WO2013075936A1 - Vorrichtung und verfahren zur anpassung einer sitzposition - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur anpassung einer sitzposition Download PDF

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WO2013075936A1
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seat
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vehicle seat
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PCT/EP2012/071926
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Wei Lange-Mao
Andreas Eppinger
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Johnson Controls Gmbh
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    • G01S7/4802—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section

Definitions

  • the invention relates to a device for adapting a seat position for a vehicle seat according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for adjusting a seating position for a vehicle seat according to the preamble of claim 8.
  • Vehicle seats are known from the prior art, which in particular have electric drive units, by means of which a seating position can be varied in numerous variations.
  • a vehicle occupant operates a control device of the drive unit to adjust the seating position and in particular a longitudinal displacement of a seat in a
  • Vehicle a seat height, a seat tilt, a
  • Passengers are used to control various comfort and safety systems in the vehicle, such as: B. fatigue detection,
  • Airbag control seat occupancy recognition (airbag control)
  • airbag control seat occupancy recognition
  • the device for automatic or automated adjustment of a seat position for a vehicle seat allows an automatic or automated adjustment of the seating position of the relevant Vehicle seat, wherein the device at least one vehicle seat, at least one drive unit for adjusting the seating position of
  • Vehicle seat at least one first sensor unit for determining physical parameters of a potential vehicle occupant located outside the vehicle and / or at least one input means and / or at least one second sensor unit for determining the
  • Seat position of the vehicle seat and at least one control unit comprises.
  • the device for adjusting the seating position allows a
  • Preset seating position adapted to objectively determined physical parameters. This represents the safety of the driver or the
  • An automatic adjustment of the seat position is understood to mean a completely automatic setting process of the vehicle seat for adjusting the seat position.
  • Adjusting process of the vehicle seat understood that the seat occupant affected at least partially manually.
  • a manual influence can, for example, as a manual operation of the electric drive unit for adjusting the seating position of the vehicle seat.
  • the vehicle occupant is informed by means of a display unit on the basis of the physical parameters of the vehicle
  • Vehicle occupants generated and matched to this Setup recommendations for manually adjusting the seating position and / or warnings when the seating position is unadjusted.
  • One of the sensor units is preferably designed as a bionic sensor, pressure sensor, force sensor, infrared sensor, laser sensor and / or ultrasonic sensor and / or a further one of the sensor units is designed as an optical detection unit.
  • the optical detection unit is designed as a conventional two-dimensional camera system, for example as an infrared camera, CCD camera or optical camera.
  • a combination of the two-dimensional camera system with a conventional distance sensor is necessary or a so-called calibration object is used, i. an object in the detection range of the two-dimensional camera system with known dimensions, for example a vehicle part.
  • the detection unit is designed as a conventional three-dimensional camera system, for example as a time-of-flight (TOF) camera and / or laser scanner and / or stereo camera.
  • TOF time-of-flight
  • the detection unit is designed as a conventional three-dimensional camera system, for example as a time-of-flight (TOF) camera and / or laser scanner and / or stereo camera.
  • a sensor unit is preferably designed as a textile or polymeric capacitive or resistive sensor in a seat cover of the vehicle seat.
  • a sensor integrated in a seat cover are vital parameters of the vehicle occupant, for example a
  • Heart rate, a pulse and / or an electrocardiogram, detectable is preferably designed as a force or pressure sensor and in or on a seat cover and / or in a
  • Seat upholstery arranged or integrated.
  • a pressure distribution on a surface of the vehicle seat can be detected.
  • a further sensor unit is preferably designed as an optical detection unit, for example as a laser scanner and / or as a so-called time-of-flight (TOF) camera and / or stereo camera.
  • TOF time-of-flight
  • a so-called time-of-flight (TOF) camera includes a
  • Lighting unit at least one optical element, at least one optical sensor and a corresponding electronics for control and evaluation.
  • the principle of the TOF camera is based on a runtime method for distance measurement.
  • a vehicle interior or a part of the vehicle interior by means of one of the
  • Illuminates illumination unit in particular the laser diode, generated light pulse
  • the TOF camera for each pixel measures the time that the light to the object and back to the optical sensor needed.
  • the time required is proportional to the corresponding time
  • the TOF camera is very robust, adaptable and requires no calibration.
  • the at least one optical sensor is particularly preferably designed as a photonic mixer. By means of the optical sensor, light can be detected in an infrared range.
  • the optical sensor is preferably integrated in the TOF camera or coupled thereto.
  • the optical sensor can be arranged in the roof console of a vehicle.
  • the optical sensor can also be aligned in an interior console in the direction of the driver or arranged in the instrument panel or in a headrest of a vehicle.
  • Another sensor unit can be used as a conventional mobile
  • Communication means for example, as a portable telephone, in particular as a so-called smartphone, or as a portable computer unit or as a game console be formed, and transmit user-specific data to a control unit of the device according to the invention.
  • Vehicle arranged and introduced or integrated, for example in corresponding panels.
  • the potential vehicle occupant approaching a vehicle or vehicle driver can be detected by the first sensor unit, which is embodied, for example, as a camera or laser scanner, physical parameters of the vehicle occupant being derived from the acquired data
  • Vehicle driver in particular a body size, a
  • Upper body length and the length of extremities, as legs and arms characterize, are determinable.
  • the seating position of the vehicle seat which includes in particular a longitudinal displacement of the vehicle seat or a height adjustment and alignment of a headrest, by a control of
  • a vehicle occupant can manually adjust his physical parameters, for example by means of corresponding input means in the vehicle, for example a conventional touch-sensitive screen and / or corresponding ones
  • the first and / or second sensor unit each comprise a plurality of sensors and in particular optical sensors, so that the physical parameters and / or the seating position can be reliably detected.
  • the first and / or second sensor unit may or may in particular comprise a multi-focus optics or detect wavelengths in the infrared range, so that reliable detection is ensured even in poor visibility conditions.
  • the seat position adjustment means comprises means for communicating with an existing driver assistance system, such as, in particular, the Adaptive Cruise Control (ACC).
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • the seat position in a safe seating position is thus automatically adjustable, thus reducing the risk of injury to the vehicle occupant.
  • an existing and in particular optical sensor of a driver assistance system is used as the first sensor unit of the device for adjusting the seating position.
  • adaptive materials are integrated in the vehicle seat.
  • the integrated, Adaptive materials include in particular electro and / or
  • magnetorheological fluids and / or an electro- and / or magnetorheological polymers.
  • electro- and / or magnetorheological polymers By means of an electrical or
  • the mechanical properties of the vehicle seat are reversibly changeable.
  • the mechanical properties of the adaptive material are so changeable by means of an on or off of the electrical or magnetic field that between a first state in which a change in the seating position of the vehicle seat is enabled and a second state in which the seating position of Vehicle seat is fixed, can be switched.
  • the integrated in the vehicle seat, adaptive materials allow a particularly flexible adjustment of the seating position, which are conveniently fixed by means of switching on and off of the electrical or magnetic field.
  • the control unit of the seat position adjustment device comprises at least one operating element which enables activation and deactivation of the automatic adjustment of the sitting position.
  • Operating element serves in particular as an emergency stop switch to prevent unwanted, automatic adjustment of the seating position.
  • the control element can be arranged inside the vehicle or in one
  • control unit of the device for adjusting the seating position is preferably integrated in the relevant vehicle seat, so that a structural unit is formed, which in a particularly simple manner in a
  • Vehicle is mountable.
  • a potential driver or vehicle occupant outside of the vehicle by means of a first sensor unit in particular optically detected and from the acquired data physical parameters of the driver or vehicle occupant are determined, the one
  • Control unit for controlling the at least one drive unit of the vehicle seat are supplied or there is a manual input of at least one physical parameter of the driver or the vehicle occupant, whereupon the seating position of the vehicle seat
  • Sensor unit recorded data is supported. If necessary, the vehicle occupant can optimally adapt the seating position to his needs quickly and comfortably by means of an operation of the control unit. In particular, in a regular use of the vehicle by a plurality of persons, which occurs for example in family vehicles or rental cars, this can lead to a considerable time savings.
