WO2017097398A1 - Bedienvorrichtung zum verstellen eines elektrisch verstellbaren fahrzeugsitzes - Google Patents
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- WO2017097398A1 WO2017097398A1 PCT/EP2016/001958 EP2016001958W WO2017097398A1 WO 2017097398 A1 WO2017097398 A1 WO 2017097398A1 EP 2016001958 W EP2016001958 W EP 2016001958W WO 2017097398 A1 WO2017097398 A1 WO 2017097398A1
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Classifications
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- B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
- B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
- B60N2/0224—Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation
- B60N2/0226—User interfaces specially adapted for seat adjustment
- B60N2/0228—Hand-activated mechanical switches
Definitions
- the invention relates to an operating device for adjusting an electrically adjustable vehicle seat, according to the preamble of patent claim 1 and a method for adjusting an electrically adjustable vehicle seat, according to the preamble of patent claim 8.
- Such an operating device is already known from DE 10 2013 016 340 A1, in which two seat operating components are provided in the form of respective switches whose adjusting operations are detected by means of a respective sensor element. The detected values are then converted into respective ones by means of a controller
- Object of the present invention is to provide a control device with a simpler structure and an associated method with a simpler operation.
- the two seat operating components are assigned to a one-piece operating element, wherein the one-piece operating element with only two sensor elements cooperates such that the two sensor elements are acted upon by actuation of a control element for adjusting vehicle seat parts with forces in different directions bar.
- Operating element can be compared to a multi-part control or more controls easier and cheaper to manufacture and install.
- the operating device is used in addition to an adjustment of a vehicle seat and for adjusting vehicle components such as an exterior or interior mirror, a ventilation, air conditioning audio system or a vehicle assembly.
- forces exerted on the operating element and their directions can be measured by means of the sensor elements.
- Such a measurement or measurability makes it possible to interpret a control action reliably and to generate respective control signals, by means of which the respective desired by an operator adjustment of the vehicle seat can be realized.
- the control signals are preferably generated by a control device.
- a measurement of the amounts of the force exerted by the operator on the control forces also makes it possible to generate each matched to the size of the applied force control signals or make adjustments to the vehicle seat, for example, by a larger force of a larger
- Adjustment speed is assigned.
- Control means the amounts of measured forces comparable and in
- the respective control signals can be generated. From the amounts of the measured forces, a desired adjustment by a user can be determined.
- the sensor elements on the control certain forces regarding height, their directions and amount, it is advantageously possible to interpret respective operator actions or the corresponding Intension of an operator reliably and implement corresponding control signals regardless of where exactly the operator the respective force has exercised on the control. In other words, it is therefore not necessary for a reliable and successful
- the control unit preferably evaluates a force component of the forces measured by the sensor elements with regard to height and magnitude.
- the direction of the evaluated force component preferably corresponds to the adjustment direction of the corresponding one
- a capacitive force measurement can be carried out by means of the sensor elements.
- both or all sensor elements are adapted to capacitively measure the forces acting on them and corresponding data or signals to the
- Operating device can be reduced, for example, compared to a mechanical solution.
- both or all sensor elements are configured to be able to carry out in each case a resistive force measurement or a force measurement with piezo elements.
- a resistive force measurement is called an electrical resistance or a change of an electrical
- a charge distribution proportional to an acting force is determined.
- Such a force measurement advantageously makes it possible to keep the forces to be applied for a successful operator action low and to set it precisely in order, for example, to optimize the ergonomics of the operator or to avoid accidental operations. It is also advantageous that in such a force measurement, adjustment paths of the operating element effectively eliminated or at least compared to, for example, a purely mechanical solution can be significantly reduced and so, for example, the error rate of
- Operating device can be reduced.
- sensors with optical elements with magnetoelastic sensors or sensors that change their electrical resistance under pressure, such as, for example, FSR sensors from Interlink Elektronics can be used.
- the vehicle seat parts are independently adjustable. This allows a targeted adaptation to respective
- Sensor elements to a double function, since they are provided on the one hand for measuring force and on the other hand for storage or support and thus at least indirectly for the attachment of the control element. This allows a simple and with minimal component cost feasible construction.
- two seat operating components are assigned to a one-piece operating element and both Sensor elements are acted upon by a control element by two sensor elements are acted upon by forces in different directions by operating the one operating element for adjusting vehicle seat parts.
- the two sensor elements With the operation of the one-piece control element, the two sensor elements are acted upon by forces of different magnitude in addition to forces of different directions.
- the direction and magnitude of the forces acting on the two sensor elements is effected by a user's finger force applied to the control element in a different direction and magnitude. This results in the already in the
- Directions are measured by means of the control means, the amounts of the measured forces are compared and based on the respective measurement and comparison values, the respective control signals for adjusting the corresponding vehicle seat parts are generated.
- further sensor elements for detecting associated adjustment operations in the x, y, z direction can be arranged in the one-piece operating element.
- Fig. 1 is a schematic sectional view of an operating device with two in
- Fig. 2 is a schematic sectional view of the operating device of Fig. 1 along the cutting axis CC.
- FIG. 1 shows a schematic sectional view of an operating device 10 for adjusting an electrically adjustable vehicle seat, with an operating element 12 which comprises a first seat operating component 14 and a second seat operating component 16, and with two sensor elements assigned to the respective seat operating components 14, 16 in the form of a first Bearing pin A and a second bearing pin B.
- an operating element 12 which comprises a first seat operating component 14 and a second seat operating component 16
- two sensor elements assigned to the respective seat operating components 14, 16 in the form of a first Bearing pin A and a second bearing pin B.
- This operator-facing surface of the operating element 12 may, for example, be arranged parallel to an interior of a vehicle facing surface of a vehicle part 20 (see Fig. 2), or in which the operating device 10 is mounted or fixed.
