 13 aufgenommenen Sitzpolster 14. Zur Einstellung der Sitzhöhe ist das Sitzpolster 14 gegenüber dem Sitzrahmen 13 in Vertikalrichtung verschwenk- oder verschiebbar ausgebildet. Die Rückenlehne 11 ist an ihrer Unterseite am Sitzrahmen 13 schwenkbar gehalten, so daß ihre Neigung bezüglich des Sitzkissens 10 verändert werden kann.The vehicle seat shown schematically in FIG. 1 in side view has a seat cushion 10 and a backrest 11 , which is equipped with a height-adjustable headrest 12 on its upper side. The seat cushion 10 consists of a seat frame 13 , not shown here, which is longitudinally displaceable in guide rails in the horizontal direction, and a seat cushion 14 accommodated in the seat frame 13 . To adjust the seat height, the seat cushion 14 is designed to be pivotable or displaceable relative to the seat frame 13 in the vertical direction. The backrest 11 is pivotally held on its underside on the seat frame 13 , so that its inclination with respect to the seat cushion 10 can be changed.
Zur Realisierung einer vom Sitzbenutzer gewünschten Sitzposition innerhalb des Fahrzeugs sind die Sitzteile Sitzrahmen 13, Sitzpolster 14 und Rückenlehne 11 mittels Verstellmotoren 15-18 in ihrer Position so veränderbar, daß der Sitzbenutzer eine gewünschte Sitzposition bezüglich des Lenkrades durch Längsverschieben des Sitzrahmens 13, eine gewünschte Sitzhöhe durch vertikales Schwenken oder Verschieben des Sitzpolsters 14 und eine bestimmte Lehnenneigung durch Schwenken der Rückenlehne 11 einstellen kann.To achieve a seat position within the vehicle desired by the seat user, the seat parts seat frame 13 , seat cushion 14 and backrest 11 can be changed in position by means of adjusting motors 15-18 such that the seat user has a desired seat position with respect to the steering wheel by longitudinally displacing the seat frame 13 , a desired seat height by vertical pivoting or shifting the seat cushion 14 and a certain backrest inclination by pivoting the backrest 11 .
Wie in Fig. 1 und 2 schematisch angedeutet ist, sind zur horizontalen Längsverschiebung des Sitzrahmens 13 an diesem zwei Verstellmotoren 15, 16 vorgesehen, die nach Einschalten das Sitzkissen 10 in den Führungsschienen in Längsrichtung je nach Drehrichtung der Verstellmotoren 15, 16 nach vorn oder hinten verschieben. Am nicht dargestellten Polsterträger des Sitzpolsters 14 ist ein Verstellmotor 17 angeordnet, der zwecks Sitzhöheneinstellung das Sitzpolster 14 gegenüber dem Sitzrahmen 13 durch Schwenken oder Verschieben vertikal verstellt. Zur Lehneneinstellung ist ein Verstellmotor 18 an der Rückenlehne 11 angeordnet, der nach Einschalten die Rückenlehne 11 um ihre Schwenkachse je nach Drehrichtung des Verstellmotors 18 abwärts schwenkt oder aufrichtet. Sind die Verstellmotoren 15-18 abgeschaltet, so sind die zugeordneten Sitzteile in ihrer eingestellten Position unveränderlich festgelegt.As is indicated schematically in FIGS. 1 and 2, two adjustment motors 15 , 16 are provided for the horizontal longitudinal displacement of the seat frame 13 , which after switching on the seat cushion 10 in the guide rails in the longitudinal direction depending on the direction of rotation of the adjustment motors 15 , 16 forwards or backwards move. On the cushion support of the seat cushion 14 , not shown, an adjusting motor 17 is arranged which, for the purpose of adjusting the seat height, vertically adjusts the seat cushion 14 relative to the seat frame 13 by pivoting or shifting. To adjust the backrest, an adjusting motor 18 is arranged on the backrest 11 , which, after being switched on, pivots or straightens the backrest 11 about its pivot axis depending on the direction of rotation of the adjusting motor 18 . If the adjustment motors 15-18 are switched off, the assigned seat parts are fixed in their set position in an unchangeable manner.
