DE102004062084B3

DE102004062084B3 - Vorrichtung zur selbsttätigen Anpassung eines Sitzes an den Fahrer eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102004062084B3
Application number: DE102004062084A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Mahler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2024-12-24

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur selbsttätigen Anpassung eines Sitzes an den Fahrer eines Kraftfahrzeuges werden die vom Fahrer gewählten Sitzeinstellungen erfasst und mit gespeicherten Sollwerten verglichen, wobei eine Anpassung der Istwerte an die Sollwerte unter Berücksichtigung weiterer personenspezifischer Parameter und/oder gewählten Einstellungen veränderlicher Fahrzeugkomponenten erfolgt und wobei die Erfassung von Werten mindestens eines personenspezifischen Parameters durch Komponenten des Sitzes selbst erfolgt, in dem diese in Anlage an den Fahrer gebracht werden oder indem Werte mindestens eines personenspezifischen Parameters durch die Einwirkung des Fahrers auf die Sitzkomponenten erzeugt werden. Bevorzugt wird die Ermittlung von Werten der personenspezifischen Parameter und die darauf beruhende Anpassung des Sitzes während des Fahrbetriebes wiederholt durchgeführt, um dadurch eine stets ergonomisch und physiologisch günstige sowie eine crashoptimierte Sitzstellung zu gewährleisten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Anpassung eines Sitzes an den Fahrer eines Kraftfahrzeuges, wobei die vom Fahrer gewählten Sitzeinstellungen erfasst und mit gespeicherten Sollwerten verglichen werden und wobei eine Anpassung der Istwerte an die Sollwerte unter Berücksichtigung weiterer personenspezifischer Parameter und/oder den gewählten Einstellungen veränderlicher Fahrzeugkomponenten erfolgt.

Vorrichtungen zur selbsttätigen Anpassung eines Sitzes an den Fahrer eines Kraftfahrzeuges sind in vielfältigen Variationen bekannt ( DE 29 39 115 C2 , DE 101 42 836 B4 , DE 195 22 897 C2 , DE 196 25 730 A1 , DE 200 16 770 U1 ). Sie reichen von sogenannten Memorysitzen, bei denen der Fahrer einen von mehreren individuell einstellbaren Sitzpositionen abrufen kann, bis zu optoelektronischen Systemen, bei denen die Kontur des Fahrers erfasst, ein Vergleich mit gespeicherten Sollwerten durchgeführt und anschließend eine Sitzanpassung erfolgt. Die vorbekannten Vorrichtungen und Systeme sind teilweise ungenau oder mit einem hohem Bauaufwand verbunden. So kann beispielsweise ein optoelektronisches System nicht berücksichtigen, ob der Fahrer tatsächlich die erfassten Körpermasse besitzt oder ob diese beispielsweise durch einen dicken Wintermantel verfälscht sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln zuverlässig personenspezifische Parameter zu erfassen und darüber eine verbesserte Anpassung des Sitzes an den Fahrer zu erreichen.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Erfassung von Werten mindestens eines personenspezifischen Parameters durch Abschnitte (Teilekomponenten) des Sitzes erfolgt selbst, indem diese in Anlage an den Fahrer des Kraftfahrzeuges gebracht werden und/oder indem Werte mindestens eines personenspezifischen Parameters durch die Einwirkung des Fahrers auf die Sitzkomponenten erzeugt werden.

Im Gegensatz zu den vorbekannten Lösungen werden also Teile des Sitzes selbst herangezogen, um personenspezifische Werte wie Körpermaße oder Gewicht zu ermitteln und darüber den Sitz optimal anzupassen. Dies erfolgt dadurch, dass ausgewählte Komponenten des Sitzes bis in Anlage an den Fahrer des Kraftfahrzeuges gebracht werden und die dabei erfassten Werte der selbsttätigen Anpassung des Sitzes dienen. Das Heranfahren der Komponenten an den Fahrer bedingt keinen Mehraufwand, da die gattungsgemäßen Sitze ohnehin mit elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Verstelleinheiten ausgeführt sind. Zweckmäßige Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 13.

