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Die Erfindung betrifft ein Verfahren Zur Dämpfung der Übertragung von durch Fahrbahnunebenheiten bedingten mechanischen Einwirkungen auf einen in einem Fahrzeug befindlichen Fahrzeugsitz, einen für das Verfahren brauchbaren Fahrzeugsitz, sowie ein Fahrzeug, das einen solchen Fahrzeugsitz umfasst oder in dem ein solches Verfahren durchgeführt wird.
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Fahrbahnunebenheiten und Kurvenfahrten verursachen bei einem fahrenden Fahrzeug mechanische Einwirkungen, beispielsweise Hub-, Nick-, Wank- oder Gierbewegungen, die über das Fahrwerk aufgenommen werden und letztlich bis zu den Fahrzeugsitzen übertragen werden können. Diese mechanischen Einwirkungen oder Bewegungen können, je nach Stärke, von den Fahrzeuginsassen als störend empfunden werden oder sogar zu gesundheitlichen Beschwerden wie Übelkeit führen. Dementsprechend wurden bereits in der Vergangenheit Anstrengungen unternommen, Abhilfe zu schaffen.
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Die
DE 10 2007 002 500 A1 beschreibt ein Verfahren, um die Fahrdynamik eines Fahrzeugs, insbesondere dessen Gierrate und/oder Querbeschleunigung aufgrund des Fahrbahnverlaufs vorherzusagen und durch Verstellung des Fahrzeugsitzes die Sitzposition des darin sitzenden Insassen gegen die zu erwartenden Kräfte zu stabilisieren. Dieses Verfahren ist jedoch nicht geeignet, die Folgen von Fahrbahnunebenheiten zu kompensieren.
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Die
DE 10 2006 039 353 A1 beschreibt ein Verfahren zur Beeinflussung der Federkraftcharakteristika eines aktiven Fahrwerks bei einem Fahrzeug. Dabei wird ein aktives Fahrwerk, beispielsweise auf der Basis des als „Active Body Control” (ABC-Fahrwerk) fachbekannten Systems, auf der Grundlage des von einer Sensoreinrichtung ermittelten Höhenprofils einer vorausliegenden Fahrbahn gesteuert. Jedoch setzt dieses Verfahren das Vorhandensein eines aktiven Fahrwerks voraus, welches insbesondere das Fahrzeuggewicht und den Platzbedarf des Fahrwerks erhöht und somit insbesondere für kleinere Fahrzeuge weniger geeignet ist. Darüber hinaus kann, je nach Beschaffenheit des Höhenprofils, ein Restanteil an mechanischen Einwirkungen zum Fahrzeuginsassen gelangen, der als störend oder gesundheitsschädlich empfunden werden könnte.
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, alternative oder verbesserte Verfahren zur Dämpfung von Fahrbahnunebenheiten beziehungsweise der durch diese bedingten mechanischen Einwirkungen sowie dafür verwendbare Vorrichtungen bereit zu stellen. Die Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren gemäß des Hauptanspruchs und seiner Unteransprüche sowie der Nebenansprüche und deren Unteransprüchen.