Zum Ansteuern der Verstellmotoren 15-18 ist eine Steuervorrichtung 20 vorgesehen, die die einzelnen Verstellmotoren 15-18 in Abhängigkeit von ihr zugeführten Steuerbefehlen einschaltet und nach Wegfall der Steuerbefehle wieder abschaltet. Die Steuerbefehle werden von im Fahrzeugsitz integrierten Sensoren 21-24 generiert, die als Kraft- oder Momentenaufnehmer ausgebildet sind. Dabei ist jedem Sitzteil bzw. jedem das Sitzteil verstellenden Verstellmotor 15-18 ein Sensor 21-24 zugeordnet, dessen Signalausgang mit der Steuervorrichtung 20 verbunden ist. Mittels eines Auslöseknopfes 19 ist die Steuervorrichtung 20 aktivierbar, so daß sie solange wie der Auslöseknopf 19 von dem Sitzbenutzer betätigt gehalten wird, die elektrischen Ausgangssignale der Sensoren 21-24 in Steuersignale für die Stellmotoren 15-18 umsetzt.To control the adjusting motors 15-18 , a control device 20 is provided which switches on the individual adjusting motors 15-18 depending on the control commands supplied to them and switches them off again after the control commands are no longer present. The control commands are generated by sensors 21-24 integrated in the vehicle seat , which are designed as force or torque sensors. Each seat part or each adjusting motor 15-18 adjusting the seat part is assigned a sensor 21-24 , the signal output of which is connected to the control device 20 . The control device 20 can be activated by means of a release button 19 , so that it is operated as long as the release button 19 is actuated by the seat user and converts the electrical output signals of the sensors 21-24 into control signals for the servomotors 15-18 .
Die Generierung der Steuerbefehle für die Steuervorrichtung 20 erfolgt bei betätigtem Auslöseknopf 19 dadurch, daß der Sitzbenutzer sein Sitzgewicht an dem zum Verstellen gewünschten Sitzteil in die der gewünschten Verstellrichtung entsprechende Richtung verändert. Will z. B. der Sitzbenutzer den Sitz nach hinten verstellen, um einen größeren Freiraum für die Beine zu erreichen, muß er sich mit seinen Füßen am Fahrzeugboden abstützen und eine geringe Verschiebekraft auf das Sitzkissen 10 nach hinten ausüben, so als ob er den Fahrzeugsitz mechanisch nach hinten verschieben wolle. Die Sensoren 21-24 haben bei Sitzbelastung ohne Sitzverstellung bereits die Sitzkräfte gemessen, die in der Steuervorrichtung 20 abgespeichert sind. Die Sensoren 21-24 messen nun die durch die genannte Bewegung erzeugten Sitzkräfte und führen diese Meßwerte der Steuervorrichtung 20 zu. Hat der Sitzbenutzer während dieser Bewegung den Auslöseknopf 19 betätigt gehalten, so werden in der Steuervorrichtung 20 die aktuellen Meßwerte mit den bereits abgespeicherten Meßwerten verglichen. Bei der beschriebenen, nach hinten gerichteten Verstellbewegung des Sitzbenutzers messen die Sensoren 21 und 22 erhöhte werte in Richtung nach hinten, und die Steuervorrichtung 20 schaltet die Verstellmotoren 15, 16 mit einer solchen Drehrichtung ein, daß diese das Sitzkissen 10 in den Führungsschienen nach hinten verfahren. Dieser Vorgang ist in Fig. 2 durch Pfeile 25-29 angedeutet, wobei der Pfeil 25 die nach hinten gerichtete Verstellbewegung des Sitzbenutzers symbolisiert und die Pfeile 28 die Verschieberichtung des Sitzrahmens 13 durch die Verstellmotoren 15, 16 andeuten. Die den Sensoren 21, 22 zugeordneten Pfeile 28 und 29 symbolisieren die Meßwerterhöhung in den Sensoren 21, 22 durch die Verstellbewegung des Sitzbenutzers in Richtung Pfeil 25.The control commands for the control device 20 are generated when the trigger button 19 is actuated in that the seat user changes his seat weight on the seat part desired for adjustment in the direction corresponding to the desired adjustment direction. Z. B. the seat user adjust the seat to the rear in order to achieve a greater free space for the legs, he has to support himself with his feet on the vehicle floor and exert a slight displacement force on the seat cushion 10 to the rear, as if he were mechanically moving the vehicle seat to the rear want to move. The sensors 21-24 have already measured the seat forces which are stored in the control device 20 when the seat is loaded without the seat adjustment. The sensors 21-24 now measure the seat forces generated by the movement mentioned and feed these measured values to the control device 20 . If the seat user has kept the trigger button 19 pressed during this movement, the current measured values are compared in the control device 20 with the already stored measured values. In the described rearward adjustment movement of the seat user, the sensors 21 and 22 measure increased values in the rearward direction, and the control device 20 switches the adjustment motors 15 , 16 on in such a direction of rotation that they move the seat cushion 10 in the guide rails to the rear . This process is indicated in Fig. 2 by arrows 25-29 , the arrow 25 symbolizing the rearward adjustment movement of the seat user and the arrows 28 indicate the direction of displacement of the seat frame 13 by the adjustment motors 15 , 16 . The arrows 28 and 29 assigned to the sensors 21 , 22 symbolize the increase in the measured values in the sensors 21 , 22 by the adjustment movement of the seat user in the direction of arrow 25 .