  • data is at least one in or on a seat reference
  • adjustment recommendations for adjusting the seating position and / or warnings for an unadjusted sitting position are displayed based on the physiognomy of the vehicle occupant and the sensor data resulting therefrom on a display unit in a vehicle interior or on the mobile communication means such a manual adjustment of the seating position by the
  • Vehicle occupants is supported and simplified.
  • the seat position of the vehicle seat is automatically brought into a predetermined, the danger situation adapted seating position, whereby the
  • FIG. 1 shows schematically a block diagram of individual components of a device according to the invention for adjusting the seating position in a first embodiment variant.
  • FIG. 1 shows schematically a block diagram of individual components of a device 1 according to the invention for adapting the seat position SP of a vehicle seat 2, which is arranged in a vehicle 3, in a first embodiment variant.
  • the device 1 for adjusting the seat position SP comprises at least one vehicle seat 2, which has at least one conventional,
  • drive unit. 4 for adjusting or adjusting the seat position SP of the vehicle seat, at least a first sensor unit 5.1 for determining physical parameters P of a vehicle occupant and in particular one
  • Vehicle driver and / or at least a second sensor unit 5.2 for determining the seat position SP of the vehicle seat 2 and at least one control unit 6 for automatic or automated control of the drive unit 4 are assigned.
  • the device 1 may comprise conventional input means 12 by means of which physical parameters P of a vehicle occupant and in particular of a vehicle driver can be entered manually.
  • Such input means 12 may be formed, for example, as a conventional touch-sensitive screen and / or corresponding control button.
  • the device 1 comprises a conventional display unit 7, by means of which information can be displayed visually in a vehicle interior.
  • the sensor units 5.1 to 5.n preferably each comprise a plurality of sensors and are for example optical
  • Detection units such as laser scanners and / or cameras trained. These cameras can be conventional
  • Infrared cameras CCD cameras, optical cameras and / or so-called time-of-flight (TOF) cameras act.
  • TOF time-of-flight
  • the optical detection unit is designed as a conventional two-dimensional camera system, for example as an infrared camera, CCD camera or optical camera.
  • a conventional two-dimensional camera system for example as an infrared camera, CCD camera or optical camera.
  • For detecting depth and / or distance information of a detected object is a combination of the two-dimensional camera system with a conventional distance sensor is necessary or a so-called calibration object is used, ie an object in the detection range of the two-dimensional camera system with known dimensions, for example a vehicle part.
  • the detection unit is designed as a conventional three-dimensional camera system, for example as a time-of-flight (TOF) camera, laser scanner and / or stereo camera.
  • TOF time-of-flight
  • the detection unit is designed as a conventional three-dimensional camera system, for example as a time-of-flight (TOF) camera, laser scanner and / or stereo camera.
  • the sensors of the sensor units 5.1 to 5.n are designed as bionic sensors, pressure sensors, force sensors, infrared sensors, laser sensors and / or ultrasound sensors.
  • the sensors of the sensor units 5.1 to 5.n may preferably be formed as textile or polymeric capacitive or resistive sensors in a seat cover of the vehicle seat 2.
  • vital parameters of the vehicle occupant for example a heart rate, a pulse and / or a
  • Electrocardiogram detectable.
  • a further sensor unit 5.n is preferably designed as a conventional force or pressure sensor and arranged or integrated in or on a seat cover and / or in a seat upholstery of the vehicle seat 2.
  • a sensor integrated in or on a seat cover and / or in a seat upholstery By means of such a sensor integrated in or on a seat cover and / or in a seat upholstery, a pressure distribution on a surface of the vehicle seat 2 can be detected.
  • Another sensor unit 5.1 to 5.n can be used as a conventional mobile communication means, for example as a portable telephone, in particular a so-called smartphone, be designed as a portable computer unit or as a game console, and transmit user-specific data to a control unit 6 of the device 1 according to the invention.
  • a vehicle driver is used and at least one further sensor unit 5.1 to 5.n the determination of the seating position of the
  • Vehicle seat 2 allows.
  • Vehicle 3 surrounding vehicle exterior FA at least partially detectable.
  • the sensors of the relevant sensor unit 5.1 to 5.n vehicle outside or inside the vehicle, for example on a vehicle outside mirror, on an A or B pillar of the vehicle 3, on a vehicle door trim, on a roof console and / or on a headliner of the vehicle 3 are arranged ,
  • the approaching the vehicle 3, potential vehicle occupant, in particular the potential driver, is by means of one of
  • Sensor units 5.1 to 5.n thus already detected in the vehicle exterior FA. From the means of the relevant sensor unit 5.1 to 5.n captured data are physical parameters P, such as a
  • Body size a torso length and / or the length of extremities, in particular the length of legs and arms, the vehicle occupant or driver determinable and / or determined.
  • the respective sensor unit 5.1 to 5.n is arranged or aligned such that the data for determining the physical parameters P can be detected when opening a vehicle door.
  • the relevant sensor unit 5.1 to 5.n can be arranged and / or aligned in such a way that a vehicle interior can be detected at least in sections.
  • the determination of the physical parameters P takes place in this alternative embodiment only after the driver and / or the vehicle occupant
  • a vehicle occupant can enter his physical parameters P manually, for example by means of the corresponding input means 12 in the vehicle or by means of the mobile communication means, and the adjustment of the seat position by the control unit 6 is carried out automatically or automatically on the basis of this data.
  • the physical parameters P can be supplied to the control unit 6 for controlling the drive unit 4, the drive unit 4 being supplied by the
  • Control unit 6 receives at least a corresponding control signal SS.
  • the seat position SP of the vehicle seat 2 is preset by means of the drive unit 4 in a physical parameters P corresponding
  • position parameters PP which include in particular dimensions of a vehicle interior available for adjusting the seat position SP, to take into account.
  • vehicle-specific position parameters PP are stored in a, preferably in the control unit 6 integrated, memory unit 8 and the
  • the position parameters PP can be detected by a sensor unit 5.1 to 5.n arranged on the vehicle interior side.
  • the position parameters PP include a
  • Vehicle occupant is located.
  • Another sensor unit 5.1 to 5.n is mounted inside the vehicle and at least partially detects the vehicle interior.
  • Sensor unit 5.1 to 5.n essentially serves to detect the particular preset seating position SP of the vehicle seat 2, it being possible to determine position parameters PP which determine the position of the vehicle seat
  • H point a position of a hip of the vehicle occupant
  • one serves as a camera
  • the position parameters PP can be fed to the control unit 6, so that a fine adjustment and a final automatic adjustment of the
  • the detection of the position parameters PP in particular prevents a collision of the vehicle seat 2 with
  • the drive unit 4 may comprise at least one electromechanical motor, a pneumatic adjusting device, a dielectric elastomer actuator and / or a bionic drive.
  • the control unit 6 comprises in a preferred embodiment, a user interface 1 1 with a plurality of controls or is coupled with such that the vehicle occupant and / or the
  • the controls can be arranged in the vehicle interior. Alternatively or additionally, operating elements are provided which control the device 1 for adapting the seat position SP from the vehicle outer area FA
  • a conventional seat control device is arranged in the vehicle seat 2, which is coupled to the arranged in the vehicle control unit 6 for adjusting the seating position.
  • a remote control for a door locking and unlocking of the vehicle 3 an operating element by means of which the automatic adjustment of the seat position SP can be activated and deactivated.
  • vehicle seat 2 for example, have vehicle interior side arranged controls that allow, for example, a direct manual adjustment of the seat position SP.
  • operating elements for controlling the drive unit 4 are provided.
  • a preferred embodiment of the invention is a
  • Control surface 1 1 of the control unit 6 as a variety of im
  • Vehicle seat 2 integrated force or pressure sensors formed, which are designed in particular as capacitive sensors. By means of these force or pressure sensors is a weight shift of the on the
  • Vehicle seat 2 located occupant detectable. This detected weight transfer allows a fine adjustment for the final adjustment of the seating position SP.
  • the drive unit 4 can be controlled by means of appropriate control signals SS.
  • the conventional operating elements for controlling the seat position SP can be replaced by the force or pressure sensors integrated in the vehicle seat 2.