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Dementsprechend betrifft die Erfindung in einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Dämpfung der Übertragung von durch Fahrbahnunebenheiten bedingten mechanischen Einwirkungen auf einen in einem Fahrzeug befindlichen Fahrzeugsitz. Dabei ermittelt ein vorausschauender Fahrbahnsensor ein Fahrbahnprofil einer sich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug befindlichen Fahrbahn, und eine Kontrollvorrichtung ermittelt in Abhängigkeit von dem ermittelten Fahrbahnprofil wenigstens eine Vorsteuergröße, wobei in Abhängigkeit von der wenigstens einen Vorsteuergröße wenigstens ein Sitz-Aktor eines wenigstens einen Sitz-Aktor aufweisenden Fahrzeugsitzes gesteuert wird. Der Begriff „mechanische Einwirkungen” ist weit auszulegen und umfasst neben Hub-, Nick-, Wank- und Gierbewegungen im Prinzip jede Art gleichmäßiger Schwingungen sowie auch unregelmäßiger Schwingungen, wie sie beispielsweise beim Befahren einer normalen, üblicherweise nicht perfekt glatten Fahrbahnoberfläche auftreten, oder sporadischer Schwingungen, wie sie beispielsweise beim Überfahren einer einzelnen Bodenwelle, eines Randsteins, eines Steins oder eines Gleispaares ausgelöst werden, und von einem Passagier beispielsweise als Erschütterungen wahrgenommen werden. Die durch die Einwirkung des wenigstens einen Sitz-Aktors erzielte Dämpfung einer mechanischen Einwirkung kann vollständig oder im Wesentlichen vollständig im Sinne einer Kompensierung erfolgen, so dass der Fahrzeugpassagier auf dem Fahrzeugsitz die mechanische Einwirkung nicht oder praktisch nicht mehr spürt, oder teilweise, so dass die mechanische Einwirkung zwar wahrgenommen, jedoch zumindest abgeschwächt wird. Das ermittelte Fahrbahnprofil stellt ein Höhenprofil dar. Dieses kann im einfachsten Fall gemittelt sein, so dass erfasst wird, welche durchschnittliche Höhe die Fahrbahn innerhalb des in Fahrtrichtung liegenden erfassten Bereichs in Querrichtung von einem Fahrbahnrand bis zum anderen, und in Längsrichtung, beginnend mit größter Nähe zum Fahrzeug und dann dahinter in immer weiterer Entfernung bis zum Ende des erfassten Bereichs aufweist. Vorzugsweise wird jedoch die Höhe der Fahrbahn individuell in mindestens zwei Bereichen erfasst, die den Spuren entspricht, die tatsächlich von den Reifen befahren werden. Besonders bevorzugt wird das Höhenprofil individuell innerhalb der gesamten Fahrbahnbreite erfasst, so dass auch beim Verlassen der erwarteten Spuren für die neu befahrenen Spuren ein Höhenprofil vorliegt. Das Fahrbahnprofil kann während der Fahrt kontinuierlich aktualisiert werden.
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Die Ermittlung des Fahrbahnprofils kann direkt durch den Fahrbahnsensor erfolgen. Als eine weitere mögliche Alternative beschränkt sich die Ermittlung des Fahrbahnprofils durch den Fahrbahnsensor auf die Erfassung von Daten, insbesondere Bilddaten der Fahrbahn, die an eine Kontrollvorrichtung geschickt werden, wobei die Kontrollvorrichtung auf der Grundlage der erfassten Daten das eigentliche Fahrbahnprofil erstellt. Der Fahrbahnsensor und die Kontrollvorrichtung können räumlich getrennte Bauteile darstellen oder in einem Bauteil zusammengefasst sein. Anhand des Fahrbahnprofils wird durch eine Kontrollvorrichtung wenigstens eine Vorsteuergröße ermittelt. Die Vorsteuergröße dient zur Steuerung wenigstens eines Sitz-Aktors, wobei dieser in Abhängigkeit von der Vorsteuergröße so auf den Fahrzeugsitz oder dessen Sitzfläche einwirkt, dass diese Einwirkung soweit möglich zeitlich mit der nächsten auftretenden, anhand des Fahrbahnprofils vorhergesagten Fahrbahnunebenheit zusammenfällt und die dadurch normalerweise ausgelöste mechanische Einwirkung dämpft oder kompensiert. Für diese zeitliche Abstimmung werden die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, dessen Entfernung von der jeweiligen Fahrbahnunebenheit und die Route des Fahrzeugs berücksichtigt, wobei gegebenenfalls noch weitere Daten einfließen können, beispielsweise aus Lage- oder Beschleunigungssensoren, welche die Ermittlung des voraussichtlichen Wegs des Fahrzeugs ermöglichen und somit vorhersagen können, wann das Fahrzeug oder ein bestimmtes Fahrzeugrad mit welcher Geschwindigkeit auf welche Fahrbahnunebenheit trifft.
