DE2939115C2 - Adjustable vehicle seat - Google Patents
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Description
5555
Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Fahrzeugsitz, dessen Teile miteinander bzw. mit dem Fahrzeugboden über unabhängig voneinander betätigbare Verstelleinrichtungen verbunden sind, wobei zum Ermitteln t>o der für den jeweiligen Sitzbenutzer günstigsten Einstellwerte aller Verstelleinrichtungen ein Rechner mit einem Speicher für die fahrzeugspezifischen Eingabeparameter und einer Eingabeeinrichtung für die personenspezifischen und sich auf die Fahrsituation beziehenden Grö- b5 Den sowie eine Anzeigeeinrichtung und/oder ein Anschluß für eine an sich bekannte Steuereinrichtung für Servomotoren vorgesehen sind, nach Patent 26 40 528.The invention relates to an adjustable vehicle seat, the parts of which with one another or with the vehicle floor are connected via independently operable adjusting devices, whereby for determining t> o the most favorable setting values of all adjustment devices for the respective seat user a computer with a Memory for the vehicle-specific input parameters and an input device for the person-specific and size related to the driving situation b5 The and a display device and / or a connection for a known control device for Servomotors are provided according to patent 26 40 528.
Ausgehend von diesem zum Stand der Technik gehörenden Fahrzeugsitz nach dem Hauptpatent liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung diesen Sitz dahingehend zu verbessern, daß das Eingeben und Abrufen von Daten und Befehlen erleichtert wird. Gelöst wird diese Aufgabe mit einem verstellbaren Fahrzeugsitz, der die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 aufweistBased on this prior art vehicle seat according to the main patent, the Invention the object of a device to improve this seat in such a way that the input and retrieval of data and commands is facilitated. This task is solved with an adjustable Vehicle seat which has the features in the characterizing part of claim 1
Mit Hilfe der zusätzlichen, unterschiedlichen Funktionen zugeordneten Drucktasten brauchen bei der Eingabe oder beim Abrufen von Daten oder Befehlen diese nicht in eine Zahl umgesetzt zu werden, was nicht nur wegen der Verminderung der Zahl der Drucktastenbetätigungen von Vorteil ist, sondern auch wegen der besseren Verständlichkeit für die Bedienungsperson.With the help of the additional, different functions assigned pushbuttons need when entering or when calling up data or commands, these are not converted into a number, which is not the only thing is advantageous because of the reduction in the number of pushbutton actuations, but also because of the better ones Understandable for the operator.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Eingabeeinrichtung zusätzlich zu dem Drucktastenfeld eine Aufnahme für einen Personen-lCennschlüssel auf, um die Identifikationsinformation für unterschiedliche Personen nicht mittels der Drucktasten eingeben zu müssen.In a preferred embodiment, the input device has in addition to the pushbutton field a recording for a personal identification key, so as not to enter the identification information for different people using the pushbuttons have to.
Eine der zusätzlichen Drucktasten ist vorzugsweise den verschiedenen Situationen zugeordnet, für die unterschiedliche, optimale Sitzpositionen einstellbar sind. Ferner ist es zweckmäßig, eine der zusätzlichen Drucktasten als Faktoren-Eingabetaste auszubilden, um in besonders einfacher Weise eine Gewichtung der einzelnen Größen vornehmen zu können, aufgrund deren die optimale Sitzposition ermittelt wird.One of the additional pushbuttons is preferably assigned to the different situations for which different, optimal seating positions are adjustable. It is also useful to use one of the additional pushbuttons as a factor input key in order to easily weight the individual To be able to make sizes on the basis of which the optimal sitting position is determined.
Da es bei längeren Fahren vorteilhaft ist, die Sitzposition in gewissen Zeitabschnitten zu verändern, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform eine der zusätzlichen Drucktasten als Zeiteingabe-Taste ausgebildet, durch deren Betätigung in Verbindung mit der Betätigung einer oder mehrerer den Ziffern zugeordneter Drucktasten die Zeitspanne angebbar ist, nach deren Ablauf bei einer der wählbaren Situationen eine selbsttätige Änderung der Sitzposition erfolgt.Since it is advantageous to change the sitting position in certain periods of time during longer journeys, is at In a preferred embodiment, one of the additional pushbuttons is designed as a time input button, by actuating them in connection with the actuation of one or more of the digits assigned The time span can be specified by pushbuttons, after which an automatic Change of seating position takes place.