Dadurch, dass Sitzkomponenten die Erzeugung eines gewissen Drucks an den Fahrer ermöglichen, werden die Fehler optoelektronischer Systeme, nämlich dass z. B. dicke Kleidung keine Berücksichtigung findet, vermieden.
Alternativ oder zusätzlich können Werte mindestens eines personen-spezifischen Parameters durch die Einwirkung des Fahrers auf die Sitzkomponenten erzeugt werden. Dafür können in den Sitzkomponenten angeordnete oder mit diesen verbundene Erfassungseinheiten dienen, so dass eine weiter verbesserte Anpassung des Sitzes an den Fahrer eines Kraftfahrzeuges gegeben ist.
Besonders vorteilhaft ist, wenn eine oder mehrere Sitzkomponenten durch einen elektromotorischen Antrieb in Anlage an den Fahrer gebracht werden, wobei der Weg bis zur Anlage der Sitzkomponente an den Fahrer und der damit verbundenen Stromanstieg in dem elektromotorischen Antrieb zur Erfassung von Körpermaßen des Fahrers dient. Es werden also ohnehin vor handene Bauteile des Fahrzeugsitzes dazu verwendet, die Abmessungen des Fahrers zu ermitteln. Die Elektromotore werden zweckmäßig so ausgelegt, dass sie bei einem vorgegebenen mechanischen Widerstand ab- oder umschalten. Als Steuersignal kann das Ansteigen der Stromstärke über einen vorgegebenen Wert dienen. Gleichzeitig kann das Signal dazu verwendet werden, eine bestimmte Position der Sitzkomponente zu ermitteln, um dadurch einen Rückschluss auf das entsprechende Körpermaß des Fahrers zu erhalten.
Bevorzugt wird die Sitzkomponente nach der Erfassung von Körpermaßen des Fahrers in die vom Fahrer eingestellte Position oder in Abhängigkeit von den ermittelten Werten in eine vorgegebene Sollposition zurück bewegt. Vereinfacht ausgedrückt wird also die Sitzkomponente in Anlage an den Fahrer gebracht, darüber mindestens ein Körpermaß des Fahrers als Istwert aufgenommen und anschließend die Sitzkomponente zurück gefahren. Nach dem „Messvorgang" kann die Sitzkomponente gleich in diejenige Sollposition verfahren werden, die sich aus einem Vergleich des Istwertes mit dem zugehörigen, hinterlegten Sollwert ergibt. Es ist jedoch auch möglich, die Sitzkomponente wieder in die Ausgangslage oder in eine vom Fahrer gewählte Position zu bewegen.
Die angesprochenen Sitzkomponenten die zur Erfassung von Körpermaßen der Fahrers herangezogen werden sollen, können beispielsweise durch die Seitenwangen des Sitzteiles und/oder der Sitzlehne gebildet werden. In gleicher Weise ist es möglich, eine im Sitz vorhandene Lordosenstütze für diesen Zweck heranzuziehen.
Gemäß der Erfindung können auch verstellbare Armlehnen oder Armstützen zur Erfassung dienen. Gleichsam ist es möglich, eine verstellbare Kopfstütze zur Ermittlung der Körperabmessungen des Fahrers einzusetzen.
Alternativ oder ergänzend können Werte mindestens eines personenspezifischen Parameters durch die Einwirkung des Fahrers auf eine oder mehrere Sitzkomponenten erzeugt werden. Dazu werden bevorzugt in den jeweiligen Sitzkomponenten angeordnete Drucksensoren eingesetzt. Solche Drucksensoren sollen passend und geeignet sein, die Druckverteilung und/oder die Größe des jeweiligen Druckes auf die Sitzkomponente zu erfassen und darüber in Abhängigkeit mit gespeicherten Sollwerten und weiteren personenspezifischen Daten eine optimale Sitzanpassung vorzunehmen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die selbsttätige Anpassung des Sitzes auch eine Anpassung der Lenkradeinstellung und/oder der Pedalarieeinstellung mit umfassen oder eine vorhandene Einstellung berücksichtigen. Durch diese Maßnahmen werden weitere Parameter, die für eine optimale Sitzanpassung notwendig sind, mit einbezogen. Es ist eine allgemein bekannte Tatsache, dass die Lenkradeinstellung und die Pedalarieeinstellung in Wechselwirkung zu der Sitzeinstellung stehen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Ermittlung von Werten der personenspezifischen Parameter und die darauf beruhende Anpassung des Sitzes während des Fahrbetriebes wiederholt durchgeführt. Dies ist ein besonders bedeutsamer Aspekt der Erfindung, der sich wesentlich von den herkömmlichen Maßnahmen zur Sitzanpassung unterscheidet. Es wird nämlich nicht rein statisch eine bestimmte Ausgangsstellung erfasst, sondern durch ein ständiges Screening des Fahrers auf Veränderungen regiert. Die Sitzposition eines Fahrers ändert sich je nach Fahrsituation und insbesondere auch in Abhängigkeit von der Zeit. Es ist bekannt, dass ein Fahrer nach längerer Fahrzeit unwillkürlich seine Sitzposition ändert, beispielsweise, dass er durch Ermüdung seiner Muskulatur etwas in sich zusammensackt oder vorne rutscht. Hier kann durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene aktive Screening, welches die momentane „Ist-Sitzposition" erfasst, wirkungsvoll entgegengewirkt werden. Ein Vergleich der ermittelten Istwerte mit hinterlegten Sollwerten bei den jeweiligen Gegeben heiten ermöglicht es, den Sitz in die momentan günstigste Position zu bewegen.
Durch diese Maßnahme wird ein ermüdungsfreies Fahren möglich. Gleichzeitig wird dafür Sorge getragen, dass eine „crashoptimierte" Position erreicht wird, dass heißt, eine Position, die den Fahrer aufgrund seiner Körpermaße, seiner Körperstellung und der angepassten Sitzposition optimal schützt. Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine ergonomische, physiologische und dabei crashoptimale Position erreicht, die dem Fahrer das Fahren angenehmer macht und ihn gleichzeitig besser schützt.
Vorteilhaft ist, wenn die Anpassung des Sitzes nicht auf einmal, sondern in mehreren, zeitlich versetzten Schritten erfolgt. Dies entspringt der Kenntnis, dass es von den meisten Fahrern als unangenehm empfunden wird, wenn sich der Sitz plötzlich von der selbstgewählten Sitzposition in eine vom System her vorgegebene Sollposition bewegt. Es ist natürlich auch möglich, dass dem Fahrer deutlich vermittelt wird, dass sich der Sitz in eine berechnete optimierte Position bewegt, die seine Kondition, seinem Wohlfühlen und seiner Sicherheit dient. Ausgehend von der optimierten Sitzposition hat der Fahrer dann immer noch die Möglichkeit, Korrekturen entsprechend seiner Sitzgewohnheiten vorzunehmen. Eine unter den genannten Aspekten vorgeschlagene Sitzposition wird sicher von vielen Fahrern positiv aufgenommen, da bei der Vielzahl von Einstellmöglichkeiten fasst kein Fahrer in der Lage ist, die für ihn optimale Position zu finden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können bestimmte Fahrsituationen in die Anpassung des Sitzes mit einfließen. So können beispielsweise bei Rückwärtsfahrt einzelne Komponenten des Sitzes in eine Position bewegt werden, in der sie dem Fahrer mehr Freiraum gewähren oder ihn aber auch besser unterstützen.
Es ist natürlich auch möglich, dass beim Ein- und Aussteigen einzelne Komponenten des Sitzes in eine Position bewegt werden, in der sie den Ein- und Ausstieg des Fahrers erleichtern, beispielsweise, indem die sitznahe Seitenwange des Sitzteiles und/oder der Lehne weggeschwenkt werden.
Darüber hinaus gibt es weitere Situationen, in denen eine Sitzanpassung vorteilhaft ist. So kann beispielsweise eine etwas aufrechtere Sitzposition gleich beim Anfahren angenehm sein.
Entscheidender als die Anpassung des Sitzes an bestimmte Fahrsituationen ist jedoch das Screening in bestimmten Zeitabständen während der Fahrt. Ermüdungserscheinungen, die sich dadurch bemerkbar machen, dass ein Fahrer eine entsprechende andere Sitzposition einnimmt, können dadurch erfasst und eine Abhilfe dahingehend geschaffen werden, dass durch eine entsprechend angepasste Sitzposition der Fahrer in eine für ihn angenehmere und günstigere Position gebracht oder die eingenommen Körperposition durch den Sitz unterstützt wird.

