DE10010989A1 - Verfahren zur Ermittlung einer geeigneten Position einer Kopf- und/oder Nackenstütze - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer geeigneten Position einer Kopf- und/oder Nackenstütze eines Sitzes in einem Kraftfahrzeug abhängig von einer ermittelten Position des Kopfes bei einem belegten Sitz, wobei die Position des Kopfes bei einem belegten Sitz des Fahrzeugführers aus der Einstellung des Sitzes sowie der Stellung wenigstens eines Spiegels des Kraftfahrzeugs ermittelt wird oder aus der Stellung wenigstens zweier Spiegel des Kraftfahrzeugs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer geeigneten Position einer Kopf- und/oder Nackenstütze eines Sitzes in einem Kraftfahrzeug abhängig von einer ermittelten Position eines belegten Sitzes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits ein derartiges Verfahren bekannt (DE 32 40 294 A1), bei dem auf der Kopfstütze eine Messeinrichtung angebracht ist, mit der die Kopfstütze verstellt wird, bis von der Messeinrichtung erkannt wird, dass sich die Kopfstütze in der richtigen Position befindet. Dazu wird von der Messeinrichtung die Höhe des Sitzbenutzers an einer bestimmten Körperstelle ermittelt wie beispielsweise die Begrenzungslinie der Schulter oder des Kopfes. Wenn diese Begrenzungslinie beim Verfahren der Kopfstütze erkannt wird, wird die Kopfstütze in der dann erreichten Position angehalten.

Weiterhin ist aus der DE 196 20 157 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, nach der aus der Stellung des Innenspiegels eines Kraftfahrzeugs die Fahrerposition, die Fahrergröße, das Blickfeld sowie die Blickrichtung des Fahrzeugführers abgeleitet werden soll. Es ist angegeben, dass mit einer oder mehrerer der gewonnen Größen Funktionen beeinflusst oder gesteuert werden können. Als Beispiel ist angegeben, dass die Stellung eines weiteren Spiegels dann automatisch angepasst werden kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem eine geeignete Position für eine Kopf- oder Nackenstütze zumindest eines Sitzes eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeugs ermittelt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe zum einen gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1, wonach die Position des Kopfes bei einem belegten Sitz des Fahrzeugführers aus der Einstellung des Sitzes sowie der Stellung wenigstens eines Spiegels des Kraftfahrzeugs ermittelt wird.

Vorteilhaft zeigt sich bei diesem Verfahren gegenüber dem bekannten Stand der Technik, dass die Genauigkeit bei der Bestimmung der Position des Kopfes des Fahrzeugführers verbessert werden kann. Dabei kann gleichzeitig auf einen separaten Sensor zur Erfassung der Position des Kopfes des Fahrzeugführers verzichtet werden.

Es hat sich gezeigt, dass bei der Bestimmung der Position des Kopfes des Fahrzeugführers allein aus der Stellung eines Spiegels Ungenauigkeiten auftreten können, weil verschiedene Fahrzeugführer unterschiedliche Angewohnheiten haben, das Blickfeld durch den Spiegel in seitlicher Richtung einzustellen. Üblicherweise ist die Blickrichtung in vertikaler Richtung für Fahrzeugführer einer bestimmten Größe vergleichsweise genau definiert durch die Größe der Heckscheibe. Die seitliche Orientierung des Blickfeldes lässt durch eine entsprechende Verstellung des Spiegels gewisse Einstellmöglichkeiten zu.