- the operating device 10 and in particular the operating element 12 can be arranged, for example, on a door inner lining of a motor vehicle, in the region of a center console of the motor vehicle or in the area of an instrument panel of the motor vehicle in order to ensure optimum accessibility or operability for respective occupants of the motor vehicle.
- the seat control components 14, 16 provided for adjusting respective different vehicle seat parts are the one-piece
- Control element 12 assigned. So this is also by means of the single control element 12 an adjustability and in particular an independent adjustability of several vehicle seat parts possible.
- the first seat operating component 14 of a seat back and the second seat operating component 16 a seat cushion of the
- any assignment to other optionally adjustable vehicle seat parts such as two parts of the seat cushion, two parts of the seat back or for example the seat back and a headrest conceivable.
- the design or shaping of the operating element 12 can also be adapted and deviate from the illustrated form.
- a shape of the control element which is based on the vehicle seat parts that can be operated therewith or represents it, allows intuitive operation and makes orientation easier for an operator.
- the control element 12 may be made of a metallic material such as aluminum or of a plastic, for example, but should in any case be so stiff that at one end of the control element 12 - for example in the region of the first bearing pin A - exerted by an operator Power over that
- the bearing pins A, B are presently integrated to a large part of their length in the control element 12 and firmly connected to this, to a reliable and accurate
- the bearing pins A, B are mounted on the vehicle part 20 (see FIG. 2) or mounted and thus also serve the attachment of the control element 12, for example in an interior of the vehicle.
- the arrangement of the bearing pins A, B can be seen in Fig. 2 on the basis of the first bearing pin A.
- FIG. 2 shows, in a schematic sectional view, the operating device 10 already shown in FIG. 1 along the section axis CC.
- the control element 12 and its first seat control component 14 with the partially integrated therein first bearing pin A, which is mounted via a bearing point 18 at its not integrated into the control element 12 end of the vehicle part 20 or is attached.
- a corresponding arrangement is also provided for the second bearing pin B, which is arranged in the second seat operating component 16.
- the storage or attachment of the bearing pins A, B on the vehicle part 20 must be designed so firm and rigid that a measurement of the on the
- Operating force 12 is not impaired, for example, by too much flexibility of storage or as by elastic or inelastic deformations or undesirable movements of the control element 12 occurs.
- the present case not shown - but nevertheless provided - arranged on the bearing pins A, B or integrated into these devices for force measurement.
- a resistive force measurement may also be provided, in which an electrical resistance or a change in an electrical resistance is measured under the action of force.
- respective strain gauges or other force-sensitive resistors such as a foil arrangement of a so-called force sensing resistor (FSR) may be provided on the bearing pins A, B.
- FSR force sensing resistor
- the corresponding force measuring devices should be designed and arranged so that not only a measurement of the total amount of force exerted, but also a determination of the amounts of the respective directed in the x and y direction force components is possible.
- control device it may be provided, for example, to contact the bearing pins A, B by means of respective lines, which, for example, in the respective areas of the respective bearing points 18 may be passed through the vehicle part 20.
- Force components ⁇ in the x-direction and ⁇ in the y-direction, applied to the second bearing pin B force components B x in the x-direction and ⁇ in y-direction with respect to their amounts their example expressed by respective signs directions and the size ratios of Amounts of the measured force components are used and evaluated.
- Each combination of these values or information corresponds to an operator action, so that an unambiguous assignment is possible by means of corresponding logical links.
- eight different adjustment operations 22 to 36 can be differentiated here, in which case the seat operating component 14 of the seat back and the seat operating component 16 are assigned to the seat cushion of the vehicle seat to be adjusted.
- a differentiation of more or less different adjustment operations can be provided.
- the adjustment actuator 22 corresponds to an adjustment of the seat back forward, that is, in a respective seat occupant facing direction.
- a large, positive ⁇ force component and a smaller, negative ⁇ force component occur, while the force components ⁇ and Bx are zero or almost zero.
- Due to the respective fixed mounting of the bearing pins A, B it does not occur to a perceptible by a respective operator rotation of the control element 12, however, however, arise due to the mediated by the rigidity of the control element 12 coupling of the two bearing pins A, B corresponding measurable force components.
- movements or deformations in the range of 20 to 100 microns, for example 50 microns, possible and sufficient for a reliable measurement.
- the adjustment actuator 24 corresponds to an adjustment of the seat back
- the adjustment actuator 26 corresponds to an adjustment of the seat cushion forward, that is, a movement of a center of the seat cushion away from the seat back and as shown in the positive x-direction. Large, positive ⁇ and ⁇ components as well as a smaller, positive ⁇ component occur while the ⁇ component is zero or nearly zero.
- the adjusting actuator 28 corresponds to an adjustment of the seat cushion back and to the rear, that is, in a direction opposite to the adjusting actuator 26 opposite direction and in the present representation in a negative x direction.
- the adjustment actuator 30 corresponds to an adjustment of the rear, that is arranged in the region of the seat back region of the seat cushion upwards, that is, in a respective seat occupant facing direction, while the front portion of the seat cushion is not adjusted. This results in an effect as an inclination
- a large, positive ⁇ and a smaller, positive ⁇ component occur while the ⁇ and ⁇ components are zero or nearly zero.
- the adjusting actuator 32 corresponds to an adjustment of the front portion of the seat cushion upwards, while the rear portion of the seat cushion is not adjusted, so that here as well an inclination or tilting of the
- the adjustment actuator 34 corresponds to an adjustment of the rear portion of the seat cushion down, while the front portion of the seat cushion is not adjusted, so that there is a tilt or tilting of the seat cushion. Large, negative ⁇ and ⁇ components occur while the ⁇ and ⁇ components are zero.
- the adjustment actuator 36 corresponds to an adjustment of the front portion of the seat cushion down, while the rear portion of the seat cushion is not adjusted, so that there is a tendency or tilting of the seat cushion. A small, positive ⁇ and a larger, negative ⁇ component occur while the A Y and ⁇ components are zero or nearly zero.