Es ist ferner vorteilhaft, eine der zusätzlichen Drucktasten zur Erzeugung eines Stopsignals vorzusehen, um rasch und sicher die Verstellbewegungen notfalls beenden zu können. Es ist dabei zweckmäßig, die Steuereinrichtung, die vorzugsweise je eine Steuereinheit für jeden unabhängigen Verstellantrieb aufweist, über eine Stop-Signalleitung unmittelbar mit der Eingabe-Ausgabeeinheit des Rechners zu verbinden.It is also advantageous to provide one of the additional pushbuttons for generating a stop signal in order to to be able to terminate the adjustment movements quickly and safely if necessary. It is advisable to use the control device, which preferably each have a control unit for each independent adjustment drive, via a Stop signal line to connect directly to the input / output unit of the computer.
Im folgenden ist ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen erläutert. Es zeigtIn the following, an embodiment of the invention shown in the drawing is explained in detail. It shows
F i g. 1 den Fahrzeugsitz in Seitenansicht,F i g. 1 the vehicle seat in side view,
F i g. 2 das Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels,F i g. 2 shows the block diagram of the exemplary embodiment,
F i g. 3 eine Draufsicht auf die Eingabeeinrichtung.F i g. 3 is a plan view of the input device.
F i g. 4 ein Flußdiagramm.F i g. 4 is a flow chart.
Der in F i g. 1 dargestellte, verstellbare Fahrzeugsitz weist einen Sitzteil 2 auf, der auf einem Zwischenrahmen 3 in Längsrichtung des Fahrzeuges verstellbar angeordnet ist. Der Zwischenrahmen 3 ist über Lenker 8 und 8' auf einer am Bodenblech des Fahrzeuges befestigten Konsole 9 abgestützt. An dem Sitzteil 2 ist ein- und feststellbar eine Rückenlehne 13 angeordnet. Ferner ist das Lenkrad 17 in Längsrichtung der Lenksäule 18 ein- und feststellbar angeordnet.The in F i g. 1 illustrated, adjustable vehicle seat has a seat part 2, which is on an intermediate frame 3 is arranged adjustable in the longitudinal direction of the vehicle. The intermediate frame 3 is above the handlebar 8 and 8 'supported on a bracket 9 fastened to the floor panel of the vehicle. On the seat part 2 is a and a backrest 13 can be fixed. Furthermore, the steering wheel 17 is in the longitudinal direction of the steering column 18 arranged adjustable and lockable.
Die Längsverstellung des Sitzes erfolgt mittels eines Servomotors 25, die Höhen- und Neigungsverstellung mittels eines Servomotors 26, die Vorstellung des Neigungswinkels der Rückenlehne 13 mittels eines Servomotors 28 und die Verstellung des Lenkrades 17 mittels eines Servomotors 29.The longitudinal adjustment of the seat takes place by means of a servomotor 25, the height and inclination adjustment by means of a servo motor 26, the presentation of the angle of inclination of the backrest 13 by means of a servo motor 28 and the adjustment of the steering wheel 17 by means of a servo motor 29.