Vorteilhaft wird daher gemäß Anspruch 1 zusätzlich die Einstellung des Sitzes des Fahrzeugführers ausgewertet, um eine bessere Genauigkeit zu erzielen. Aus der Einstellung des Sitzes in Längsrichtung, ggf. in Verbindung mit der Einstellung der Neigung der Rückenlehne des Sitzes lässt sich eine Ebene quer zur Längsrichtung des Fahrzeuges bestimmen, in der sich die Augen des Fahrzeugführers befinden. Beispielsweise kann der Schnittpunkt der Senkrechten durch den Mittelpunkt des Spiegels mit dieser Ebene als der Ort angenommen werden, an dem sich die Augen des Fahrzeugführers befinden. Eine genauere Möglichkeit der Bestimmung des Ortes der Augen des Fahrzeugführers ist im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung erläutert. Es hat sich gezeigt, dass dabei auftretende Abweichungen aufgrund unterschiedlicher Einstellungen des Blickfeldes in seitlicher Richtung sich nur geringfügig auswirken auf die Bestimmung der Höhe des Kopfes. Es ist also eine geeignete Einstellung von Kopf- und/oder Nackenstütze aufgrund der ermittelten Position des Kopfes möglich.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 2 wird die Position des Kopfes bei einem belegten Sitz des Fahrzeugführers aus der Stellung wenigstens zweier Spiegel des Kraftfahrzeugs ermittelt.

Der Ort, der als derjenige ermittelt wird, an dem sich die Augen des Fahrzeugführers befinden, lässt sich dann beispielsweise aus den beiden Ortsbestimmungen der Augen aufgrund der einzelnen Spiegeleinstellungen extrapolieren. Der Ort wird dann im Bereich des Schnittpunkts der beiden Linien liegen, die als Verbindungslinien der Spiegel zu den Augen des Fahrzeugführers zu ziehen sind.

Bei dem Verfahren nach Anspruch 3 wird zusätzlich das Signal des Infrarotdetektors der Klimaanlage ausgewertet.

Dadurch kann die Sicherheit bei der Bestimmung der Position des Kopfes durch einen ohnehin vorhandenen Sensor verbessert werden. Mittels dieses Sensors wird bei einer Klimaanlage die Hauttemperatur des Fahrzeugführers zur Steuerung bzw. Regelung der Klimaanlage verwendet.

In diesem Zusammenhang sei in Kenntnis der Erfindung noch auf die DE 31 38 712 A1 hingewiesen. Aus dieser Schrift ist es bekannt, aus der Einstellung des Fahrzeugsitzes einschließlich der Einstellung der Kopfstützen die Augenposition des Fahrzeugführers abzuleiten und daraus die optimale Einstellung von Spiegeln des Kraftfahrzeugs abzuleiten.

Im Unterschied zu diesem Stand der Technik zeigt sich bei der vorliegenden Erfindung, dass Sicherheitsaspekten besser Rechnung getragen werden kann. Es hat sich nämlich gezeigt, dass eine vergleichsweise große Zahl von Fahrzeugführern die Position der Kopfstütze falsch einstellt, wenn die Einstellung dieser Position allein dem Fahrzeugführer selbst überlassen ist. Häufig wird der Einstellung der Kopfstütze durch den Fahrzeugführer keine Beachtung geschenkt. Dies bedeutet bei dem bekannten Stand der Technik sogar, dass aufgrund falscher Daten aufgrund dieser falschen Einstellung auch bei der Auswertung aufgrund grundsätzlich richtiger Zusammenhänge die Einstellung der Spiegel fehlerhaft sein wird.

Demgegenüber erweist sich bei der vorliegenden Erfindung als vorteilhaft, dass eine Auswertung der Parameter erfolgt, die von dem Fahrzeugführer in zutreffender Weise eingestellt werden. Dies sind die Sitzpostion soweit diese den Abstand zum Lenkrad betrifft - ggf. in Kombination mit der Neigung der Sitzlehne - und/oder die Einstellung von Spiegeln. Diese Parameter werden vom Fahrzeugführer üblicherweise richtig eingestellt, weil dies entweder mit Komforteinbußen verbunden ist (falsche Einstellung der Sitzposition) oder damit, dass die Sicht eingeschränkt ist, was aber unmittelbar wahrnehmbar ist und entsprechend einfach korrigierbar, Indem also aus diesen Größen zumindest mittelbar die richtige Position einer Kopfstütze abgeleitet wird, wird also eine in sicherheitsrelevanter Weise richtige Einstellung der Kopfstütze und/oder der Nackenstütze vorgenommen aufgrund von Parametern, die aus Größen abgeleitet werden, die in vergleichsweise zuverlässiger Weise vom Fahrzeugführer richtig eingestellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung näher dargestellt. Es zeigt dabei im einzelnen:

Fig. 1 die Verhältnisse bei einer großen Person,

Fig. 2 die Verhältnisse bei einer mittelgroßen Person und

Fig. 3 die Verhältnisse bei einer kleineren Person.