- Vehicle seat parts possible, but it is also conceivable to define other assignments, which, for example, common or simultaneous adjustments of several or all adjustable vehicle seat parts
- Identification based on the data or measured values ascertained with the corresponding force measuring devices of the bearing pins A, B can depend on the arrangement of the bearing pins A, B relative to one another and relative to the operating element 12 and to the shape of the operating element 12. In another shape of the control element 12 and / or another arrangement of the bearing pins A, B, other than the described force components can occur at respectively corresponding adjustment operations.
- Bearing pins A, B movably mounted in a direction perpendicular to the directions x and y z-direction or with corresponding force measuring devices are equipped to capture or measure pressure or tensile forces in the z direction.
- Such an additional dimension could for example be used for a length adjustment of the seat cushion in the x direction, an adjustment of the side support of the seat back or an adjustment of the inclination of a headrest.
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung (10) zum Verstellen eines elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzes, mit wenigstens zwei Sitzbedienkomponenten (14, 16), deren Verstellbetätigungen (22-36) mittels eines jeweiligen Sensorelements (A, B) erfassbar sind, dessen erfasste Werte mittels einer Steuerungseinrichtung in jeweilige Steuersignale zur Verstellung von korrespondierenden Fahrzeugsitzteilen übersetzbar sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Verstellen eines elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzes mittels einer solchen Bedienvorrichtung (10). Um eine Bedienvorrichtung mit einfacherem Aufbau und ein zugehöriges Verfahren mit einer einfacheren Bedienung zu schaffen, ist es vorgesehen, dass die Sitzbedienkomponenten (14, 16) einem einteiligen Bedienelement (12) zugeordnet sind, wobei das einteilige Bedienelement (12) zur Verstellung von zwei Sitzbedienkomponenten (14, 16) eingerichtet ist und (12) mit lediglich zwei Sensorelementen (A, B) derart zusammenwirkt, dass die beiden Sensorelemente (A, B) in verschiedenen Richtungen beaufschlagbar sind.
Description
Bedienvorrichtung zum Verstellen eines elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzes
Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung zum Verstellen eines elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzes, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Verstellen eines elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzes, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 8.
Eine derartige Bedienvorrichtung ist bereits aus der DE 10 2013 016 340 A1 bekannt, bei der zwei Sitzbedienkomponenten in Form jeweiliger Schalter vorgesehen sind, deren Verstellbetätigungen mittels eines jeweiligen Sensorelements erfasst werden. Die erfassten Werte werden dann mittels einer Steuerungseinrichtung in jeweilige
Steuersignale zur Verstellung von korrespondierenden Fahrzeugsitzteilen übersetzt und die Verstellung der Fahrzeugsitzteile, insbesondere des Sitzkissens und der
Rückenlehne, vorgenommen.
Aus der DE 198 06 479 C1 ist eine weitere Bedienvorrichtung für einen Fahrzeugsitz bekannt, bei dem Verstellbetätigungen mittels Signalgebern erfasst werden, die zwischen einem unverformbaren Kern und einer flexiblen Ummantelung der Bedienvorrichtung angeordnet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bedienvorrichtung mit einfacherem Aufbau und ein zugehöriges Verfahren mit einer einfacheren Bedienung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bedienvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
Um eine Bedienvorrichtung zum Verstellen eines elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzes zu schaffen, welche einen einfacheren Aufbau aufweist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die beiden Sitzbedienkomponenten einem einteiligen Bedienelement zugeordnet sind, wobei das einteilige Bedienelement mit lediglich zwei Sensorelementen
derart zusammenwirkt, dass die beiden Sensorelemente durch Betätigung des einen Bedienelements zur Verstellung von Fahrzeugsitzteilen mit Kräften in verschiedenen Richtungen beaufschlag bar sind. Eine Verstellbarkeit des Fahrzeugsitzes
beziehungsweise eine entsprechende Bedienbarkeit mittels eines einteiligen
Bedienelements lässt sich im Vergleich zu einem mehrteiligen Bedienelement beziehungsweise zu mehreren Bedienelementen einfacher und kostengünstiger herstellen und einbauen. Zudem wird durch ein einteiliges Bedienelement einer
Bedienperson die Bedienung und Orientierung mittels des Tastsinns, das bedeutet ohne das Bedienelement während der Bedienung im Blick haben zu müssen, erleichtert. Des Weiteren wird auf diese Weise eine Designoptimierung ermöglicht. Unter einem einteiligen Bauteil ist ein Bedienelement zu verstehen, das einem Benutzer einen Eindruck eines Teils aus einem homogenen Werkstoff vermittelt. Das Bedienelement kann dabei einstückig ausgeführt oder aus mehreren Teilen zu einem Gesamtstück zusammen gefügt sein. Eine Beaufschlagung der Sensorelemente mit Kräften in verschiedenen Richtungen erfolgt durch eine Betätigung des Bedienelementes in verschiedenster Richtung. Die Betätigung des Bedienelements kann beispielsweise in beliebiger Richtung in einer Ebene oder im Raum erfolgen. Mit einer Betätigung des Bedienelementes können je nach Betätigungsrichtung die Sensorelemente
gleichgerichtet oder in unterschiedlicher Richtung mit einer Kraft beaufschlagt werden. Die Bedienvorrichtung ist neben einer Verstellung eines Fahrzeugsitzes auch zur Verstellung von Fahrzeugkomponenten wie einem Außen- oder Innenspiegels, einem Lüftungs-, Klima- Audiosystem oder einem Fahrzeugaggregat einsetzbar. Die
Sensorelemente sind dann einem einteiligen Bedienteil zur Bedienung der
Fahrzeugkomponente sowie jeweiligen Bauteilelementen der Fahrzeugkomponente zugeordnet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind mittels der Sensorelemente auf das Bedienelement ausgeübte Kräfte und deren Richtungen messbar. Eine solche Messung beziehungsweise Messbarkeit ermöglicht es, eine Bedienhandlung zuverlässig zu interpretieren und jeweilige Steuersignale zu erzeugen, mittels welcher die jeweilige von einer Bedienperson gewünschte Verstellung des Fahrzeugsitzes realisierbar ist.