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Die Einwirkung des oder der Sitz-Aktoren auf den Fahrzeugsitz oder dessen Sitzfläche kann beispielsweise ausgestaltet sein als Anheben oder Absenken des Sitzes oder seiner Sitzfläche, oder als Vorspannen oder Entlasten entsprechender Sitzfedern. Zum Beispiel kann bei Annäherung an einen Bordstein eine Absenkung des Sitzes eingeleitet werden, wobei die Absenkung zeitlich im Wesentlichen zusammenfällt mit dem Überahren des Bordsteins, so dass die durch den Bordstein verursachte Anhebung des Fahrzeugs verringert oder kompensiert wird. Die Absenkung kann anschließend wieder aufgehoben werden. Optional kann im Vorfeld zunächst eine Anhebung des Sitzes veranlasst werden, so dass die Absenkung bei Überfahren des Bordsteins den Sitz im Wesentlichen wieder in seine Normalposition bringt. Umfasst der Fahrzeugsitz genau einen Sitz-Aktor, so können durch das Verfahren im Wesentlichen Hubbewegungen entlang der Hochachse des Fahrzeugs gedämpft oder kompensiert werden. Umfasst der Fahrzeugsitz zwei Sitz-Aktoren, die entlang der Querachse des Fahrzeugs nebeneinander, also rechts bzw. links angebracht sind, so können bei identischer Ansteuerung der Sitz-Aktoren, entsprechend einer gemeinsamen Vorsteuergröße oder zwei getrennten, jedoch identischen Vorsteuergrößen, ebenfalls Hubbewegungen entlang der Hochachse, bei unterschiedlicher Ansteuerung Wankbewegungen um die Längsachse des Fahrzeugs gedämpft oder kompensiert werden. Im letztgenannten Fall würden entsprechend zwei getrennte und unterschiedliche Vorsteuergrößen ermittelt, von denen eine die Steuerung des rechten Sitz-Aktors und die andere die Steuerung des linken Sitz-Aktors übernimmt. Umfasst der Fahrzeugsitz zwei Sitz-Aktoren, die entlang der Längsachse des Fahrzeugs hintereinander, also vorne bzw. hinten angebracht sind, so können bei identischer Ansteuerung der Sitz-Aktoren wiederum Hubbewegungen entlang der Hochachse, bei unterschiedlicher Ansteuerung Nickbewegungen um die Querachse des Fahrzeugs gedämpft oder kompensiert werden, wobei die im letztgenannten Fall wiederum zwei Vorsteuergrößen zur individuellen Steuerung der jeweiligen Sitz-Aktoren ermittelt würden. Umfasst der Fahrzeugsitz wenigstens drei Sitz-Aktoren, die in Form eines Dreiecks angeordnet sind, oder vorzugsweise vier Sitz-Aktoren, die beispielsweise in Form eines Rechtecks oder Trapezes angeordnet sind, so können bei identischer Ansteuerung Hubbewegungen, bei individueller unterschiedlicher Ansteuerung Hub-, Nick- oder Wankbewegungen oder aus zwei oder drei dieser Bewegungen zusammengesetzte komplexe Bewegungen gedämpft oder kompensiert werden, wobei für jeden Sitz-Aktor eine individuelle Vorsteuergröße ermittelt würde.