Die Servomotoren 25, 26, 28 und 29 sind an eine Steuereinrichtung 30 angeschlossen, die in einer auf dem Mitteltunnel unterhalb des Armaturenbrettes vorgesehenen Konsole 31 angeordnet ist Die Konsole 31 weist eine Halterung auf, in die ein Rechner 20 mittels eines den Rechner mit der Steuereinrichtung verbindenden Steckers 32 einsteckbar istThe servomotors 25, 26, 28 and 29 are connected to a control device 30, which in a The console 31 is arranged in the center tunnel below the dashboard has a holder in which a computer 20 connects the computer to the control device Connector 32 can be inserted
Der Rechner 20 dient zusammen γλΛ der Steuereinrichtung 30 und den Servomotoren zur Einstellung der Verstelleinrichtungen auf den für den Sitzbenutzer günstigsten Wert Der Rechner 20 enthält einen Speicher, in dem die fahrzeugspezifischen Eingabeparameter, insbesondere die Daten über die Fahrgastzelle, die Lage und den Verstellbereich des Lenkrades, die Lage und die Größe der Windschutzscheibe, die Größe des Sichtfeides nach vorne und hinten, die Augenellipse, die Art des Sicherheitsgurtes und die Lage der Verankerungspunkte sowie die Daten über den Fahrzeugsitz, wie insbesondere seine Einsitztiefe, seinen Federweg, seinen Verstellbereich und seine Polsterkontur eingebbar sind. Weiterhin weist der Rechner 20 eine Eingabeeinrichtung 21 auf, über die alle Daten und Befehle eingegeben sowie abgerufen weiden können. Mittels der Eingabeeinrichtung 21 können die personenspezifischen Daten wie zum Beispiel die Lage der Gelenkpunkte, die Körperkontur, die anthropometrisch günstigen Winkel und Bereiche sowie die Augenhöhe und die sich auf die Fahrsituation, beispielsweise eine lange Autobahnfahrt, eine Stadtfahrt eine schnelle Fahrt auf bergiger und kurvenreicher Strecke, eingegeben werden können. Auf einer Anzeigeeinrichtung 22 (F i g. 2) können die abgerufenen Informationen angezeigt werden, damit der Benutzer eine Kontrollmöglichkeit hat Der Rechner 20 kann hierbei als tragbares Gerät ausgebildet oder fest im Fahrzeug eingebaut sein.The computer 20 serves together γλΛ the control device 30 and the servomotors for setting the adjustment devices to the most favorable for the seat user Value The computer 20 contains a memory in which the vehicle-specific input parameters, in particular the data about the passenger compartment, the position and the adjustment range of the steering wheel, the position and the The size of the windshield, the size of the field of vision to the front and back, the ellipse of the eyes, the type of Seat belt and the location of the anchoring points as well as the data about the vehicle seat, such as in particular its seat depth, its spring travel, its adjustment range and its upholstery contour can be entered. The computer 20 also has an input device 21 via which all data and commands are input graze as well as retrieved. The person-specific data can be entered using the input device 21 such as the position of the points of articulation, the body contour, the anthropometrically favorable angles and Areas as well as eye level and which relate to the driving situation, for example a long motorway trip, a city trip, a fast trip on a mountainous and winding route, can be entered. on a display device 22 (FIG. 2), the retrieved information can be displayed so that the user The computer 20 can be designed as a portable device or it can be fixed be installed in the vehicle.
Die im Ausführungsbeispiel als LED-Display ausgebildete Anzeigeeinrichtung 22 ist ebenso wie ein Drucktastenfeld 23 und eine Aufnahme 24 für Personen-Kennschlüssel, die zusammen mit dem Drucktastenfeld die Eingabeeinrichtung 21 bildet, in der Frontplatte des Rechners 20 angeordnet. Das Drucktastenfeld 23, die Aufnahme 24 und die Anzeigeeinrichtung 22 sind an die Eingabe-Ausgabe-Einheit 33 des Rechners 20 angeschlossen, mit der über Datenbusse ein Datenspeicher 34, ein Prozessor 35 und ein Programmspeicher 36 in Verbindung stehen. Wie F i g. 2 zeigt, sind an die Eingabe-Ausgabe-Einheit 33 eine der Zahl der unabhängig voneinander betätigbaren Verstelleinrichtungen entsprechende Anzahl von Komparatoren 37 angeschlossen, denen die Steuereinrichtung 30 nachgeschaltet ist, welche die den Komparatoren nachgeschalteten Steuereinheiten 38 enthält. Im Ausführungsbeispiel ist je eine dieser Steuereinheiten 38 für den die Sitzlängsverstellung bewirkenden Servomotor 25, den die Sitzhöhen- und Neigungsverstellung bewirkenden Servomotor 26, den die Neigungsänderung der RücKenlehne bewirkenden Servomotor 28 und den der Verschiebung des Lenkrades dienenden Servomotor 29 vorgesehen.The one designed as an LED display in the exemplary embodiment Display device 22 is just like a pushbutton panel 23 and a receptacle 24 for personal identification keys, which together with the keypad forms the input device 21 in the front panel of the Computer 20 arranged. The push button panel 23, the receptacle 24 and the display device 22 are connected to the Input-output unit 33 of computer 20 connected, with which a data memory via data buses 34, a processor 35 and a program memory 36 are in communication. Like F i g. 2 shows are to the input-output unit 33 one corresponding to the number of adjusting devices that can be actuated independently of one another Number of comparators 37 connected, which the control device 30 is connected downstream, which contains the control units 38 connected downstream of the comparators. In the exemplary embodiment is each one of these control units 38 for the servo motor 25 which effects the longitudinal adjustment of the seat and which the seat height and tilt adjustment effecting servo motor 26 which changes the tilt of the backrest effecting servomotor 28 and the servomotor 29 serving to shift the steering wheel are provided.