Bevorzugt werden die Steuersignale von einer Steuerungseinrichtung erzeugt. Eine Messung der Beträge der von der Bedienperson auf das Bedienelement ausgeübten Kräfte ermöglicht es zudem, jeweils auf die Größe der aufgewendeten Kraft abgestimmte Steuersignale zu erzeugen beziehungsweise Verstellungen des Fahrzeugsitzes vorzunehmen, indem beispielsweise eine größere Kraft einer größeren
Verstellgeschwindigkeit zugeordnet wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mittels der
Steuerungseinrichtung die Beträge der gemessenen Kräfte vergleichbar und in
Abhängigkeit von jeweiligen Vergleichsergebnissen die jeweiligen Steuersignale erzeugbar sind. Aus den Beträgen der gemessenen Kräfte ist eine von einem Nutzer gewünschte Verstellgeschwindigkeit ermittelbar. Mittels der Sensorelemente auf das Bedienelement bestimmten Kräften betreffend Höhe, deren Richtungen und Betrag wird es in vorteilhafter Weise ermöglicht, jeweilige Bedienhandlungen beziehungsweise die entsprechende Intension einer Bedienperson zuverlässig zu interpretieren und in entsprechende Steuersignale umzusetzen unabhängig davon, an welcher Stelle genau die Bedienperson die jeweilige Kraft auf das Bedienelement ausgeübt hat. Mit anderen Worten ist es damit also nicht notwendig, für eine zuverlässige und erfolgreiche
Bedienbarkeit während der Bedienung eine jeweilige Fingerposition der Bedienperson zu sensieren oder nur bestimmte eng begrenzte Bereiche des Bedienelementes für eine Bedienhandlung vorzusehen oder zuzulassen, wodurch vorteilhaft die Komplexität der Bedienvorrichtung und die Anzahl der benötigten Bauteile minimiert wird. Bevorzugt wird von der Steuereinheit eine Kraftkomponente der von den Sensorelementen gemessenen Kräften bezüglich Höhe und Betrag ausgewertet. Bevorzugt entspricht die Richtung der ausgewerteten Kraftkomponente der Verstellrichtung der korrespondierenden
Fahrzeugsitzteile.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist mittels der Sensorelemente jeweils eine kapazitive Kraftmessung durchführbar. Mit anderen Worten sind beide beziehungsweise alle Sensorelemente dazu eingerichtet, die auf sie jeweils wirkenden Kräfte kapazitiv zu messen und entsprechende Daten beziehungsweise Signale an die
Steuerungseinrichtung weiterzugeben. Durch eine kapazitive Kraftmessung ist es vorteilhaft möglich, die für eine erfolgreiche Bedienhandlung aufzubringenden Kräfte gering zu halten und genau einzustellen, um beispielsweise die Ergonomie der
Bedienung zu optimieren oder versehentliche Bedienungen zu vermeiden. Vorteilhaft ist zudem, dass bei einer kapazitiven Kraftmessung, das heißt also bei Messung der Größe beziehungsweise Veränderung einer Kapazität, Verstellwege des Bedienelementes effektiv entfallen können und so beispielsweise die Fehleranfälligkeit der
Bedienvorrichtung beispielsweise gegenüber einer mechanischen Lösung reduziert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mittels der Sensorelemente jeweils eine resistive Kraftmessung oder eine Kraftmessung mit Piezoelementen
durchführbar. Mit anderen Worten sind also beide beziehungsweise alle Sensorelemente dazu eingerichtet, jeweils eine resistive Kraftmessung oder eine Kraftmessung mit Piezoelementen durchführen zu können. Eine resistive Kraftmessung heißt einen elektrischen Widerstand beziehungsweise eine Veränderung eines elektrischen
Widerstandes als Folge einer Bedienhandlung zu messen, bei einer Kraftmessung mit Piezoelementen wird eine einer einwirkenden Kraft proportionale Ladungsverteilung bestimmt. Durch eine derartige Kraftmessung ist es vorteilhaft möglich, die für eine erfolgreiche Bedienhandlung aufzubringenden Kräfte gering zu halten und genau einzustellen, um beispielsweise die Ergonomie der Bedienung zu optimieren oder versehentliche Bedienungen zu vermeiden. Vorteilhaft ist zudem, dass bei einer derartigen Kraftmessung, Verstellwege des Bedienelementes effektiv entfallen oder zumindest gegenüber beispielsweise einer rein mechanischen Lösung signifikant verringert werden können und so beispielsweise die Fehleranfälligkeit der
Bedienvorrichtung reduziert werden kann. Für eine Kraftmessung sind alternativ beispielsweise Sensoren mit optischen Elementen, mit magnetoelastischen Sensoren oder Sensoren, die unter Druck ihren elektrischen Widerstand ändern wie bspw. FSR- Sensoren der Firma Interlink Elektronics einsetzbar.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Fahrzeugsitzteile unabhängig voneinander verstellbar. Dies ermöglicht eine gezielte Anpassung an jeweilige
Bedürfnisse einer Bedienperson beziehungsweise eines Sitzinsassen und stellt eine einfache und intuitiv erfassbare Möglichkeit zur Einstellung des Fahrzeugsitzes dar, wodurch vorteilhaft gegebenenfalls auf erläuternde oder erklärende Hinweise, Symbole oder sonstige Erklärungsmechanismen verzichtet werden kann. Zudem kann durch einen optimal eingestellten Fahrzeugsitz die Sicherheit beim Führen des Fahrzeugs verbessert werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Bedienelement mittels der
Sensorelemente fahrzeugseitig gelagert. Mit anderen Worten kommt den
Sensorelementen eine Doppelfunktion zu, da sie einerseits zur Kraftmessung und andererseits zur Lagerung beziehungsweise Halterung und damit zumindest auch mittelbar zur Befestigung des Bedienelementes vorgesehen sind. Dies ermöglicht eine einfache und mit minimalem Bauteilaufwand realisierbare Konstruktion.