  • the force or pressure sensors act as a haptic user interface 1 1 in which the vehicle occupant for final adjustment of the seat position SP exerts pressure on the vehicle seat by the vehicle occupant moves his body in the direction of the desired adjustment of the seating position.
  • the control unit 6 of the device 1 for adjusting the seating position SP comprises at least one operating element or is provided with one
  • This control is used in particular as an emergency stop switch to prevent unwanted, automatic adjustment of the seat position SP. It can do that
  • Control be arranged inside the vehicle or in a
  • Vehicle occupant specific optimized seating position SP includes the
  • Control unit 6 different modules 9, 10, wherein a first module. 9 allows detection of the entire physiognomy of the vehicle occupant from sensor data of all sensor units 5.1 to 5.n.
  • the second module 10 is conventional calculation or
  • Memory unit 8 and the first module 9 an optimized seating position SP and generates corresponding control signals SS for the drive unit 4 and / or a signal S for controlling the display unit. 7
  • Vehicle seat integrated force or pressure sensors and / or textile or polymeric capacitive or resistive sensors in or on a seat cover By means of these sensors, a pressure distribution on a surface of the vehicle seat 2 and / or vital parameters of the vehicle occupant can be detected and fed to the control unit 6. These captured parameters allow you to fine-tune the final setting of the
  • the drive unit 4 can be controlled by means of appropriate control signals SS or on the display unit 7 corresponding setting recommendations can be displayed.
  • control unit 6 is an ideal or optimized
  • Vehicle occupant deposited which is compared within the control unit 6 with the actually occurring and detected by one of the sensor units 5.1 to 5.n pressure distribution, which then matched to the vehicle occupants control signals SS and / or signals S for setting and / or presentation of an optimized seating position SP to be generated.
  • the seat position SP can be a particularly comfortable or a particularly safe seating position and be tuned to occurring and detected traffic situations.
  • the seating position SP can be determined by the vital parameters of the
  • Vehicle occupants are optimized and adjusted so that, for example, premature fatigue of the driver can be counteracted.
  • At least one physical parameter P of the vehicle driver or vehicle occupant is determined, which is sent to the control unit 6 for controlling the vehicle Drive unit 4 of the vehicle seat 2 is passed or there is a manual input of at least one physical parameter P of
  • the seat position SP of the vehicle seat is adapted to the physical parameters and / or by means of the display unit 7 on the vehicle occupant tuned setting recommendations for adjusting the seat position SP and / or warnings are displayed at an unadjusted seating position SP.
  • a presetting of the seat position SP can be made and / or a final seat position SP can be set.
  • the vehicle occupant can adjust the seat position SP quickly and comfortably to his needs by means of an operation of the user interface 11 of the control unit 6.
  • this can lead to a considerable time savings.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1 ) zur Anpassung einer Sitzposition (SP) für einen Fahrzeugsitz (2). Erfindungsgemäß ermöglicht die Vorrichtung eine automatische oder automatisierte Anpassung der Sitzposition (SP) des betreffenden Fahrzeugsitzes (2), wobei die Vorrichtung (1) zumindest einen Fahrzeugsitz (2), zumindest eine erste Sensoreinheit (5.1 bis 5.n) zur Bestimmung von physischen Parametern (P) eines außerhalb des Fahrzeugs befindlichen potentiellen Fahrzeuginsassens und/oder zumindest ein Eingabemittel (12) und/oder zumindest eine zweite Sensoreinheit (5.1 bis 5.n) zur Bestimmung der Sitzposition (SP) des Fahrzeugsitzes (2) und zumindest eine Steuereinheit (6) umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur automatischen oder automatisierten Anpassung einer Sitzposition (SP) für einen Fahrzeugsitz (2) mittels einer Vorrichtung (1).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Anpassung einer Sitzposition
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anpassung einer Sitzposition für einen Fahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Anpassung einer Sitzposition für einen Fahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeugsitze bekannt, die insbesondere elektrische Antriebseinheiten aufweisen, mittels derer eine Sitzposition in zahlreichen Variationen veränderbar ist. Dabei bedient ein Fahrzeuginsasse eine Steuervorrichtung der Antriebseinheit, um die Sitzposition einzustellen und insbesondere eine Längsverschiebung einer Sitzfläche in einem
Fahrzeug, eine Sitzhöhe, eine Sitzflächenneigung, eine
Rückenlehnenneigung und/oder eine Position einer Kopfstütze des
Fahrzeugsitzes zu verändern.
Des Weiteren sind elektrisch verstellbare Fahrzeugsitze bekannt, die eine Speichereinheit aufweisen. Positionsparameter, die eine vorherig
eingestellte Sitzposition charakterisieren, sind mittels der Speichereinheit abspeicherbar und abrufbar. Dies erspart dem Fahrzeuginsassen ein nochmaliges und oftmals langwieriges Einstellen der gewünschten
Sitzposition. Insbesondere bei der regelmäßigen Nutzung des Fahrzeugs von mehreren Personen kann dies zu einer Zeitersparnis führen.
Die DE 10 2005 020 847 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur berührungslosen Erfassung von biometrischen Merkmalen und
Vitalfunktionen von Passagieren in einem Kraftfahrzeug, insbesondere des Herzschlags und der Atmungsaktivitäten. Diese Merkmale und die räumliche Position signifikanter Körperteile im Körperinneren der
Passagiere werden genutzt, um diverse Komfort- und Sicherheitssysteme im Fahrzeug zu steuern, wie z. B. Müdigkeitserkennung,
Identifizierung/Personalisierung, Out-of-Position Detektion
(Airbagsteuerung), Sitzbelegungserkennung (Airbagsteuerung),
Insassenklassifikation (Airbagsteuerung), automatische
Kopfstützeneinstellung, medizinische Herzüberwachung,
Diebstahlwarnanlage.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Anpassung einer Sitzposition in einem Fahrzeug anzugeben, die eine Justierung eines Fahrzeugsitzes erleichtert oder automatisiert und die derart eine Sicherheit, einen Komfort und/oder ein Wohlbefinden eines Fahrzeuginsassen und insbesondere des
Fahrzeugführers erhöht.
Hinsichtlich der Vorrichtung zur Anpassung einer Sitzposition für einen Fahrzeugsitz wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Hinsichtlich des Verfahrens zur Anpassung einer Sitzposition für einen Fahrzeugsitz wird die Aufgabe durch die im Anspruch 8 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Die Vorrichtung zur automatischen oder automatisierten Anpassung einer Sitzposition für einen Fahrzeugsitz ermöglicht eine automatische oder automatisierte Anpassung der Sitzposition des betreffenden Fahrzeugsitzes, wobei die Vorrichtung zumindest einen Fahrzeugsitz, zumindest eine Antriebseinheit zur Verstellung der Sitzposition des
Fahrzeugsitzes, zumindest eine erste Sensoreinheit zur Bestimmung von physischen Parametern eines außerhalb des Fahrzeugs befindlichen potentiellen Fahrzeuginsassen und/oder zumindest ein Eingabemittel und/oder zumindest eine zweite Sensoreinheit zur Bestimmung der
Sitzposition des Fahrzeugsitzes und zumindest eine Steuereinheit umfasst.
Die Vorrichtung zur Anpassung der Sitzposition ermöglicht eine
automatische Einstellung und/oder Voreinstellung der Sitzposition auf physische Parameter des Fahrzeugführers und/oder des
Fahrzeuginsassen. Dabei ist die automatische Einstellung bzw.
Voreinstellung der Sitzposition auf objektiv bestimmte physische Parameter angepasst. Dies stellt die Sicherheit des Fahrzeugführers bzw. des
Fahrzeuginsassen sicher, da individuelle Fehler beim insbesondere manuellen Justieren der Sitzposition vermeidbar sind.
Dabei wird unter einer automatischen Anpassung der Sitzposition ein vollständig automatisch ablaufender Einstellvorgang des Fahrzeugsitzes zur Anpassung der Sitzposition verstanden.