Wie Fig.2 zeigt, führt von der Eingabe-Ausgabe-Einheit 33 des Rechners 20 für den Notstop oder das Unterbrechen einer Sitzverstellung eine Stop-Signalleitung 39, über die ein Stop-Signal zu allen Motorsteuerungen 38 gelangt, wenn die StOp-Taste 40 des Drucktastenfeldes 23 gedrückt wird.As Fig.2 shows, leads from the input-output unit 33 of the computer 20 a stop signal line for the emergency stop or the interruption of a seat adjustment 39, via which a stop signal is sent to all motor controls 38 when the StOp button 40 on the pushbutton panel 23 is pressed.
Wie Fig.3 zeigt, enthält das Drucktastenfeld 23 neben den den Ziffern 0 bis 9 zugeordneten Drucktasten außer der Stop-Taste weitere, Zusätzliche Drucktasten. Die mit Seekennzeichnete Situationstaste wird in Kombination mit einer oder mehrerer Ziffern-Tasten betätigt um eine der verschiedenen Fahrsituationen auszuwählen. Beispielsweise wird bei einer Betätigung der Situationstaste und der der Ziffer 1 zugeordneten Taste der Fahrzeugsitz in die günstigste Position zum Einsteigen und Aussteigen bewegt. Die Situation »S2« ist im Ausführungsbeispiel die Ruheposition, »53« die Liegeposition, »54« die Sitzposition bei normaler Fahrt »55« die Position bei Stadtfahrt »S6« die Position bei einer Fahrt auf einer kurvenreichen Strecke, »57« die Position bei einer Langstreckenfahrt, bei der in gewissen Zeitabständen die Sitzeinstellung automatisch verändert wird. Durch Betätigen der mit A gekennzeichneten zusätzlichen Taste erfolgt eine Anzeige auf dem Display. Außerdem können nach einer Betätigung dieser Taste die gespeicherten Werte abgeändert werden. Die C-Taste wird zum Löschen des auf dem Display angezeigten Wertes betätigt Mit Hilfe der F-Taste lassen sich in Verbindung mit den den Ziffern zugeordneten Tasten Korrekturfaktoren eingeben, aufgrund deren die Sitzeinstellung von der berechneten Einstellung abweicht was in manchen Fällen vorteilhaft ist Mit Hilfe der Γ-Taste kann der Fahrer die Zeit, nach der der Sitz sich aus der Einstellung für die Situation bei normaler Fahrt in die Situation bei Langstreckenfahrt und umgekehrt bewegt, selbst vorgeben.As FIG. 3 shows, the pushbutton field 23 contains, in addition to the pushbuttons assigned to the digits 0 to 9, in addition to the stop button, additional pushbuttons. The situation key marked with See is pressed in combination with one or more number keys to select one of the different driving situations. For example, when the situation key and the key assigned to the number 1 are pressed, the vehicle seat is moved into the most favorable position for getting in and out. The situation "S2" in the exemplary embodiment is the rest position, "53" the lying position, "54" the sitting position during normal driving, "55" the position during city driving, "S6" the position when driving on a winding route, "57" the position on long journeys where the seat setting is automatically changed at certain time intervals. By pressing the additional key marked with A , a message appears on the display. In addition, the stored values can be changed after pressing this key. The C key is pressed to delete the value shown on the display. The F key can be used in conjunction with the keys assigned to the digits to enter correction factors due to which the seat setting deviates from the calculated setting, which is advantageous in some cases With the Γ button, the driver can specify the time after which the seat moves from the setting for the situation for normal driving to the situation for long-distance driving and vice versa.