Um ein Verfahren mit einer verbesserten Bedienfunktion zum Verstellen eines elektrischen Fahrzeugsitzes zu schaffen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwei Sitzbedienkomponenten einem einteiligen Bedienelement zugeordnet sind und beide
Sensorelemente durch das eine Bedienelement beaufschlagt werden, indem durch Betätigung des einen Bedienelements zur Verstellung von Fahrzeugsitzteilen zwei Sensorelemente mit Kräften in verschiedenen Richtungen beaufschlagt werden. Mit der Betätigung des einteiligen Bedienelements werden die zwei Sensorelemente neben Kräften unterschiedlicher Richtung mit Kräften unterschiedlichen Betrags beaufschlagt. Die Richtung und der Betrag der auf die zwei Sensorelemente wirkenden Kräfte wird durch eine an dem Bedienelement in unterschiedlicher Richtung und Betrag aufgebrachte Fingerkraft eines Benutzers bewirkt. Hierdurch ergeben sich die bereits im
Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung genannten Vorteile.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass mittels der Sensorelemente auf das Bedienelement ausgeübte Kräfte und deren
Richtungen gemessen werden, mittels der Steuerungseinrichtung die Beträge der gemessenen Kräfte verglichen werden und basierend auf den jeweiligen Mess- und Vergleichswerten die jeweiligen Steuersignale zur Verstellung der korrespondierenden Fahrzeugsitzteile erzeugt werden. Für eine Verstellung einer Kopfstütze oder einer Sitzkissenverlängerung sind weitere Sensorelemente zur Erkennung von zugehörigen Verstellbetätigungen in x, y, z-Richtung in dem einteiligen Bedienelement anordenbar.
Die bisher und im Folgenden sowie in den Patentansprüchen beschriebenen funktionalen Ausbildungen der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung sowie die entsprechenden Vorteile sind entsprechend sinngemäß auch auf das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Einrichtungen und Bauteile übertragbar und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Bedienvorrichtung mit zwei in
jeweiligen Sitzbedienkomponenten eines Bedienelements angeordneten Sensorelementen; und
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht der Bedienvorrichtung aus Fig. 1 entlang der Schnittachse CC.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Bedienvorrichtung 10 zum Verstellen eines elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzes, mit einem Bedienelement 12, welches eine erste Sitzbedienkomponente 14 und eine zweite Sitzbedienkomponente 16 umfasst, und mit zwei den jeweiligen Sitzbedienkomponenten 14, 16 zugeordneten Sensorelementen in Form eines ersten Lagerstifts A und eines zweiten Lagerstifts B. Durch Pfeile sind unterschiedliche, an verschiedenen Punkten beziehungsweise Stellen des Bedienelementes 12 ansetzende Verstellbetätigungen 22 bis 36 angedeutet.
Als Referenz und zur einfacheren Orientierung sind zwei Koordinatenrichtungen x, y dargestellt beziehungsweise festgelegt, wobei die x-y-Ebene und damit auch die
Zeichnungsebene sich parallel zu einer einer Bedienperson zugewandten Oberfläche des Bedienelements 12 erstrecken. Diese der Bedienperson zugewandte Oberfläche des Bedienelements 12 kann beispielsweise parallel zu einer einem Innenraum eines Fahrzeuges zugewandten Oberfläche eines Fahrzeugteils 20 (siehe Fig. 2), an oder in dem die Bedienvorrichtung 10 gelagert beziehungsweise befestigt ist, angeordnet sein. Die Bedienvorrichtung 10 und insbesondere das Bedienelement 12 kann dabei beispielsweise an einer Türinnenverkleidung eines Kraftwagens, im Bereich einer Mittelkonsole des Kraftwagens oder im Bereich einer Instrumententafel des Kraftwagens angeordnet sein, um eine optimale Erreichbarkeit beziehungsweise Bedienbarkeit für jeweilige Insassen des Kraftwagens zu gewährleisten.
Bei bisher bekannten Bedienvorrichtungen zum Verstellen eines Fahrzeugsitzes ist typischerweise jeweils ein eigenes separates Bedienelement zur Verstellung eines jeden verstellbaren Fahrzeugsitzteils vorgesehen. Dies erschwert einer Bedienperson eine Orientierung im Bereich der entsprechenden Bedienelemente basierend auf dem
Tastsinn und erfordert jeweils eine Handbewegung und Neuorientierung beim Wechsel zwischen den jeweiligen Bedienelementen. Des Weiteren erhöht die Verwendung mehrerer Bedienelemente den Bauteil-, Kosten- und Herstellungsaufwand und schränkt die Designmöglichkeiten ein.
Aus diesem Grund sind vorliegend die zur Verstellung jeweiliger unterschiedlicher Fahrzeugsitzteile vorgesehenen Sitzbedienkomponenten 14, 16 dem einteiligen
Bedienelement 12 zugeordnet. Damit ist also auch mittels des einzigen Bedienelements
12 eine Verstellbarkeit und insbesondere eine unabhängige Verstellbarkeit mehrerer Fahrzeugsitzteile möglich. Dabei kann beispielsweise die erste Sitzbedienkomponente 14 einer Sitzlehne und die zweite Sitzbedienkomponente 16 einem Sitzkissen des
Fahrzeugsitzes zugeordnet sein, es ist jedoch prinzipiell eine beliebige Zuordnung auch zu anderen gegebenenfalls verstellbaren Fahrzeugsitzteilen wie etwa zwei Teilen des Sitzkissens, zwei Teilen der Sitzlehne oder beispielsweise der Sitzlehne und einer Kopfstütze denkbar. Entsprechend der Zuordnung zu verstellbaren Fahrzeugsitzteilen kann dabei insbesondere auch die Gestaltung beziehungsweise Formgebung des Bedienelements 12 angepasst werden und von der dargestellten Form abweichen. Eine Formgebung des Bedienelementes, die sich an den damit bedienbaren Fahrzeugsitzteilen orientiert beziehungsweise diese repräsentiert, ermöglicht eine intuitive Bedienbarkeit und erleichtert einer Bedienperson die Orientierung.