Unter einer automatisierten Anpassung der Sitzposition wird ein
Einstellvorgang des Fahrzeugsitzes verstanden, welchen der Sitzinsasse zumindest abschnittsweise manuell beeinflusst. Eine solche manuelle Beeinflussung kann beispielsweise als manueller Bedienvorgang der elektrischen Antriebseinheit zur Verstellung der Sitzposition des
Fahrzeugsitzes erfolgen
In einer alternativen Ausführungsvariante werden dem Fahrzeuginsassen mittels einer Anzeigeeinheit anhand der physischen Parameter des
Fahrzeuginsassen generierte und auf diesen abgestimmte Einstellungsempfehlungen zur manuellen Anpassung der Sitzposition und/oder Warnungen bei einer unangepassten Sitzposition angezeigt.
Eine der Sensoreinheiten ist bevorzugt als bionischer Sensor, Drucksensor, Kraftsensor, Infrarotsensor, Lasersensor und/oder Ultraschallsensor ausgebildet und/oder eine weitere der Sensoreinheiten ist als optische Erfassungseinheit ausgebildet.
In einer Ausführungsvariante ist die optische Erfassungseinheit als herkömmliches zweidimensionales Kamerasystem, beispielsweise als Infrarotkamera, CCD-Kamera oder optische Kamera, ausgebildet. Zur Erfassung von Tiefen- und/oder Entfernungsinformationen eines erfassten Objekts ist eine Kombination des zweidimensionalen Kamerasystems mit einem herkömmlichen Abstandssensor notwendig oder es wird ein so genanntes Kalibrierobjekt verwendet, d.h. ein Objekt im Erfassungsbereich des zweidimensionalen Kamerasystems mit bekannten Abmaßen, beispielsweise ein Fahrzeugteil.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Erfassungseinheit als herkömmliches dreidimensionales Kamerasystem, beispielsweise als Time- of-flight (TOF) Kamera und/oder Laserscanner und/oder Stereokamera, ausgebildet. Mittels eines solchen dreidimensionalen Kamerasystems sind Entfernungsinformationen eines erfassten Objekts direkt messbar.
Dabei ist eine Sensoreinheit bevorzugt als textiler oder polymerer kapazitiver oder resistiver Sensor in einem Sitzbezug des Fahrzeugsitzes ausgebildet. Mittels eines solchen in einen Sitzbezug integrierten Sensors sind Vitalparameter des Fahrzeuginsassen, beispielsweise eine
Herzfrequenz, ein Puls und/oder ein Elektrokardiogramm, erfassbar. Eine weitere Sensoreinheit ist bevorzugt als Kraft- oder Drucksensor ausgebildet und in oder an einem Sitzbezug und/oder in einer
Sitzpolsterung angeordnet oder integriert. Mittels eines solchen in oder an einen Sitzbezug und/oder in eine Sitzpolsterung integrierten Sensors ist eine Druckverteilung auf einer Oberfläche des Fahrzeugsitzes erfassbar.
Eine weitere Sensoreinheit ist bevorzugt als optische Erfassungseinheit, beispielweise als Laserscanner und/oder als eine sogenannte Time-of-flight (TOF) Kamera und/oder Stereokamera ausgebildet.
Eine sogenannte Time-of-flight (TOF) Kamera umfasst eine
Beleuchtungseinheit, zumindest ein optisches Element, zumindest einen optischen Sensor und eine entsprechende Elektronik zur Ansteuerung und Auswertung.
Das Prinzip der TOF-Kamera beruht auf einem Laufzeitverfahren zur Distanzmessung. Dazu werden beispielsweise ein Fahrzeuginnenraum oder ein Teil des Fahrzeuginnenraums mittels eines von der
Beleuchtungseinheit, insbesondere der Laserdiode, erzeugten Lichtpulses beleuchtet, wobei die TOF-Kamera für jeden Bildpunkt die Zeit misst, die das Licht bis zum Objekt und wieder zurück zum optischen Sensor benötigt. Vorzugsweise ist die benötigte Zeit proportional zur entsprechenden
Distanz. Auf dem optischen Sensor wird die erfasste Szene, insbesondere der erfasste Bedienvorgang, abgebildet und anschließend entsprechend ausgewertet. Die TOF-Kamera ist dabei sehr robust, anpassungsfähig und benötigt keine Kalibrierung.
Der zumindest eine optische Sensor ist dabei besonders bevorzugt als ein Photomischdetektor ausgebildet. Mittels des optischen Sensors ist Licht in einem Infrarotbereich erfassbar. Der optische Sensor ist dabei bevorzugt in der TOF-Kamera integriert oder mit dieser gekoppelt. Beispielsweise ist der optische Sensor in der Dachkonsole eines Fahrzeugs anordenbar.
Alternativ dazu kann der optische Sensor auch in einer Innenraumkonsole in Richtung des Fahrers ausgerichtet oder in der Instrumententafel oder in einer Kopfstütze eines Fahrzeugs angeordnet sein.
Eine weitere Sensoreinheit kann als herkömmliches mobiles
Kommunikationsmittel, beispielsweise als tragbares Telefon, insbesondere als ein so genanntes Smartphone, oder als tragbare Rechnereinheit oder als Spielkonsole ausgebildet sein, und benutzerspezifische Daten an eine Steuereinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung übermitteln.
Die Sensoreinheiten vom potentiellen Fahrzeuginsassen oder
Fahrzeugführer mitführbar oder innerhalb und/oder außerhalb des
Fahrzeugs angeordnet und beispielsweise in entsprechende Verkleidungen eingebracht oder integriert.
Der sich einem Fahrzeug nähernde, potentielle Fahrzeuginsasse oder Fahrzeugführer ist von der ersten Sensoreinheit, die beispielsweise als Kamera oder Laserscanner ausgebildet ist, erfassbar, wobei aus den erfassten Daten physische Parameter des Fahrzeuginsassen oder
Fahrzeugführers, die insbesondere eine Körpergröße, eine
Oberkörperlänge und die Länge von Extremitäten, wie Beine und Arme charakterisieren, bestimmbar sind. Mittels der so bestimmten physischen Parameter ist die Sitzposition des Fahrzeugsitzes, die insbesondere eine Längsverschiebung des Fahrzeugsitzes oder eine Höheneinstellung und Ausrichtung einer Kopfstütze umfasst, durch eine Ansteuerung der
Antriebseinheit des Fahrzeugsitzes automatisch einstellbar. Damit ist eine zeitaufwändige, fehleranfällige und insbesondere manuelle Anpassung der Sitzposition vermieden. In einer alternativen Ausführungsform kann ein Fahrzeuginsasse seine physischen Parameter manuell, beispielsweise mittels entsprechenden Eingabemitteln im Fahrzeug, beispielsweise einem herkömmlichen berührungssensitiven Bildschirm und/oder entsprechenden
Bedienelementen, oder mittels des mobilen Kommunikationsmittels, eingeben und die Anpassung der Sitzposition durch die Steuereinheit erfolgt auf Grundlage dieser Daten.
Einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zufolge umfasst die erste und/oder zweite Sensoreinheit jeweils eine Vielzahl von Sensoren und insbesondere optischen Sensoren, damit die physischen Parameter und/oder die Sitzposition zuverlässig erfassbar sind. Die erste und/oder zweite Sensoreinheit kann bzw. können dazu insbesondere eine MultiFokus Optik umfassen oder Wellenlängen im Infrarotbereich detektieren, so dass eine zuverlässige Erfassung auch bei schlechten Sichtverhältnissen sichergestellt ist.
Einer bevorzugten und/oder alternativen Ausführungsform der Erfindung zufolge weist die Vorrichtung zur Anpassung der Sitzposition Mittel auf, um mit einem vorhandenen Fahrerassistenzsystem, wie insbesondere dem adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler (ACC) zu kommunizieren. Bei einer vom Fahrerassistenzsystem erkannten Gefahrensituation ist damit automatisch die Sitzposition in eine sichere Sitzstellung verstellbar, womit eine Verletzungsgefahr des Fahrzeuginsassen reduziert wird.
Vorzugsweise wird ein vorhandener und insbesondere optischer Sensor eines Fahrerassistenzsystems als erste Sensoreinheit der Vorrichtung zur Anpassung der Sitzposition genutzt.