Claims

Vorrichtung zur selbsttätigen Anpassung eines Sitzes an den Fahrer eines Kraftfahrzeuges, wobei die vom Fahrer gewählten Sitzeinstellungen erfasst und mit gespeicherten Sollwerten verglichen werden, und wobei eine Anpassung der Istwerte an die Sollwerte unter Berücksichtigung weiterer personenspezifischer Parameter und/oder den gewählten Einstellungen veränderlicher Fahrzeugkomponenten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung von Werten mindestens eines personenspezifischen Parameters durch Abschnitte des Sitzes selbst erfolgt, indem diese durch einen elektromotorischen Antrieb in Anlage an den Fahrer des Kraftfahrzeuges gebracht werden, und dass der Weg bis zur Anlage des Sitzabschnittes an den Fahrer und der mit Anlage des Sitzabschnitts an den Fahrer verbundene Stromanstieg in dem elektromotorischen Antrieb zur Erfassung von Körpermaßen des Fahrers dient.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Sitzkomponenten nach der Erfassung von Körpermaßen des Fahrers in die vom Fahrer eingestellte Position oder in Abhängigkeit von den ermittelten Werten in eine vorgegebene Sollposition zurück bewegt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzkomponenten zur Erfassung von Körpermaßen des Fahrers durch die Seitenwangen des Sitzteiles und/oder der Sitzlehne gebildet werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sitzkomponente zur Erfassung von Körpermaßen des Fahrers durch die Lordosenstütze des Sitzes gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sitzkomponente zur Erfassung von Körpermaßen des Fahrers durch die Kopfstütze des Sitzes gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung von Werten mindestens eines personenspezifischen Parameters in Sitzkomponenten Drucksensoren angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Drucksensoren die Druckverteilung und/oder die Größe des jeweiligen Druckes erfasst werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätige Anpassung des Sitzes auch eine Anpassung der Lenkradeinstellung und/oder der Pedalerieeinstellung umfasst oder eine vorhandene Einstellung berücksichtigt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung von Werten der personenspezifischen Parameter und die darauf beruhende Anpassung des Sitzes während des Fahrbetriebes wiederholt durchgeführt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung des Sitzes in mehreren, zeitlich versetzten Schritten erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmte Fahrsituationen in die Anpassung des Sitzes einfließen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Rückwärtsfahrt einzelne Komponenten des Sitzes in eine Position bewegt werden, in der sie dem Fahrer mehr Freiraum gewähren.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ein- und Aussteigen einzelne Komponenten des Sitzes in eine Position bewegt werden, in der sie den Ein- und Ausstieg des Fahrers erleichtern.