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Vorzugsweise umfasst ein durch das erfindungsgemäße Verfahren gesteuerter Fahrzeugsitz vier Sitz-Aktoren in rechteckiger oder trapezförmiger Anordnung, insbesondere wenn es sich um einen Fahrer- oder Beifahrersitz handelt, und gegebenenfalls mehr Sitz-Aktoren, beispielsweise fünf bis zehn Sitz-Aktoren, wenn es sich um einen entsprechend größeren Fondssitz handelt. Alternativ kann jedoch auch eine deutlich größere Anzahl von Sitz-Aktoren auch bei Frontsitzen vorgesehen sein, insbesondere dann, wenn durch die Sitz-Aktoren nicht auf den Fahrzeugsitz selbst oder auf diesen tragende Federn oder Strukturen eingewirkt wird, sondern die Sitzfläche selbst verändert wird. Im Prinzip kann jeder Sitz eines Fahrzeugs mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gesteuert werden. Dabei werden gegebenenfalls in Fortführung des vorstehend für einen Fahrzeugsitz beschriebenen Prinzips entsprechend für jeden weiteren Fahrzeugsitz eigene Vorsteuergrößen zur gegebenenfalls individuellen Steuerung jedes einzelnen Sitz-Aktors des jeweiligen Fahrzeugsitzes ermittelt. Im Prinzip können die Sitz-Aktoren der unterschiedlichen Fahrzeugsitze eines Fahrzeugs, beispielsweise des Fahrersitzes und des Beifahrersitzes, über identische Vorsteuergrößen gesteuert werden, mit denen beispielsweise zwar keine optimale individuelle Dämpfung, jedoch ein sinnvoller Kompromiss für beide Fahrzeugsitze erreicht wird. Vorzugsweise werden jedoch individuelle Vorsteuergrößen für die jeweiligen Sitz-Aktoren jedes einzelnen Fahrzeugsitzes ermittelt, da beispielsweise die Dämpfung der Übertragung von mechanischen Einwirkungen, die durch eine nur am rechten Fahrbahnrand auftretende Bodenwelle verursacht werden, für den auf dieser Seite befindlichen Beifahrersitz andere Vorsteuergrößen erfordert als für den auf der linken Seite befindlichen Fahrersitz, oder die mechanische Einwirkung durch eine überfahrene Bodenwelle für die Fondssitze zu einem späteren Zeitpunkt gedämpft oder kompensiert werden muss als für die Frontsitze.
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Als vorausschauende Fahrbahnsensoren können fachübliche Vorrichtungen wie Lasersensoren oder Radarsensoren verwendet werden. Vorzugsweise ist der Fahrbahnsensor eine Kameravorrichtung, insbesondere eine Stereokameravorrichtung. Dabei können die Fahrbahnsensoren in mehreren Bauteilen vorliegen, die an voneinander getrennten Stellen des Fahrzeugs angebracht sind, um durch Erfassung der Fahrbahn aus unterschiedlichen Winkeln ein räumliches Fahrbahnprofil zu erstellen. Der oder die Fahrbahnsensoren können an jeder geeigneten Stelle am Fahrzeug angebracht sein, die eine Erfassung der zukünftig befahrenen Fahrbahn ermöglicht. Beispiele dafür sind bei Vorwärtsfahrt die Scheinwerfergehäuse oder Positionen daneben, oder beliebige Stellen am Kühlergrill. Eine bevorzugte Stelle für eine Stereokamera oder deren getrennte Objektive befindet sich im Fahrgastraum am oberen Rand der Windschutzscheibe, vorzugsweise auf der Rückseite des Rückspiegels mit freier Sicht auf die vorausliegende Straße. Als Sicherheitsmaßnahme kann eine Inaktivierung des Verfahrens oder eine beschränkte Dämpfung durch das Verfahren für den Fall vorgesehen sein, dass kein zuverlässiges Fahrbahnprofil erstellt werden kann. Eine solche Situation könnte beispielsweise gegeben sein bei regennasser oder von Schneematsch bedeckter Fahrbahn, bei erschwerter Erfassung des Fahrbahnprofils durch beispielsweise hinter der Windschutzscheibe angebrachte Sensoren angesichts starken Regens, bei Staubaufwirbelung oder bei Funktionsstörung der Sensoren.