Das Bedienelement 12 kann beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff wie etwa Aluminium oder aus einem Kunststoff gefertigt sein, sollte dabei jedoch in jedem Fall so steif sein, dass eine an einem Ende des Bedienelements 12 - beispielsweise im Bereich des ersten Lagerstifts A - von einer Bedienperson ausgeübte Kraft über das
Bedienelement 12 zuverlässig und der jeweiligen Geometrie entsprechend
gegebenenfalls auch in den Bereich des zweiten Lagerstifts B übertragen wird, sodass durch das Bedienelement 12 also eine Kopplung des ersten Lagerstifts A und des zweiten Lagerstifts B bezüglich der von einer Bedienperson auf das Bedienelement 12
ausgeübten Kräfte gegeben ist.
Die Lagerstifte A, B sind vorliegend zu einem Großteil ihrer Länge in das Bedienelement 12 integriert und mit diesem fest verbunden, um eine zuverlässige und genaue
Übertragung der auf das Bedienelement 12 ausgeübten Kräfte auf die Lagerstifte A, B zu gewährleisten. Mit ihren jeweiligen anderen Enden sind die Lagerstifte A, B an dem Fahrzeugteil 20 (siehe Fig. 2) gelagert beziehungsweise befestigt und dienen somit auch der Befestigung des Bedienelementes 12 beispielsweise in einem Innenraum des Fahrzeugs. Die Anordnung der Lagerstifte A, B ist in Fig. 2 anhand des ersten Lagerstifts A erkennbar.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht die bereits in Fig. 1 dargestellte Bedienvorrichtung 10 entlang der Schnittachse CC. Zu erkennen ist auch hier das Bedienelement 12 und dessen erste Sitzbedienkomponente 14 mit dem teilweise darin integrierten ersten Lagerstift A, welcher über einen Lagerpunkt 18 an seinem nicht in das Bedienelement 12 integrierten Ende an dem Fahrzeugteil 20 gelagert beziehungsweise
befestigt ist. Eine entsprechende Anordnung ist auch für den zweiten Lagerstift B, welcher in der zweiten Sitzbedienkomponente 16 angeordnet ist, vorgesehen. Die Lagerung beziehungsweise Befestigung der Lagerstifte A, B an dem Fahrzeugteil 20 muss dabei so fest und starr ausgelegt sein, dass eine Messung der auf das
Bedienelement 12 ausgeübten Kräfte nicht beispielsweise durch eine zu große Flexibilität der Lagerung oder etwa durch elastische oder inelastische Verformungen beeinträchtigt wird oder es zu unerwünschten Bewegungen des Bedienelements 12 kommt.
Vorliegend nicht dargestellt - aber dennoch vorgesehen - sind an den Lagerstiften A, B angeordnete oder in diese integrierte Einrichtungen zur Kraftmessung. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, in und/oder an den Lagerstiften A, B jeweils eine Mehrzahl von Elektroden anzuordnen, deren Abstände sich unter Einwirkung einer während einer Bedienhandlung auf das Bedienelement 12 ausgeübten Kraft verändern und somit eine Messung einer Kapazitätsveränderung zwischen den jeweiligen Elektroden ermöglichen, aus der sich die jeweilige Kraft bestimmen lässt.
Alternativ oder zusätzlich kann auch eine resistive Kraftmessung vorgesehen sein, bei der ein elektrischer Widerstand beziehungsweise eine Veränderung eines elektrischen Widerstandes unter Krafteinwirkung gemessen wird. Dazu können an den Lagerstiften A, B jeweilige Dehnungsmessstreifen oder andere kraftsensitive Widerstände wie etwa eine Folienanordnung eines sogenannten Force Sensing Resistor (FSR) vorgesehen sein. In jedem Fall sollten die entsprechenden Kraftmesseinrichtungen so ausgelegt und angeordnet sein, dass nicht nur eine Messung des Gesamtbetrages der ausgeübten Kraft, sondern auch eine Bestimmung der Beträge der jeweiligen in x- und y-Richtung gerichteten Kraftkomponenten möglich ist. Zudem sollte bestimmbar sein, ob die jeweiligen Kraftkomponenten jeweils in positive oder negative Koordinatenrichtung gerichtet sind, wobei ein jeweiliger Nullpunkt beziehungsweise Koordinatenursprung beispielsweise in einem jeweiligen Mittelpunkt der Lagerstifte A, B vorgesehen sein kann.
Gegebenenfalls können zusätzlich oder alternativ zu den genannten
Kraftmesseinrichtungen an oder in den Lagerstiften A, B auch jeweilige Piezoelemente zur Ausnutzung des piezoelektrischen und/oder piezoresistiven Effekts vorgesehen sein.
Um die entsprechenden Kraftmesseinrichtungen mit Energie zu versorgen und eine Übermittlung der Messsignale beziehungsweise Messwerte an eine
Steuerungseinrichtung zu ermöglichen, kann es beispielsweise vorgesehen sein, die Lagerstifte A, B mittels jeweiliger Leitungen zu kontaktieren, welche beispielsweise in den
jeweiligen Bereichen der jeweiligen Lagerpunkte 18 durch das Fahrzeugteil 20 hindurchgeführt sein können.