Einer bevorzugten und/oder alternativen Ausbildung der Erfindung zufolge sind im Fahrzeugsitz adaptive Materialien integriert. Die integrierten, adaptiven Materialien umfassen insbesondere elektro- und/oder
magnetorheologische Flüssigkeiten und/oder ein elektro- und/oder magnetorheologische Polymere. Mittels eines elektrischen bzw.
magnetischen Feldes sind mechanische Eigenschaften des Fahrzeugsitzes reversibel veränderbar. Dabei sind mittels eines An- bzw. Abschalten des elektrischen bzw. magnetischen Feldes die mechanischen Eigenschaften des adaptiven Materials derart veränderbar, dass zwischen einem ersten Zustand, in dem eine Veränderung der Sitzposition des Fahrzeugsitzes ermöglicht ist und einem zweiten Zustand, in dem die Sitzposition des Fahrzeugsitzes fixiert ist, umgeschalten werden kann. Die im Fahrzeugsitz integrierten, adaptiven Materialien ermöglichen eine besonders flexible Anpassung der Sitzposition, die mittels des An- bzw. Abschalten des elektrischen bzw. magnetischen Feldes bequem fixierbar sind.
Die Steuereinheit der Vorrichtung zur Anpassung der Sitzposition umfasst zumindest ein Bedienelement, das eine Aktivierung und eine Deaktivierung der automatischen Anpassung der Sitzposition ermöglicht. Dieses
Bedienelement dient insbesondere als Notausschalter um eine ungewollte, automatische Anpassung der Sitzposition zu unterbinden. Dabei kann das Bedienelement fahrzeuginnenseitig angeordnet sein oder in eine
entsprechende Bedienoberfläche des tragbaren Kommunikationsmittels integriert sein.
Dabei ist die Steuereinheit der Vorrichtung zur Anpassung der Sitzposition bevorzugt in den betreffenden Fahrzeugsitz integriert, so dass eine bauliche Einheit gebildet ist, welche auf besonders einfache Weise in einem
Fahrzeug montierbar ist.
In einer alternativen Ausführungsvariante ist im Fahrzeugsitz ein
herkömmliches Sitzsteuergerät angeordnet, welches mit einer im Fahrzeug angeordneten Steuereinheit zur Anpassung der Sitzposition gekoppelt ist. Beim Verfahren zur automatischen oder automatisierten Anpassung einer Sitzposition für einen Fahrzeugsitz mittels einer Vorrichtung wird
erfindungsgemäß ein potentieller Fahrzeugführer oder Fahrzeuginsasse außerhalb des Fahrzeugs mittels einer ersten Sensoreinheit insbesondere optisch erfasst und aus den erfassten Daten werden physische Parameter des Fahrzeugführers oder Fahrzeuginsassen bestimmt, die einer
Steuereinheit zur Steuerung der zumindest einen Antriebseinheit des Fahrzeugsitzes zugeführt werden oder es erfolgt eine manuelle Eingabe zumindest eines physischen Parameters des Fahrzeugführers oder des Fahrzeuginsassen, woraufhin die Sitzposition des Fahrzeugsitzes
automatisch an die physischen Parameter des Fahrzeuginsassen
angepasst und voreingestellt wird, wobei eine Einstellung der endgültigen Sitzposition des Fahrzeugs nach Anordnung des Fahrzeuginsassen im Fahrzeug automatisch erfolgt und mittels den von einer zweiten
Sensoreinheit erfassten Daten unterstützt wird. Der Fahrzeuginsasse kann bei Bedarf mittels einer Bedienung der Steuereinheit die Sitzposition schnell und komfortabel auf seine Bedürfnisse optimal anpassen. Insbesondere bei einer regelmäßigen Nutzung des Fahrzeuges von einer Mehrzahl von Personen, die beispielsweise bei Familienfahrzeugen oder Mietwagen auftritt, kann dies zu einer erheblichen Zeitersparnis führen.
Einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zufolge erfolgt die
Einstellung der endgültigen Sitzposition automatisch und wird mittels den von der zweiten Sensoreinheit erfassten Daten unterstützt. Dabei werden insbesondere Daten zumindest eines in oder an einem Sitzbezug
integrierten Sensors und/oder einer so genannten Time-of-flight (TOF) Kamera verwendet, so dass in vorteilhafterweise Bedienungsfehler ausgeschlossen sind und ein optimaler Schutz des Fahrzeuginsassen sichergestellt ist. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden anhand der Physiognomie des Fahrzeuginsassen und der daraus resultierenden Sensordaten auf einer Anzeigeeinheit in einem Fahrzeuginnenraum oder auf dem mobilen Kommunikationsmittel auf den Fahrzeuginsassen abgestimmte Einstellungsempfehlungen zur Anpassung der Sitzposition und/oder Warnungen bei einer unangepassten Sitzposition angezeigt, so dass derart eine manuelle Anpassung der Sitzposition durch den
Fahrzeuginsassen unterstützt und vereinfacht ist.
Bei einer von der ersten Sensoreinheit erfassten Gefahrensituation wird die Sitzposition des Fahrzeugsitzes automatisch in eine vorgegebene, der Gefahrensituation angepasste Sitzstellung gebracht, womit die
Verletzungsgefahr des Fahrzeuginsassen reduziert werden kann.
Anhand der beigefügten schematischen Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert.
Dabei zeigt:
Figur 1 schematisch eine Blockdarstellung einzelner Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anpassung der Sitzposition in einer ersten Ausführungsvariante.
Figur 1 zeigt schematisch eine Blockdarstellung einzelner Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Anpassung der Sitzposition SP eines Fahrzeugsitzes 2, der in einem Fahrzeug 3 angeordnet ist, in einer ersten Ausführungsvariante.
Die Vorrichtung 1 zur Anpassung der Sitzposition SP umfasst zumindest einen Fahrzeugsitz 2, welchem zumindest eine herkömmliche,
beispielsweise elektrisch oder pneumatisch angetriebene, Antriebseinheit 4 zur Ver- oder Einstellung der Sitzposition SP des Fahrzeugsitzes, zumindest eine erste Sensoreinheit 5.1 zur Bestimmung von physischen Parametern P eines Fahrzeuginsassen und insbesondere eines
Fahrzeugführers, und/oder zumindest eine zweite Sensoreinheit 5.2 zur Bestimmung der Sitzposition SP des Fahrzeugsitzes 2 und zumindest eine Steuereinheit 6 zur automatischen oder automatisierten Steuerung der Antriebseinheit 4 zugeordnet sind.
Weiterhin kann die Vorrichtung 1 herkömmliche Eingabemittel 12 aufweisen, mittels denen physische Parametern P eines Fahrzeuginsassen und insbesondere eines Fahrzeugführers manuell eingebbar sind. Ein solches Eingabemittel 12 kann beispielsweise als herkömmlicher berührungssensitiver Bildschirm und/oder entsprechende Bedientaste ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 1 eine herkömmliche Anzeigeeinheit 7, mittels der Informationen visuell in einem Fahrzeuginnenraum darstellbar sind.
Die Sensoreinheiten 5.1 bis 5.n umfassen vorzugsweise jeweils eine Vielzahl von Sensoren und sind beispielsweise als optische
Erfassungseinheiten, wie beispielsweise Laserscanner und/oder Kameras, ausgebildet. Bei diesen Kameras kann es sich um herkömmliche
Infrarotkameras, CCD-Kameras, optische Kameras und/oder sogenannte Time-of-flight (TOF) Kameras handeln.
In einer Ausführungsvariante ist die optische Erfassungseinheit als herkömmliches zweidimensionales Kamerasystem, beispielsweise als Infrarotkamera, CCD-Kamera oder optische Kamera, ausgebildet. Zur Erfassung von Tiefen- und/oder Entfernungsinformationen eines erfassten Objekts ist eine Kombination des zweidimensionalen Kamerasystems mit einem herkömmlichen Abstandssensor notwendig oder es wird ein so genanntes Kalibrierobjekt verwendet, d.h. ein Objekt im Erfassungsbereich des zweidimensionalen Kamerasystems mit bekannten Abmaßen, beispielsweise ein Fahrzeugteil.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Erfassungseinheit als herkömmliches dreidimensionales Kamerasystem, beispielsweise als Time- of-flight (TOF) Kamera, Laserscanner und/oder Stereokamera, ausgebildet. Mittels eines solchen dreidimensionalen Kamerasystems sind Tiefen- und/oder Entfernungsinformationen eines erfassten Objekts direkt messbar.