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Durch die vorstehend genannten Ausführungsformen wird in vorteilhafter Weise die Dämpfung der Übertragung von durch Fahrbahnunebenheiten bedingten mechanischen Einwirkungen auch bei Fahrzeugen ermöglicht, die nicht über ein aktives Fahrwerk verfügen oder bei denen der Einbau eines aktiven Fahrwerks aus Gewichtsgründen oder Platzmangel schwierig oder unmöglich wäre. Darüber hinaus wird bei entsprechender Anordnung von Sitz-Aktoren insbesondere die Dämpfung oder das Kompensieren von Nick-Bewegungen vereinfacht.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Fahrzeug ein aktives Fahrwerk und folglich wenigstens einen Fahrwerk-Aktor auf. Dementsprechend wird zusätzlich zu der oder den Vorsteuergrößen für den wenigstens einen Sitz-Aktor beziehungsweise die bevorzugten vier Sitz-Aktoren pro Fahrzeugsitz auch wenigstens eine Vorsteuergröße für die Steuerung des wenigstens einen Fahrwerk-Aktor ermittelt. In Analogie zu den vorstehend für Sitz-Aktoren gemachten Angaben wird vorzugsweise für jeden Fahrwerk-Aktor eine individuelle Vorsteuergröße ermittelt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist für jedes Rad des Fahrzeugs beziehungsweise des Fahrwerks wenigstens ein Fahrwerk-Aktor, insbesondere genau ein Fahrwerk-Aktor vorhanden, bei einem vierrädrigen Personenkraftwagen dementsprechend insgesamt vier Fahrwerk-Aktoren. Vorzugsweise liegt ein ABC-Fahrwerk vor. Dabei kann insbesondere jeder einzelne Fahrwerk-Aktor eine dem Rad zugehörige Radfedereinrichtung beeinflussen, wodurch die Federkraft oder Federkraftcharakteristik der Radfedereinrichtung beziehungsweise der Abstand zwischen Rad und Fahrzeugaufbau verstellt werden kann.
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Gemäß einer grundlegenden Ausführungsform dieser Ausgestaltung mit gleichzeitig Sitz-Aktoren und Fahrwerk-Aktoren erfolgt eine Steuerung des wenigstens einen Sitz-Aktors nur dann, wenn die durch Fahrbahnunebenheiten bedingten mechanischen Einwirkungen durch die Steuerung des wenigstens einen Fahrwerk-Aktors nicht ausreichend abdämpfbar sind. Die ausreichende Dämpfung kann gemäß verschieden Modi definiert werden. So kann in einem Modus für minimale Dämpfung vorgesehen sein, dass mechanische Einwirkungen auf einen Fahrzeugsitz bis zu einem einstellbaren Schwellenwert zulässig sind. Eine Dämpfung durch Sitz-Aktoren würde erst dann erfolgen, warm die Fahrwerk-Aktoren alleine eine Überschreitung dieses Schwellenwerts nicht verhindern können, beispielsweise weil sie den erforderlichen Abstand zwischen Rad und Fahrzeugaufbau angesichts der Größe einer Fahrbahnunebenheit nicht mehr bereitstellen können oder angesichts einer abrupten Fahrbahnunebenheit zu träge sind, um die Unebenheit schnell genug abzudämpfen. Als anderes Extrem kann eine maximale Dämpfung für maximalen Fahrkomfort vorgesehen sein, wobei möglichst keine mechanischen Einwirkungen zum Fahrzeugsitz durchgelassen werden sollen, und die Sitz-Aktoren gegebenenfalls immer zusammen mit den Fahrwerk-Aktoren aktiv sein sollen und diese auch bei der Dämpfung von Fahrbahnunebenheiten entlasten, die auch schon von den Fahrwerk-Aktoren alleine ausreichend abgedämpft werden könnten. Dazwischen ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung jeder Übergang möglich, so dass die Dämpfung der Übertragung von durch Fahrbahnunebenheiten bedingten mechanischen Einwirkungen auf den im Fahrzeug befindlichen Fahrzeugsitz durch den oder die Sitz-Aktoren des Fahrzeugsitzes und den oder die Fahrzeug-Aktoren jeweils anteilig gemäß einem einstellbaren Verhältnis geleistet wird, etwa einem oder mehreren werksseitig vorgegebenen Verhältnissen oder einem vom Fahrzeugbediener in Stufen oder stufenlos wählbaren Verhältnis. Beispielsweise kann der Anteil der Dämpfung zwischen Fahrwerk-Aktoren und Sitz-Aktoren in Verhältnissen von 50:50 bis 90:10, beispielsweise 60:40 oder 75:25 verteilt sein.