Um eine von einer Bedienperson vorgenommene Bedienhandlung, das heißt eine auf das Bedienelement 12 ausgeübte Kraft, interpretieren und in entsprechende Steuersignale zur von der Bedienperson gewünschten Verstellung des Fahrzeugsitzes zu übersetzen beziehungsweise umzusetzen, erfolgt eine Auswertung der von den Lagerstiften A, B beziehungsweise den entsprechenden jeweiligen Kraftmesseinrichtungen gemessenen Werte beziehungsweise Daten mittels einer Steuerungseinrichtung, an welche diese Werte, Daten oder Signale übermittelt werden. Die Richtung der Kraft auf die Lagerstifte A, B ist je nach Betätigungsrichtung des Bedienelementes 12 beliebig, im Folgenden werden die Komponenten in x- und y-Richtung zur Auswertung betrachtet. Dazu können die an dem ersten Lagerstift A anliegenden beziehungsweise gemessenen
Kraftkomponenten Αχ in x-Richtung und Αγ in y-Richtung, die an dem zweiten Lagerstift B anliegenden beziehungsweise gemessenen Kraftkomponenten Bx in x-Richtung und Βγ in y-Richtung bezüglich ihrer Beträge, ihrer beispielsweise durch jeweilige Vorzeichen ausgedrückten Richtungen sowie die Größenverhältnisse der Beträge der gemessenen Kraftkomponenten herangezogen und ausgewertet werden. Jede Kombination dieser Werte beziehungsweise Informationen entspricht dabei einer Bedienhandlung, sodass durch entsprechende logische Verknüpfungen eine eindeutige Zuordnung möglich ist.
So können vorliegend beispielsweise acht unterschiedliche Verstellbetätigungen 22 bis 36 differenziert werden, wobei hier die Sitzbedienkomponente 14 der Sitzlehne und die Sitzbedienkomponente 16 dem Sitzkissen des zu verstellenden Fahrzeugsitzes zugeordnet ist. Insbesondere bei alternativen Ausführungsformen und/oder abhängig von der Steifigkeit des Bedienelements 12 sowie der Empfindlichkeit der Sensorelemente beziehungsweise der Kraftmesseinrichtungen kann auch eine Differenzierung von mehr oder weniger verschiedenen Verstellbetätigungen vorgesehen sein.
Die Verstellbetätigung 22 entspricht einer Verstellung der Sitzlehne nach vorne, das heißt in eine einem jeweiligen Sitzinsassen zugewandte Richtung. Dabei treten eine große, positive Αχ-Kraftkomponente sowie eine kleinere, negative Βγ-Kraftkomponente auf, während die Kraftkomponenten Αγ und Bx null oder nahezu null sind. Durch die jeweils feste Lagerung der Lagerstifte A, B kommt es dabei nicht zu einer von einer jeweiligen Bedienperson wahrnehmbaren Rotation des Bedienelementes 12, gleichwohl ergeben sich jedoch aufgrund der durch die Steifigkeit des Bedienelementes 12 vermittelten Kopplung der beiden Lagerstifte A, B entsprechende messbare Kraftkomponenten. Dazu
sind beispielsweise Bewegungen beziehungsweise Verformungen im Bereich von 20 bis 100 Mikrometer, beispielsweise 50 Mikrometer, möglich und für eine zuverlässige Messung ausreichend.
Die Verstellbetätigung 24 entspricht einer Verstellung der Sitzlehne zurück
beziehungsweise nach hinten, das heißt in eine von einem jeweiligen Sitzinsassen abgewandte Richtung. Dabei treten eine große, negative Αχ- und eine kleinere, positive Βγ-Kraftkomponente auf, während die Komponenten Αγ und Βχ null oder ungefähr null sind.
Die Verstellbetätigung 26 entspricht einer Verstellung des Sitzkissens nach vorne, das heißt einer Bewegung eines Mittelpunktes des Sitzkissens von der Sitzlehne weg und gemäß der vorliegenden Darstellung in positive x-Richtung. Dabei treten große, positive Αχ- und Βχ-Komponenten sowie eine kleinere, positive Βγ-Komponente auf, während die Αγ-Komponente null oder nahezu null ist.
Die Verstellbetätigung 28 entspricht einer Verstellung des Sitzkissens zurück beziehungsweise nach hinten, das heißt also in eine im Vergleich zur Verstellbetätigung 26 entgegengesetzte Richtung und in der vorliegenden Darstellung in eine negative x- Richtung. Dabei treten eine kleine, negative Αχ-, eine kleine, positive Αγ- sowie eine größere, negative Bx-Komponente auf, während die Βγ-Komponente null ist.
Die Verstellbetätigung 30 entspricht einer Verstellung des hinteren, das heißt im Bereich der Sitzlehne angeordneten Bereiches des Sitzkissens nach oben, das heißt in eine einem jeweiligen Sitzinsassen zugewandte Richtung, während der vordere Bereich des Sitzkissens nicht verstellt wird. Damit ergibt sich als Effekt also eine Neigung
beziehungsweise ein Kippen des Sitzkissens. Dabei treten eine große, positive Αγ- und eine kleinere, positive Βγ-Komponente auf, während die Αχ- und Βχ-Komponenten null oder nahezu null sind.
Die Verstellbetätigung 32 entspricht einer Verstellung des vorderen Bereiches des Sitzkissens nach oben, während der hintere Bereich des Sitzkissens nicht verstellt wird, sodass sich auch hier als Effekt eine Neigung beziehungsweise ein Kippen des
Sitzkissens ergibt. Dabei treten eine kleine, negative Αχ-, eine kleine, positive Αγ- sowie eine größere, positive Βγ-Komponente auf, während die Βχ-Komponente null ist.