Alternativ oder zusätzlich sind die Sensoren der Sensoreinheiten 5.1 bis 5.n als bionische Sensoren, Drucksensoren, Kraftsensoren, Infrarotsensoren, Lasersensoren und/oder Ultraschallsensoren ausgebildet.
Dabei können die Sensoren der Sensoreinheiten 5.1 bis 5.n bevorzugt als textile oder polymere kapazitive oder resistive Sensoren in einem Sitzbezug des Fahrzeugsitzes 2 ausgebildet sein. Mittels eines solchen in einen Sitzbezug integrierten Sensors sind Vitalparameter des Fahrzeuginsassen, beispielsweise eine Herzfrequenz, ein Puls und/oder ein
Elektrokardiogramm, erfassbar.
Eine weitere Sensoreinheit 5.n ist bevorzugt als herkömmlicher Kraft- oder Drucksensor ausgebildet und in oder an einem Sitzbezug und/oder in einer Sitzpolsterung des Fahrzeugsitzes 2 angeordnet oder integriert. Mittels eines solchen in oder an einem Sitzbezug und/oder in eine Sitzpolsterung integrierten Sensors ist eine Druckverteilung auf einer Oberfläche des Fahrzeugsitzes 2 erfassbar.
Eine weitere Sensoreinheit 5.1 bis 5.n kann als herkömmliches mobiles Kommunikationsmittel, beispielsweise als tragbares Telefon, insbesondere ein so genanntes Smartphone, als tragbare Rechnereinheit oder als Spielkonsole ausgebildet sein, und benutzerspezifische Daten an eine Steuereinheit 6 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 übermitteln.
Somit sind im und/oder am Fahrzeug 3 eine Mehrzahl von
Sensoreinheiten 5.1 bis 5.n angeordnet, wobei zumindest eine
Sensoreinheit 5.1 bis 5.n zur Bestimmung von physischen Parametern, insbesondere der Physiognomie, eines Fahrzeuginsassen und
insbesondere eines Fahrzeugführers dient und zumindest eine weitere Sensoreinheit 5.1 bis 5.n die Bestimmung der Sitzposition des
Fahrzeugsitzes 2 ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung werden im Fahrzeug 3 bereits vorhandene Sensoren als Sensoreinheiten 5.1 bis 5.n der
Vorrichtung 1 zur Anpassung der Sitzposition SP genutzt. Die bereits vorhandenen Sensoreinheiten 5.1 bis 5.n können beispielsweise Teil eines vorhandenen Fahrerassistenzsystems oder eines vorhandenen
Diebstahlschutzsystems sein.
Mittels zumindest einer der Sensoreinheiten 5.1 bis 5.n ist ein das
Fahrzeug 3 umgebender Fahrzeugaußenbereich FA zumindest teilweise erfassbar. Dazu sind die Sensoren der betreffenden Sensoreinheit 5.1 bis 5.n fahrzeugaußenseitig oder fahrzeuginnenseitig, beispielsweise an einem Fahrzeugaußenspiegel, an einer A- oder B-Säule des Fahrzeugs 3, an einer Fahrzeugtürverkleidung, an einer Dachkonsole und/oder an einem Dachhimmel des Fahrzeugs 3 angeordnet.
Der sich dem Fahrzeug 3 nähernde, potentielle Fahrzeuginsasse, insbesondere der potentielle Fahrzeugführer, ist mittels einer der
Sensoreinheiten 5.1 bis 5.n somit schon im Fahrzeugaußenbereich FA erfassbar. Aus den mittels der betreffenden Sensoreinheit 5.1 bis 5.n erfassten Daten sind physische Parameter P, beispielsweise eine
Körpergröße, eine Oberkörperlänge und/oder die Länge von Extremitäten, insbesondere die Länge von Beinen und Armen, des Fahrzeuginsassen bzw. Fahrzeugführers bestimm- und/oder ermittelbar.
Einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung zufolge ist die betreffende Sensoreinheit 5.1 bis 5.n derart angeordnet bzw. ausgerichtet, dass die Daten zur Bestimmung der physischen Parameter P beim Öffnen einer Fahrzeugtür erfassbar sind.
Alternativ dazu kann die betreffende Sensoreinheit 5.1 bis 5.n derart angeordnet und/oder ausgerichtet sein, dass ein Fahrzeuginnenbereich zumindest abschnittsweise erfassbar ist. Die Bestimmung der physischen Parameter P erfolgt bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel erst, nachdem der Fahrzeugführer und/oder der Fahrzeuginsasse das
Fahrzeug 3 betreten hat.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann ein Fahrzeuginsasse seine physischen Parameter P manuell, beispielsweise mittels der entsprechenden Eingabemittel 12 im Fahrzeug oder mittels des mobilen Kommunikationsmittels, eingeben und die Anpassung der Sitzposition durch die Steuereinheit 6 erfolgt auf Grundlage dieser Daten automatisch oder automatisiert.
Die physischen Parameter P sind der Steuereinheit 6 zur Steuerung der Antriebseinheit 4 zuführbar, wobei die Antriebseinheit 4 von der
Steuereinheit 6 zumindest ein entsprechendes Steuersignal SS empfängt. Die Sitzposition SP des Fahrzeugsitzes 2 ist mittels der Antriebseinheit 4 in eine den physischen Parametern P entsprechende voreingestellte
Sitzstellung automatisch verstellbar. Dazu ist insbesondere eine
Längsverstellung, eine Sitzhöhe, eine Sitzneigung, eine Rückenlehnenneigung des Fahrzeugsitzes 2, eine Höhenverstellung und/oder Ausrichtung einer Kopfstütze des Fahrzeugsitzes 2 veränderbar.
Bei der automatischen Voreinstellung der Sitzposition SP auf die
physischen Parameter P sind Positionsparameter PP, die insbesondere Abmessungen eines zur Verstellung der Sitzposition SP verfügbaren Fahrzeuginnenraums umfassen, zu berücksichtigen. Diese
fahrzeugspezifischen Positionsparameter PP sind in einer, vorzugsweise in die Steuereinheit 6 integrierte, Speichereinheit 8 abgelegt und zur
Anpassung der Sitzposition SP von der Steuereinheit 6 abrufbar.
Alternativ oder zusätzlich sind die Positionsparameter PP von einer fahrzeuginnenseitig angeordneten Sensoreinheit 5.1 bis 5.n erfassbar. Dabei beinhalten die Positionsparameter PP insbesondere eine
Sitzplatzbelegung des Fahrzeugs 3. Dazu ist im Fahrzeugsitz 2
beispielsweise eine entsprechende Sensoreinheit 5.1 bis 5.n integriert, mittels der feststellbar ist, ob sich auf dem Fahrzeugsitz 2 ein
Fahrzeuginsasse befindet.
Eine weitere Sensoreinheit 5.1 bis 5.n ist fahrzeuginnenseitig angebracht und erfasst zumindest teilweise den Fahrzeuginnenbereich. Diese
Sensoreinheit 5.1 bis 5.n dient im Wesentlichen der Erfassung der insbesondere voreingestellten Sitzposition SP des Fahrzeugsitzes 2, wobei Positionsparameter PP bestimmbar sind, die die Position des
Fahrzeugsitzes 2 im Fahrzeug und relativ zu dem auf dem Fahrzeugsitz 2 befindlichen Fahrzeuginsassen charakterisieren.