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Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommenden Aktoren können fachübliche technische Lösungen darstellen, beispielsweise elektromechanische, elektrorheologische, pneumatische oder hydraulische Aktoren. Die Fahrwerk-Aktoren sind vorzugsweise hydraulische Aktoren.
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Ein Fahrzeugbediener, insbesondere der Fahrer des Fahrzeugs hat selbstverständlich jederzeit die Möglichkeit, die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in allen seiner Ausgestaltungen zu unterbinden, woraufhin die Dämpfung der Übertragung von durch Fahrbahnunebenheiten bedingten mechanischen Einwirkungen über konventionelle Verfahren erfolgt, üblicherweise über passive Stoßdämpfer.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, der steuerbar ist oder gesteuert wird durch eines der vorgenannten Verfahren und wenigstens einen durch eine Vorsteuergröße ansteuerbaren Sitz-Aktor umfasst, wobei auch auf die obigen Ausführungen Bezug genommen wird. Im Gegensatz zu Aktoren, die zur Einstellung dauerhafter Sitzpositionen oder – konturen verwendet werden, weisen die erfindungsgemäß zu verwendeten Sitz-Aktoren eine kurze Reaktionszeit auf und sind durch die Vorsteuergröße exakt steuerbar. Die Sitz-Aktoren können beispielsweise in die Sitzstruktur, insbesondere in die Sitzfläche, gegebenenfalls zusätzlich in die Seitenwangen der Sitzfläche eingebaut sein und beeinflussen insbesondere die Höhe, die Kontur und/oder die Neigung der Sitzfläche und gegebenenfalls der daran angrenzenden Seitenwangen. Als Beispiel für eine weitere Einbaumöglichkeit können die Sitz-Aktoren zwischen den unteren Sitzkufen, die bei Frontsitzen üblicherweise in fahrzeugseitige Führungsschienen am Boden der Fahrgastzelle eingreifen, und der die Sitzfläche bildenden Struktur angeordnet sein, oder selbst die Verbindung zu den Führungsschienen darstellen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, die einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz, einen Fahrbahnsensor, eine Kontrollvorrichtung und, falls die Ansteuerung nicht nur wenigstens eines Sitz-Aktors, sondern auch wenigstens eines Fahrwerk-Aktors vorgesehen ist, wenigstens einen Fahrwerk-Aktor umfasst. Im letztgenannten Fall ist vorzugsweise für jedes Rad eines Fahrzeugs, in dem die Vorrichtung eingesetzt werden könnte, ein Fahrwerk-Aktor vorgesehen. Ebenfalls erfindungsgemäß umfasst ist damit die Verwendung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes oder einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für ein erfindungsgemäßes Verfahren.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt wird oder zumindest durchführbar ist, da die erforderlichen Vorrichtungen vorhanden sind, selbst wenn das Verfahren nicht ausgeführt werden sollte, wie oben als Möglichkeit erläutert. Ebenso Gegenstand der Erfindung sind Fahrzeuge, die einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz oder eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen.