Durch ein Betätigen der D-Taste wird der gespeicherte Wert für die Sitzlängsverstellung angezeigt, um diesen Wert überprüfen zu können, oder um ihn nach dem Drücken der C-Taste neu in den Datenspeicher eingeben zu können. Die Taste D muß auch gedrückt werden, wenn der Sitz in Längsrichtung willkürlich verstellt werden soll. In diesem Falle muß anschiießend die mit » + « gekennzeichnete Taste oder die mit »—« gekennzeichnete Taste gedrückt werden. Entsprechendes gilt für die Α-Taste, die der Sitzhöhenverstellung zugeordnet ist, die V-Taste, die der Lankradverstellung zugeordnet ist, sowie die L-Taste, welche der Lehnenneigungsverstellung zugeordnet ist.By pressing the D button, the stored value for the seat length adjustment is displayed in order to be able to check this value or to be able to re-enter it into the data memory after pressing the C button. The button D must also be pressed if the seat is to be adjusted arbitrarily in the longitudinal direction. In this case, the key marked "+" or the key marked "-" must then be pressed. The same applies to the Α button, which is assigned to the seat height adjustment, the V button, which is assigned to the steering wheel adjustment, and the L button, which is assigned to the backrest angle adjustment.
Mittels der Tastatur 23 werden alle Daten eingegeben. Sowohl die für ein bestimmtes Modell sich nicht ändernden Fahrzeugdaten als auch die personenspezifischen Daten, die von verschiedenen Maßen der Personen abhängen, werden im Datenspeicher 34 gespeichert. Die personenspezifischen Daten werden aufgrund einer Reihe von Maßen der betreffenden Person ermittelt. Es handelt sich hierbei um die Oberarmlänge, die Unterarmlänge, die Sitztiefe, die Kniehöhe, die Augenhöhe und die Kopfhöhe. Mit Hilfe eines Rechenprogrammes werden aufgrund dieser Maße vier persönliche Kennwerte berechnet, welche in Form von dreistelligen Zahlen nach dem Aufleuchten der zugeordneten Symbole auf dem Display mittels der Tastatur eingegeben werden. Nachdem alle Werte eingegeben worden sind, kann der Rechner 20 auf Abruf die für die unterschiedlichen Situationen optimale Sitzeinstellung vornehmen, wobei alle Einstellungen mit Ausnahme der Einstellung für das Ein- und Aussteigen und der Liegestellung nur erfolgen, wenn auch der Kennschlüssel in die Aufnahme 24 eingesteckt ist, welcher den Sitzbenutzer identifiziert.All data are entered by means of the keyboard 23. Both those for a particular model are not changing vehicle data as well as the person-specific data from different dimensions of the people are stored in the data memory 34. The person-specific data are based on a A series of measurements of the person concerned is determined. These are the upper arm length, the forearm length, the seat depth, the knee height, the eye level and the head height. With the help of a computer program Based on these measurements, four personal parameters are calculated, which are in the form of three-digit numbers can be entered using the keyboard after the associated symbols have lit up on the display. After all the values have been entered, the computer 20 can, on request, those for the different Carry out the optimum seat setting in situations, with all settings except for the setting for the Entry and exit and the lying position only take place if the identification key is also inserted into the receptacle 24 is which identifies the seat occupant.