Dabei sind beispielsweise ein Abstand zwischen einem Dachhimmel des Fahrzeugs 3 und einem Kopf des Fahrzeuginsassen, ein Abstand eines Knies des Fahrzeuginsassen zu einem Fußraum des Fahrzeugs 3, ein Abstand eines Fußes des Fahrzeugführers von einem Gaspedal, eine Höhe der Kopfstütze des Fahrzeugsitzes 2 im Vergleich zum Kopf des
Fahrzeuginsassen, eine Position einer Hüfte des Fahrzeuginsassen (so genannter H-Punkt), ein Neigungswinkel eines Torsos des
Fahrzeuginsassen und/oder ein Ellbogenwinkel eines Fahrzeuginsassen, dessen Hand auf einem Lenkrad ruht, als Positionsparameter PP erfassbar.
In einem bevorzugten Ausbildungsbeispiel dient ein als Kamera
ausgebildeter optischer Sensor einer Sensoreinheit 5.1 bis 5.n zusätzlich als Einparkhilfe, zur Schilderkennung, als Teil eines Autorisierungs- bzw. Identifikationssystems des Fahrzeugführers, zur Überwachung einer Sitzposition SP des Fahrzeuginsassen, zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Kindes, zur Aufnahme bei Videotelefonkonferenzen und/oder um Videos, Filme und/oder Bilder aufzunehmen.
Die Positionsparameter PP sind der Steuereinheit 6 zuführbar, so dass eine Feinjustierung und eine endgültige automatische Einstellung der
Sitzposition SP ermöglicht sind. Die Erfassung der Positionsparameter PP verhindert insbesondere eine Kollision des Fahrzeugsitzes 2 mit
fahrzeuginnenseitig angeordneten Teilen bei der Anpassung der
Sitzposition SP.
Zur Anpassung der Sitzposition SP und insbesondere der Positionierung der Kopfstütze des Fahrzeugsitzes 2 kann die Antriebseinheit 4 zumindest einen elektromechanischen Motor, eine pneumatische Versteilvorrichtung, einen dielektrischen Elastomeraktor und/oder einen bionischen Antrieb aufweisen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden bereits vorhandene elektrische oder pneumatische Antriebseinheiten, die im Fahrzeugsitz 2 zur Sitzverstellung integriert sind, genutzt, um die
automatische Anpassung der Sitzposition SP zu bewirken.
Die Steuereinheit 6 umfasst in einer bevorzugten Ausführungsvariante eine Bedienoberfläche 1 1 mit einer Vielzahl von Bedienelementen oder ist mit einer solchen gekoppelt, die dem Fahrzeuginsassen und/oder dem
Fahrzeugführer ermöglichen, die Vorrichtung 1 zur Anpassung der
Sitzposition SP manuell zu steuern. Dabei können die Bedienelemente im Fahrzeuginnenbereich angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich sind Bedienelemente vorgesehen, die eine Steuerung der Vorrichtung 1 zur Anpassung der Sitzposition SP vom Fahrzeugaußenbereich FA
ermöglichen. Beispielsweise ist eine Steuerung der Vorrichtung 1 zur Anpassung der Sitzposition SP mittels des mobilen Kommunikationsmittels möglich.
In einer alternativen Ausführungsvariante ist im Fahrzeugsitz 2 ein herkömmliches Sitzsteuergerät angeordnet, welches mit der im Fahrzeug angeordneten Steuereinheit 6 zur Anpassung der Sitzposition gekoppelt ist.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist eine Fernsteuerung für eine Türver- und -entriegelung des Fahrzeugs 3 ein Bedienelement auf, mittels dessen die automatische Anpassung der Sitzposition SP aktivierbar und deaktivierbar ist.
Weiterhin kann der Fahrzeugsitz 2 beispielsweise fahrzeuginnenseitig angeordnete Bedienelemente aufweisen, die beispielsweise eine direkte manuelle Anpassung der Sitzposition SP ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich sind Bedienelemente zur Steuerung der Antriebseinheit 4 vorgesehen. In einem bevorzugten Ausbildungsbeispiel der Erfindung ist eine
Bedienoberfläche 1 1 der Steuereinheit 6 als eine Vielzahl von im
Fahrzeugsitz 2 integrierten Kraft- oder Drucksensoren ausgebildet, die insbesondere als kapazitive Sensoren ausgebildet sind. Mittels dieser Kraftoder Drucksensoren ist eine Gewichtsverlagerung des auf dem
Fahrzeugsitz 2 befindlichen Fahrzeuginsassen erfassbar. Diese erfasste Gewichtsverlagerung ermöglicht eine Feineinstellung zur endgültigen Einstellung der Sitzposition SP. Dazu ist die Antriebseinheit 4 mittels entsprechender Steuersignale SS ansteuerbar.
In diesem Ausbildungsbeispiel können die herkömmlichen Bedienelemente zur Steuerung der Sitzposition SP von den im Fahrzeugsitz 2 integrierten Kraft- oder Drucksensoren ersetzt sein. Die Kraft- oder Drucksensoren fungieren als haptische Bedienoberfläche 1 1 bei der der Fahrzeuginsasse zur endgültigen Einstellung der Sitzposition SP Druck auf den Fahrzeugsitz ausübt, indem der Fahrzeuginsasse seinen Körper in Richtung der gewünschten Verstellung der Sitzposition verlagert.
Die Steuereinheit 6 der Vorrichtung 1 zur Anpassung der Sitzposition SP umfasst zumindest ein Bedienelement oder ist mit einem solchen
gekoppelt, das eine Aktivierung und eine Deaktivierung der automatischen Anpassung der Sitzposition SP ermöglicht. Dieses Bedienelement dient insbesondere als Notausschalter, um eine ungewollte, automatische Anpassung der Sitzposition SP zu unterbinden. Dabei kann das
Bedienelement fahrzeuginnenseitig angeordnet sein oder in eine
entsprechende Bedienoberfläche 1 1 des tragbaren Kommunikationsmittels integriert sein.
Zur Ermittlung eines Steuersignals SS zur Einstellung einer
fahrzeuginsassenspezifisch optimierten Sitzposition SP umfasst die
Steuereinheit 6 unterschiedliche Module 9, 10, wobei ein erstes Modul 9 eine Erfassung der gesamten Physiognomie des Fahrzeuginsassen aus Sensordaten aller Sensoreinheiten 5.1 bis 5.n ermöglicht.
Das zweite Modul 10 ist als herkömmliches Berechnungs- oder
Ermittlungsmodul ausgebildet und ermittelt anhand der Daten der
Speichereinheit 8 und des ersten Moduls 9 eine optimierte Sitzposition SP und generiert entsprechende Steuersignale SS für die Antriebseinheit 4 und/oder ein Signal S zur Ansteuerung der Anzeigeeinheit 7.
In einem bevorzugten Ausbildungsbeispiel der Erfindung weist der
Fahrzeugsitz integrierte Kraft- oder Drucksensoren und/oder textile oder polymere kapazitive oder resistive Sensoren in oder an einem Sitzbezug auf. Mittels dieser Sensoren sind eine Druckverteilung auf einer Oberfläche des Fahrzeugsitzes 2 und/oder Vitalparameter des Fahrzeuginsassen erfassbar und der Steuereinheit 6 zuleitbar. Diese erfassten Parameter ermöglichen eine Feineinstellung zur endgültigen Einstellung der
Sitzposition SP. Dazu ist die Antriebseinheit 4 mittels entsprechender Steuersignale SS ansteuerbar oder auf der Anzeigeeinheit 7 sind entsprechende Einstellungsempfehlungen darstellbar.
In einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung werden anhand der Physiognomie des Fahrzeuginsassen und der daraus resultierenden Sensordaten auf der Anzeigeeinheit 7 im Fahrzeuginnenraum auf den Fahrzeuginsassen abgestimmte Einstellungsempfehlungen zur Anpassung der Sitzposition SP und/oder Warnungen bei einer unangepassten
Sitzposition SP angezeigt, so dass derart eine manuelle Anpassung der Sitzposition SP durch den Fahrzeuginsassen automatisiert und unterstützt sowie vereinfacht ist.
Einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zufolge erfolgt die
Einstellung der endgültigen, optimierten Sitzposition SP automatisch und wird mittels den von den Sensoreinheiten 5.1 bis 5.n erfassten Daten unterstützt. Dabei werden insbesondere Daten zumindest eines in einem Sitzbezug integrierten Sensors und/oder einer so genannten Time-of-flight (TOF) Kamera verwendet, so dass in vorteilhafterweise Bedienungsfehler ausgeschlossen sind und ein optimaler Schutz des Fahrzeuginsassen durch eine optimierte Sitzposition SP sichergestellt ist.