Fig. 1 zeigt die Verhältnisse bei einer großen Person 4. Es ist die Sitzfläche 3 eines Fahrzeugsitzes zu sehen, der in Längsrichtung verstellbar ist. Dies ist durch den Doppelpfeil mit der Bezugsziffer 1 dargestellt. Außer dieser Sitzfläche 3 weist der Fahrzeugsitz noch eine Rückenlehne 2 auf sowie eine Kopfstütze 12, die entsprechend der Darstellung durch den Doppelpfeil 13 durch ein Stellelement aufwärts und abwärts bewegbar ist.

Aus Sicherheitsgründen soll die Kopfstütze so eingestellt werden, dass sich deren Fläche in Höhe des Kopfes der Person befindet und nicht etwa beispielsweise im Nackenbereich. Dazu ist es notwendig, die Größe der Person abzuschätzen, die auf dem Fahrzeugsitz sitzt. Insbesondere ist es wesentlich, die Höhe des Kopfes abzuschätzen, da es wegen unterschiedlich langer Beine verschiedener Personen auch vorkommen kann, dass Personen mit gleicher Körpergröße beim Sitzen dennoch unterschiedliche Kopfhöhen haben. Wegen der fehlenden eindeutigen Zuordnung der Beinlänge zu der Höhe des Kopfes im Sitzen wäre eine alleinige Ableitung der Höhe des Kopfes aus der Einstellung des Sitzes in Längsrichtung ebenfalls mit Ungenauigkeiten behaftet.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird daher aus der Position der Sitzfläche 3 in Längsrichtung 1 sowie gegebenenfalls aus der Neigung der Sitzlehne 2 eine senkrechte Ebene 10 quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges hinsichtlich deren Lage in Fahrzeuglängsrichtung 11 bestimmt, in der sich die Augen der jeweiligen Person befinden. Dies hängt von der Einstellung der Sitzfläche 3 in Längsrichtung 1 ab sowie von der Neigung der Rückenlehne 2.

Weiterhin wird die Position der Augen der Person in dieser Ebene bestimmt. Dies kann erfolgen, indem von der Mitte der Heckscheibe des Fahrzeugs eine gedachte Verbindungslinie 9 zur Mitte des Rückspiegels 6 des Fahrzeugs gezogen wird. Der Winkel zwischen dieser Verbindungslinie 9 und der Mittelsenkrechten 8 zur Ebene des Spiegels 6 durch diesen Mittelpunkt des Spiegels wird um diese Mittelsenkrechte 8 gespiegelt. Dies ergibt die gedachte Verbindungslinie 7 vom Mittelpunkt des Spiegels 6 zu den Augen 5 der Person 4, weil der Winkel zwischen der Beobachtungsrichtung 9 aus dem Spiegel heraus und der Mittelsenkrechten 8 gleich ist dem Winkel der Beobachtungsrichtung 7 zur Mittelsenkrechten 8 (Eintrittswinkel = Austrittswinkel). Der Mittelpunkt des Spiegels 6 sowie der Verlauf der Mittelsenkrechten 8 lassen sich aufgrund der bekannten Spiegelposition aufgrund der elektrischen Verstellbarkeit des Rückspiegels 6 bestimmen.

Der Schnittpunkt dieser Verbindungslinie 7 mit der Ebene 10 ist der zu erwartende Ort, an dem sich die Augen 5 der Person 4 befinden.