Die Berechnung der optimalen Sitzpositionen erfolgt entsprechend dem Flußdiagramm gemäß Fig.4. Die fahrzeugspezifischen Daten werden einer Fahrzeugdatei entnommen. Nach der Eingabe der Personennummer wird geprüft, ob die Daten dieser Person bereits gespeichert sind. Ist dies nicht der Fall, müssen sie eingegeben werden. Basierend auf den Werten von Standardpersonen (VDI-Richtlinie 2780, DIN 003 3408, SAE-Un-The calculation of the optimal seat positions takes place in accordance with the flow chart according to FIG. the Vehicle-specific data are taken from a vehicle file. After entering the personal number a check is carried out to determine whether this person's data has already been saved. If this is not the case, they have to be entered will. Based on the values of standard persons (VDI guideline 2780, DIN 003 3408, SAE-Un-
terlagen) werden die ermittelten Maße in andere Körpergrößen und Gelenkpunktlagen umgerechnet. Über einen Zufallsgenerator werden dann beliebige Sitzpositionsparameter ermittelt und daraus die zugehörige Sitzposition berechnet. Für die Ermittlung der Sitzposi- 5 tion wird vom Rechner geprüft, ob die vorgeschriebenen Restriktionen erfüllt sind, beispielsweise ob die Körperwinkel in den von der Arbeitsmedizin ermittelten Komfortbereichen liegen, ob der Verstellbereich des Sitzes, des Lenkrades, eventuell auch des Spiegels 10 und der Pedale u. ä. nicht überschritten wird, ob der Augenpunkt innerhalb der Augenellipse oder einem anderen günstigen Sichtfeld im Fahrzeug liegt, ob das Lenkrad unter Beibehaltung einer guten Sitzposition erreicht werden kann, ob das Kupplungspedal voll 15 durchgetreten werden kann, ob der Oberschenkel unterstützt ist, ob der größtmögliche Abstand zum Lenkrad erreicht ist, ob die Befestigungspunkte des Sicherheitsgurtes und damit seine Lage innerhalb bestimmter Grenzen liegen, und ob weitere, für die Sitzposition 20 wichtige Grenzen nicht überschritten werden. Die einzelnen Kriterien werden dann mit den Faktoren, die Erfahrungswerte darstellen, multipliziert und summiert zum Zwecke der Bewertung oder Gewichtung.documents), the determined dimensions are converted into other body sizes and points of articulation. Above Any seat position parameters are then determined using a random generator and the associated ones Seat position calculated. To determine the seat position, the computer checks whether the prescribed Restrictions are met, for example whether the body angles are in the ones determined by occupational medicine Comfort ranges are, whether the adjustment range of the seat, the steering wheel, possibly also the mirror 10 and the pedals and the like are not exceeded, whether the eye point is within the eye ellipse or another A favorable field of vision in the vehicle is whether the steering wheel while maintaining a good seating position can be achieved whether the clutch pedal can be fully depressed, whether the thigh is supported is whether the greatest possible distance to the steering wheel has been reached, whether the fastening points of the seat belt and thus its location lie within certain limits, and whether further, for the seat position 20 important limits are not exceeded. The individual criteria are then combined with the factors that Represent empirical values, multiply and add up for the purpose of evaluation or weighting.
Danach wird durch den Zufallsgenerator ein weiterer Sitzpositionsparameter ermittelt. Bei der Wertung wird festgestellt, ob diese Position günstiger ist oder nicht. Sind die neuen Parameter günstiger als die vorhandenen, liegt also eine Verbesserung vor, so werden sie gespeichert. Nach einer vorgewählten Anzahl von Itera- jo tionen wird die Suche abgebrochen. Aus dem Kollektiv der Sitzpositionsparameter wird die beste ausgesucht und weitergegeben. Diese Werte werden überprüft, ob sie im Bezug auf logische und praktische Zusammenhänge akzeptiert werden können. Sofern die Berechnung auf einem Komputer mit angeschlossenem Plotter durchgeführt wird, kann die ermittelte Sitzposition anschließend gezeichnet werden.Then another seat position parameter is determined by the random generator. When scoring determined whether this position is cheaper or not. Are the new parameters cheaper than the existing ones, if there is an improvement, they are saved. After a preselected number of iterations the search is canceled. The best one is selected from the collective of sitting position parameters and passed on. These values are checked whether they relate to logical and practical relationships can be accepted. Provided the calculation on a computer with a connected plotter is carried out, the determined seating position can then be drawn.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
5050
5555
6060
6565
Claims (6)
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