Beispielsweise ist in der Steuereinheit 6 eine ideale oder optimierte
Druckverteilung des auf dem Fahrzeugsitz 2 angeordneten
Fahrzeuginsassen hinterlegt, welche innerhalb der Steuereinheit 6 mit der tatsächlich auftretenden und mittels einer der Sensoreinheiten 5.1 bis 5.n erfassten Druckverteilung verglichen wird, wobei anschließend auf den Fahrzeuginsassen abgestimmte Steuersignale SS und/oder Signale S zur Einstellung und/oder Darstellung einer optimierten Sitzposition SP generiert werden.
Die Sitzposition SP kann dabei eine besonders komfortable oder eine besonders sichere Sitzposition sein und derart auf auftretende und erfasste Verkehrssituationen abgestimmt werden.
Weiterhin kann die Sitzposition SP anhand der Vital parameter des
Fahrzeuginsassen optimiert und eingestellt werden, so dass beispielsweise einer vorzeitigen Ermüdung des Fahrzeugführers entgegengewirkt werden kann.
Bei einem Verfahren zur automatischen oder automatisierten Anpassung einer Sitzposition SP wird ein potentieller Fahrzeugführer oder
Fahrzeuginsasse bereits außerhalb des Fahrzeugs 3 mittels einer ersten Sensoreinheit 5.1 insbesondere optisch erfasst. Aus den erfassten Daten wird zumindest ein physischer Parameter P des Fahrzeugführers oder Fahrzeuginsassen bestimmt, der an die Steuereinheit 6 zur Steuerung der Antriebseinheit 4 des Fahrzeugsitzes 2 übergeben wird oder es erfolgt eine manuelle Eingabe zumindest eines physischen Parameters P des
Fahrzeugführers oder Fahrzeuginsassen, woraufhin die Sitzposition SP des Fahrzeugsitzes an die physischen Parameter angepasst wird und/oder mittels der Anzeigeeinheit 7 auf den Fahrzeuginsassen abgestimmte Einstellungsempfehlungen zur Anpassung der Sitzposition SP und/oder Warnungen bei einer unangepassten Sitzposition SP angezeigt werden. Dabei kann eine Voreinstellung der Sitzposition SP vorgenommen und/oder eine endgültige Sitzposition SP eingestellt werden. Der Fahrzeuginsasse kann bei Bedarf mittels einer Bedienung der Bedienoberfläche 1 1 der Steuereinheit 6 die Sitzposition SP schnell und komfortabel auf seine Bedürfnisse optimal anpassen. Insbesondere bei einer regelmäßigen Nutzung des Fahrzeuges 3 von einer Mehrzahl von Personen, die beispielsweise bei Familienfahrzeugen oder Mietwagen auftritt, kann dies zu einer erheblichen Zeitersparnis führen.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Fahrzeugsitz
3 Fahrzeug
4 Antriebseinheit
5.1 bis 5. n Sensoreinheit
6 Steuereinheit
7 Anzeigeeinheit
8 Speichereinheit
9 erstes Modul
10 zweites Modul
1 1 Bedienoberfläche
12 Eingabemittel
SP Sitzposition
FA Fahrzeugaußenbereich
P physische Parameter
SS Steuersignal
PP Positionsparameter
S Signal

Claims

Ansprüche
1 . Vorrichtung (1 ) zur Anpassung einer Sitzposition (SP) für einen
Fahrzeugsitz (2),
gekennzeichnet durch zumindest eine Antriebseinheit (4) zur
Verstellung der Sitzposition (SP) des Fahrzeugsitzes (2), zumindest eine erste Sensoreinheit (5.1 bis 5.n) zur Bestimmung von physischen Parametern (P) eines außerhalb des Fahrzeugs befindlichen potentiellen Fahrzeuginsassens und/oder zumindest ein
Eingabemittel (12) und/oder zumindest eine zweite Sensoreinheit (5.1 bis 5.n) zur Bestimmung der Sitzposition (SP) des Fahrzeugsitzes (2) und zumindest eine Steuereinheit (6).
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass eine der Sensoreinheiten (5.1 bis 5.n) als bionischer Sensor, Drucksensor, Kraftsensor, Infrarotsensor, Lasersensor und/oder Ultraschallsensor ausgebildet ist und/oder dass eine der Sensoreinheiten (5.1 bis 5.n) als optische Erfassungseinheit ausgebildet ist.
3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass eine der Sensoreinheiten (5.1 bis 5.n) als textiler oder polymerer kapazitiver oder resistiver Sensor in oder an einem Sitzbezug des Fahrzeugsitzes (2) ausgebildet ist und/oder dass eine der Sensoreinheiten (5.1 bis 5.n) als Kraft- oder Drucksensor ausgebildet und in oder an einem Sitzbezug und/oder in einer
Sitzpolsterung des Fahrzeugsitzes (2) angeordnet oder integriert ist.
4. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erfassungseinheit als zweidimensionales Kamerasystem, insbesondere als Infrarotkamera, CCD-Kamera und/oder optische Kamera, oder als dreidimensionales Kamerasystem, insbesondere als Time-of-flight (TOF) Kamera,
Laserscanner und/oder Stereokamera ausgebildet ist.
5. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine der Sensoreinheiten (5.1 bis 5.n) als mobiles Kommunikationsmittel ausgebildet ist.
6. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) der Vorrichtung (1 ) zur Anpassung der Sitzposition (SP) in den Fahrzeugsitz (2) integriert ist, so dass eine bauliche Einheit aus Fahrzeugsitz (2) und
Steuereinheit (6) gebildet ist.
7. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) der Vorrichtung (1 ) zur Anpassung der Sitzposition (SP) zumindest ein Bedienelement oder eine Bedienoberfläche (1 1 ) umfasst, welche eine Aktivierung und eine Deaktivierung der automatischen Anpassung der Sitzposition (SP) ermöglichen.
8. Verfahren zur Anpassung einer Sitzposition (SP) für einen
Fahrzeugsitz (2) mittels einer Vorrichtung (1 ) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein potentieller Fahrzeugführer oder Fahrzeuginsasse außerhalb des Fahrzeugs (2) mittels einer ersten Sensoreinheit (5.1 bis 5.n), insbesondere optisch, erfasst wird und aus den erfassten Daten zumindest ein physischer Parameter (P) des Fahrzeugführers oder Fahrzeuginsassen bestimmt wird, welcher einer Steuereinheit (6) zur Steuerung der zumindest einen Antriebseinheit (4) des Fahrzeugsitzes (2) zugeführt wird oder dass eine manuelle Eingabe zumindest eines physischen Parameters (P) des Fahrzeugführers oder Fahrzeuginsassen erfolgt, woraufhin die Sitzposition (SP) des
Fahrzeugsitzes (2) automatisch an die physischen Parameter (P) des Fahrzeuginsassen angepasst und voreingestellt wird, wobei eine Einstellung der endgültigen Sitzposition (SP) des Fahrzeugs (2) nach Anordnung des Fahrzeuginsassen im Fahrzeug (2) automatisch erfolgt und mittels den von einer zweiten Sensoreinheit (5.1 bis 5.n) erfassten Daten unterstützt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Physiognomie des
Fahrzeuginsassen und der daraus resultierenden Sensordaten der Sensoreinheiten (5.1 bis 5.n) auf einer Anzeigeeinheit (7) auf den Fahrzeuginsassen abgestimmte Einstellungsempfehlungen zur manuellen Anpassung der Sitzposition (SP) und/oder Warnungen bei einer unangepassten Sitzposition (SP) angezeigt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass bei einer von der ersten
Sensoreinheit (5.1 bis 5.n) erfassten Gefahrensituation die
Sitzposition (SP) des Fahrzeugsitzes (2) automatisch in eine
vorgegebene, der Gefahrensituation angepasste Sitzstellung gebracht wird.
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