Nachdem dieser Ort der Augen 5 bestimmt ist und damit auch die Höhe der Augen 5 gegenüber der Sitzfläche 3, kann die Kopfstütze 12 entsprechend aufwärts bzw. abwärts bewegt werden (13), um eine geeignete Position einzunehmen. Für diese Verstellung der Kopfstütze kann wiederum die Neigung der Sitzlehne berücksichtigt werden. Bei einem bestimmten Ort und einer bestimmten Höhe der Augen 5 gegenüber der Sitzfläche 3 muss die Kopfstütze 12 bei einer stärkeren Neigung der Rückenlehne 2 in Längsrichtung der Rückenlehne 2 weiter nach oben verstellt werden.

Fig. 2 zeigt die Verhältnisse bei einer mittelgroßen Person. Im Unterschied zur Darstellung der Fig. 1 ist hier zu sehen, dass die Ebene 10 eine andere Lage hat. Weiterhin ist zu sehen, dass der Spiegel 6 anders eingestellt ist. Aufgrund der Auswertung der geometrischen Verhältnisse lässt sich wieder die Position der Augen 5 der Person 4 abschätzen, so dass die Kopfstütze 12 entsprechend in der Höhe 13 einstellbar ist.

Fig. 3 zeigt die Verhältnisse bei einer kleineren Person. Hier ergibt sich eine entsprechend niedrigere Höhe der Position der Augen 5 der Person 4, so dass hier die Kopfstütze 12 ganz eingefahren werden kann.

Gegebenenfalls ist es auch sinnvoll, bei der Einstellung der Höhe der Kopfstütze 12 nur eine grobe Einteilung vorzunehmen beispielsweise in eine niedrige, eine mittlere und eine hohe Position, um eventuellen Ungenauigkeiten bei der Bestimmung der geometrichen Verhältnisse Rechnung tragen zu können. Außerdem ist das Stellglied zur Einstellung der Kopfstütze dann in seinem Aufbau einfacher darstellbar als wenn eine stufenlose Verstellung bzw. die Möglichkeit einer Verstellung in viele Positionen nötig wäre.

Anhand der dargestellten Verhältnisse ist auch ersichtlich, dass entsprechend die Einstellungen mehrerer Spiegel ausgewertet werden können. Die Position der Augen 5 lässt sich dann extrapolieren. Soweit dabei einer der Außenspiegel zur Auswertung herangezogen werden muß, ist ersichtlich, dass anstelle der Verbindunglinie 9 von der Mitte der Heckscheibe zum Mittelpunkt der Spiegels 6 beim Außenspiegel eine Linie zu ziehen wäre, die in etwa parallel zur Fahrzeuglängsrichtung an der entsprechenden Karossierieseite in etwa horizontaler Richtung entlang läuft.

Gebenenfalls ist es auch möglich, aus der Stellung zweier Spiegel entsprechend zwei Verbindungslinien 7 zu erhalten. Der Ort der Augen 5 wäre dann der Schnittpunkt dieser beiden Linien 7. Es müsste dann nicht die Lage der Ebene 10 bestimmt werden.

Claims (3)

1. Verfahren zur Ermittlung einer geeigneten Position einer Kopf- und/oder Nackenstütze (12) eines Sitzes (2, 3) in einem Kraftfahrzeug abhängig von einer ermittelten Position des Kopfes (5) bei einem belegten Sitz, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Kopfes (5) bei einem belegten Sitz des Fahrzeugführers aus der Einstellung des Sitzes (2, 3) sowie der Stellung wenigstens eines Spiegels (6) des Kraftfahrzeugs ermittelt wird.

2. Verfahren zur Ermittlung einer geeigneten Position einer Kopf- und/oder Nackenstütze (12) eines Sitzes (2, 3) in einem Kraftfahrzeug abhängig von einer ermittelten Position des Kopfes (5) bei einem belegten Sitz, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Kopfes (5) bei einem belegten Sitz des Fahrzeugführers aus der Stellung wenigstens zweier Spiegel (6) des Kraftfahrzeugs ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich das Signal des Infrarotdetektors der Klimaanlage ausgewertet wird.