Die Verstellbetätigung 34 entspricht einer Verstellung des hinteren Bereiches des Sitzkissens nach unten, während der vordere Bereich des Sitzkissens nicht verstellt wird, sodass sich eine Neigung beziehungsweise ein Kippen des Sitzkissens ergibt. Dabei treten große, negative Αγ- und Βγ-Komponenten auf, während die Αχ- und Βχ- Komponenten null sind.
Die Verstellbetätigung 36 entspricht einer Verstellung des vorderen Bereiches des Sitzkissens nach unten, während der hintere Bereich des Sitzkissens nicht verstellt wird, sodass sich eine Neigung beziehungsweise ein Kippen des Sitzkissens ergibt. Dabei treten eine kleine, positive Αχ- und eine größere, negative Βγ-Komponente auf, während die AY- und Βχ-Komponenten null oder nahezu null sind.
Durch diese eindeutigen Zuordnungen der auftretenden Kräfte beziehungsweise der Größen oder Größenverhältnisse und Richtungen der auftretenden Kraftkomponenten zu den entsprechenden Verstellbetätigungen ist also unabhängig davon, wo genau an dem Bedienelement 12 eine Bedienperson eine Kraft ausübt, jeweils eine eindeutige und gezielte, den Wünschen der Bedienperson entsprechende Verstellung des
Fahrzeugsitzes beziehungsweise der Fahrzeugsitzteile möglich. Dabei ist insbesondere eine individuelle, das heißt separate oder einzelne Verstellung aller verstellbaren
Fahrzeugsitzteile möglich, es ist jedoch auch denkbar, weitere Zuordnungen zu definieren, welche beispielsweise auch gemeinsamen beziehungsweise gleichzeitigen Verstellungen mehrerer beziehungsweise aller verstellbaren Fahrzeugsitzteile
entsprechen.
Die beschriebenen Zuordnungen der einzelnen Verstellbetätigungen 22 bis 36 zu tatsächlichen Verstellbewegungen des Fahrzeugsitzes beziehungsweise deren
Identifikation anhand der mit den entsprechenden Kraftmesseinrichtungen der Lagerstifte A, B ermittelten Daten beziehungsweise Messwerte kann dabei abhängig von der Anordnung der Lagerstifte A, B relativ zueinander und relativ zu dem Bedienelement 12 sowie zur Form des Bedienelementes 12 sein. Bei einer anderen Formgebung des Bedienelementes 12 und/oder einer anderen Anordnung der Lagerstifte A, B können also auch andere als die beschriebenen Kraftkomponenten bei jeweils entsprechenden Verstellbetätigungen auftreten.
Zusätzlich ist es denkbar, eine weitere Verstelldimension vorzusehen, indem die
Lagerstifte A, B in einer zu den Richtungen x und y senkrecht stehenden z-Richtung bewegbar gelagert beziehungsweise mit entsprechenden Kraftmesseinrichtungen
ausgestattet sind, um Druck- beziehungsweise Zugkräfte in z-Richtung erfassen beziehungsweise messen zu können. Eine solche zusätzliche Dimension könnte beispielsweise für eine Längenverstellung des Sitzkissens in x-Richtung, eine Einstellung des Seitenhalts der Sitzlehne oder eine Einstellung der Neigung einer Kopfstütze genutzt werden.
Claims
1. Bedienvorrichtung (10) eines elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzes, mit
Sitzbedienkomponenten (14, 16), deren Verstellbetätigungen (22-36) mittels Sensorelementen (A, B) erfassbar sind, dessen erfasste Werte mittels einer Steuerungseinrichtung in jeweilige Steuersignale zur Verstellung von
korrespondierenden Fahrzeugsitzteilen übersetzbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Sitzbedienkomponenten (14, 16) einem einteiligen Bedienelement (12) zugeordnet sind, wobei das einteilige Bedienelement (12) mit lediglich zwei Sensorelementen (A, B) derart zusammenwirkt, dass die beiden
Sensorelemente (A, B) durch Betätigung des einen Bedienelements (12) zur Verstellung von den Fahrzeugsitzeilen mit Kräften in verschiedenen Richtungen beaufschlagbar sind.
2. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels der Sensorelemente (A, B) auf das Bedienelement (12) ausgeübte Kräfte und deren Richtungen messbar sind.
3. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels der Steuerungseinrichtung die Beträge der gemessenen Kräfte vergleichbar und in Abhängigkeit von jeweiligen Vergleichsergebnissen die jeweiligen
Steuersignale erzeugbar sind.
4. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mittels der Sensorelemente (A, B) jeweils eine kapazitive Kraftmessung
durchführbar ist.
5. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels der Sensorelemente (A, B) jeweils eine resistive Kraftmessung oder einer Kraftmessung mit Piezoelementen durchführbar ist.
6. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
Fahrzeugsitzteile unabhängig voneinander verstellbar sind.
7. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bedienelement (12) mittels der Sensorelemente (A, B) fahrzeugseitig gelagert ist.
8. Verfahren zum Verstellen eines elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzes, bei dem Verstellbewegungen von Sitzbedienkomponenten (14, 16) mittels Sensorelementen (A, B) erfasst werden, dessen erfasste Werte mittels einer Steuerungseinrichtung in jeweilige Steuersignale zur Verstellung von korrespondierenden Fahrzeugsitzteilen übersetzt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zwei Sitzbedienkomponenten (14, 16) einem einteiligen Bedienelement (12) zugeordnet sind und wobei durch Betätigung des einen Bedienelements zur Verstellung der Fahrzeugsitzteile zwei Sensorelemente (A, B) mit Kräften in verschiedenen Richtungen beaufschlagt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels der Sensorelemente (A, B) auf das Bedienelement (12) ausgeübte Kräfte und deren Richtungen gemessen werden,
mittels der Steuereinrichtung die Beträge der gemessenen Kräfte verglichen werden
und
basierend auf diesen Mess- und Vergleichswerten die jeweiligen Steuersignale zur Verstellung der korrespondierenden Fahrzeugsitzteile erzeugt werden.
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