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Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der nachfolgenden Beispiele und Figuren, die jeweils nicht als Beschränkung aufzufassen sind, weiter veranschaulicht. In den Figuren sind bau- oder funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Dabei zeigen
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1 eine schematische Darstellung des Verfahrens bei Steuerung eines Sitz-Aktors
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2 eine schematische Darstellung des Verfahrens bei Steuerung von vier Sitz-Aktoren
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3 eine halbschematische Darstellung des Verfahrens bei Steuerung von vier Sitz-Aktoren und vier Fahrwerk-Aktoren
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4 eine schematische Darstellung der Dämpfung einer durch eine Fahrbahnunebenheit bedingten mechanischen Einwirkung bei einem Sitz mit zwei auf der Fahrzeuglängsachse vor- bzw. hintereinanderliegenden Sitz-Aktoren bei identischer Ansteuerung
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5 eine schematische Darstellung der Dämpfung einer durch eine Fahrbahnunebenheit bedingten mechanischen Einwirkung bei einem Sitz mit zwei auf der Fahrzeuglängsachse vor- bzw. hintereinanderliegenden Sitz-Aktoren bei individueller Ansteuerung
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Beispiel 1
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1 zeigt einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Ein Fahrbahnsensor 1 (symbolisiert durch ein Rechteck) ermittelt das Fahrbahnprofil der von ihm erfassten Fahrbahn und übermittelt dieses (symbolisiert durch einen Pfeil) an eine Kontrollvorrichtung 2. Ein Fahrzeugsitz 5 (symbolisiert durch ein Rechteck mit abgerundeten Ecken) ist mit einem Sitz-Aktor 4 ausgestattet, der die Sitzhöhe beeinflussen kann. Die Kontrollvorrichtung 2 übermittelt eine Vorsteuergröße 3 (symbolisiert durch einen gestrichelten Pfeil) an den Sitz-Aktor 4, dessen Einwirkung auf den Sitz die im Fahrbahnprofil ermittelten Fahrbahnunebenheiten der Fahrbahn beziehungsweise die durch diese bedingten mechanischen Einwirkungen kompensiert.
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Beispiel 2
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In 2 ist die gleiche Situation wie in 1 dargestellt, wobei der Fahrzeugsitz 5 jedoch über vier Sitz-Aktoren 4 verfügt, die in rechteckiger Anordnung an den Ecken des Fahrzeugsitzes 5 vorliegen, Dementsprechend werden insgesamt vier Vorsteuergrößen 3 ermittelt, wobei mit jeweils einer Vorsteuergröße 3 ein Sitz-Aktor 4 individuell gesteuert werden kann.
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Beispiel 3
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3 zeigt in einer halbschematischen und stark abstrahierten Aufsichtsdarstellung auf ein Fahrzeug einen durch ein Rechteck symbolisierten Fahrbahnsensor 1, der mit einer Kontrollvorrichtung 2 in einem Bauteil zusammengefasst ist und sich ungefähr im Bereich des Rückspiegels befindet. Die beiden gezeigten Fahrzeugsitze 5 weisen jeweils vier rechteckig angeordnete Sitz-Aktoren 4 auf, die durch Quadrate symbolisiert sind. Jedes Rad beziehungsweise jede Radfedereinrichtung des Fahrzeugs wird beeinflusst durch einen Fahrwerk-Aktor 6, der durch ein Rechteck symbolisiert ist, Der Fahrsensor 1 erfasst die sich in Fahrrichtung vor dem Fahrzeug befindliche Fahrbahn (nicht maßstabsgerecht durch drei Pfeile symbolisiert). Auf der Grundlage des daraus ermittelten Fahrbahnprofils ermittelt die Kontrollvorrichtung 2 eine Vielzahl von Vorsteuergrößen 3. Dabei sind zwei Gruppen aus jeweils vier individuellen Vorsteuergrößen 3 zur Steuerung der zwei Fahrzeugsitze 5 vorgesehen, wobei die vier Vorsteuergrößen 3 jeder Gruppen jeweils einen Sitz-Aktor 4 steuern (in 3 durch gestrichelte Pfeile symbolisiert). Vier weitere Vorsteuergrößen 3 sind für die individuelle Steuerung der Fahrwerk-Aktoren 6 vorgesehen (durch gepunktete Pfeile symbolisiert).