Macht umgekehrt der Sitzbenutzer eine Sitzbewegung nach vorn entgegen Pfeil 25, indem er mit dem Gesäß versucht, das Sitzkissen 10 leicht nach vorn zu schieben, und hält dabei den Auslöseknopf 19 gedrückt, so weichen die von den Sensoren 21, 22 erfaßten Meßwerte in umgekehrter Richtung von den abgespeicherten Meßwerten ab. Die Steuervorrichtung 20 schaltet die beiden Verstellmotoren 15, 16 mit inverser Drehrichtung ein, so daß der Sitzrahmen 13 nach vorn, also entgegen der Pfeile 26, 27, verschoben wird. In beiden Fällen werden die Verstellmotoren 15, 16 den Sitzrahmen 13 solange verschieben, bis der Sitzende wieder seine normale Sitzhaltung eingenommen hat und die von den Sensoren 21, 22 gemessenen Meßwerte mit den abgespeicherten Meßwerten übereinstimmen.Conversely, if the seat user makes a forward seat movement in the direction of arrow 25 by trying to push the seat cushion 10 slightly forwards with his buttocks, and keeps the release button 19 pressed, the measured values detected by the sensors 21 , 22 give way in the opposite direction from the stored measured values. The control device 20 switches on the two adjusting motors 15 , 16 with an inverse direction of rotation, so that the seat frame 13 is moved forward, that is to say against the arrows 26 , 27 . In both cases, the adjustment motors 15 , 16 move the seat frame 13 until the seated person has returned to his normal sitting posture and the measured values measured by the sensors 21 , 22 match the stored measured values.
Wünscht der Sitzbenutzer die Sitzhöhe zu verstellen, so hat er bei gedrückt gehaltenem Auslöseknopf 19 entweder das Gesäß leicht anzuheben, so daß das Sitzkissen 10 entlastet wird, oder verstärkt sein Gesäß in das Sitzpolster 14 zu drücken. If the seat user wishes to adjust the seat height, he must either raise the buttocks slightly so that the seat cushion 10 is relieved, or press his buttocks into the seat cushion 14, with the release button 19 held down.
Die vom Sensor 23 gemessene Kraft verringert bzw. erhöht sich gegenüber dem zuvor abgespeicherten Wert. Entsprechend wird der Verstellmotor 17 in die eine oder andere Drehrichtung solange eingeschaltet, bis der aktuelle Meßwert des Sensors 23 mit dem abgespeicherten Meßwert übereinstimmt, der Sitzbenutzer also seinen normale Sitzhaltung eingenommen hat.The force measured by the sensor 23 decreases or increases compared to the previously stored value. Correspondingly, the adjusting motor 17 is switched on in one or the other direction of rotation until the current measured value of the sensor 23 matches the stored measured value, ie the seat user has assumed his normal sitting position.
Wünscht der Sitzbenutzer die Rückenlehne 11 zu verstellen, so muß er bei Wunsch nach einem vergrößerten Neigungswinkel den Rücken stärker in das Lehnenpolster der Rückenlehne 11 drücken. Wünscht er umgekehrt eine steilere Anstellung der Rückenlehne 11, so muß er durch eine leichte, nach vorn gerichtete Bewegung seines Oberkörpers die Rückenlehne 11 entlasten. Der Sensor 24 liefert entsprechende Meßwerte an die Steuervorrichtung 20, und je nach Abweichung des aktuellen Meßwerts von dem gespeicherten Meßwert wird die Rückenlehne 11 von dem Verstellmotor 18 abwärts geschwenkt oder aufgerichtet, und zwar solange, wie der aktuelle Meßwert und der gespeicherte Meßwert unterschiedlich sind.If the user of the seat wishes to adjust the backrest 11 , he must press the back more firmly into the backrest cushion of the backrest 11 if desired for an increased angle of inclination. Conversely, if he desires a steeper adjustment of the backrest 11 , he has to relieve the backrest 11 by a slight, forward movement of his upper body. The sensor 24 delivers corresponding measured values to the control device 20 , and depending on the deviation of the current measured value from the stored measured value, the backrest 11 is pivoted or raised by the adjusting motor 18 , as long as the current measured value and the stored measured value are different.
Auf diese Weise lassen vom Sitzbenutzer alle mit Körperkontakt erreichbaren Elemente des Fahrzeugsitzes, mit Ausnahme der Kopfstütze, verstellen.In this way, the user of the seat leaves everyone in contact with the body accessible elements of the vehicle seat, with the exception of the Headrest, adjust.
In einer alternativen Ausführungsform sind jedem Verstellmotor 15-18 zwei Sensoren zugeordnet, die jeweils eine der beiden Drehrichtungen des Verstellmotors 15-18 erfassen (nicht dargestellt).In an alternative embodiment, each adjustment motor 15-18 is assigned two sensors, each of which detects one of the two directions of rotation of the adjustment motor 15-18 (not shown).
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