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Beispiel 4
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In 4 ist ein Fahrzeug gezeigt, das von links nach rechts auf eine stufenförmige Fahrbahnunebenheit zufährt. Schematisch gezeigt ist ein Fahrzeugsitz 5, wobei übliche Feder- oder Stützelemente der Einfachheit halber nicht dargestellt sind, sondern der Fahrzeugsitz 5 von zwei ebenfalls schematisch dargestellten, in ihrer Länge verstellbaren und schraffiert gezeichneten Sitz-Aktoren 4 gestützt wird. In Position A befinden sich die Sitz-Aktoren 4 in einer Normalposition. Da aus dem Fahrbahnprofil, das vom Fahrbahnsensor 1 ermittelt wird, hervorvorgeht, dass sich das Fahrzeug auf die stufenförmige Erhebung zubewegt, wird zwischen Position A und Position B der Fahrzeugsitz 5 durch die Sitz-Aktoren 4 sanft in eine höhere Position gehoben, wobei diese Bewegung vom nicht dargestellten Passagier nicht als ruckartig oder unangenehm empfunden wird. Beim Überfahren der Stufe in Position C werden beide Sitz-Aktoren in gleichem Maße, also durch die gleiche, nicht dargestellte Vorsteuergröße 3 oder durch zwei identischen Vorsteuergrößen 3 so gesteuert, dass sich der Fahrzeugsitz 5 im Wesentlichen im gleichen Maße absenkt wie das Fahrzeug durch die Stufe insgesamt nach oben gehoben wird. Die Bewegung des Fahrzeugsitzes 5 nach oben, also in Richtung der Hochachse, fällt somit wesentlich geringer aus als die Bewegung des Fahrzeugs selbst, so dass die durch die Stufe bedingte mechanische Einwirkung abgedämpft und vom Passagier wesentlich weniger wahrgenommen wird als dies ohne die Einwirkung der Sitz-Aktoren 4 der Fall gewesen wäre. Bis zur Position D nehmen die Sitz-Aktoren 4 dann sanft wieder ihre Normalposition ein. Da beide Sitz-Aktoren 4 zwischen Position B und Position C auf identische Weise gesteuert wurden, tritt zwischen den Positionen B und D eine Nickbewegung des Fahrzeugsitzes auf. In dem Beispiel erfolgt keine zusätzliche Dämpfung durch (nicht dargestellte) Fahrwerk-Aktoren.
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Beispiel 5
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In 5 liegt die gleiche Situation vor wie in Beispiel 4, wobei jedoch die Sitz-Aktoren 4 in Position C beim Überfahren der Stufe nicht identisch gesteuert werden. Vielmehr werden unterschiedliche, nicht dargestellte Vorsteuergrößen 3 erzeugt, die bewirken, dass der vordere Sitz-Aktor 4 sich früher verkürzt als der hintere Sitz-Aktor 4, so dass nicht nur die Hubbewegung des Fahrzeugsitzes 5 ebenso wie in 4 abgedämpft wird, sondern auch die in 4 noch auftretende Nickbewegung. In dem Beispiel erfolgt keine zusätzliche Dämpfung durch (nicht dargestellte) Fahrwerk-Aktoren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrbahnsensor
- 2
- Kontrollvorrichtung
- 3
- Vorsteuergröße
- 4
- Sitz-Aktor
- 5
- Fahrzeugsitz
- 6
- Fahrwerk-Aktor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007002500 A1 [0003]
- DE 102006039353 A1 [0004]
