DE10304570B4

DE10304570B4 - Fahrersitz mit Gewichtssensorik

Info

Publication number: DE10304570B4
Application number: DE10304570A
Authority: DE
Inventors: Thomas Lehnst; Arne Stahl; Christian Hons; Rüdiger Prang
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2012-10-18
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: DE10304570A1; US20060028007A1; WO2004069608A1

Abstract

Fahrzeugsitz mit Gewichtssensorik, wobei der Sitz mindestens eine Sitzwanne (1) enthält, in welcher mindestens ein weiteres Flächenelement (10) eingelegt und mindestens ein Gewichtssensor (20) zwischen Sitzwanne (1) und Flächenelement (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zonenteilungen der Sitzwannen (1, 10) in etwa deckungsgleich sind und/oder dass die Gewichtssensoren (20) in der Nähe der Zonenübergänge bzw. der Bereichsübergänge angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrersitz mit Gewichtssensorik für ein Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeugsitze bekannt, in denen Gewichtssensoren angeordnet sind ( DE 196 46 480 A1 , US 5,971,432 A ). Der Grund hierfür ist eine logische Selbsterkennung des Zustandes, ob der Fahrzeugsitz besetzt ist, oder nicht, um die Sicherheitssysteme wie Airbag, Gurtstraffer etc. nur bei sitzplatzbezogener Notwendigkeit anzusteuern. Der Vorteil hierbei ist, dass beispielsweise einen Airbag zu erneuern relativ kostenaufwändig ist. Wäre dieser beim Beifahrersitz ausgelöst worden, ohne dass dort zum massgebenden Zeitpunkt eine Person gesessen hätte, dann wäre er unnütz ausgelöst worden.
Darüber hinaus gibt es eine weitere Vorgabe von Gewichtssensoren in Fahrzeugsitzen. Hierüber kann das Gewicht der Person bestimmt werden, und die Sicherheitssysteme können so im Bedarfsfalle am Körpergewicht orientierend optimal ausgelöst werden.
Hierbei werden die Gewichtssensoren beispielsweise als Dehnungsmessstreifen vorgesehen. Diese müssen dann an geeigneter Stelle platziert sein.
Weiterhin weiss man, dass sich das Gewicht der auf dem Sitz platznehmenden Person auf der Sitzfläche verteilt. So ist es schwierig eine genaue Messung durchzuführen.
Selbst die Anordnung einer flächig verteilten Anordnung von Sensoren bringt nur einen Teilerfolg auf dem Weg der Optimierung dieser Gewichtsmessung.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz der gattungsgemäßen Art. dahingehend zu optimieren, dass eine sehr zuverlässige Gewichtsmessung zum genannten Zweck erreicht wird.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem Fahrzeugsitz der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fahrersitzes sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Kern der Erfindung ist hierbei, dass der Sitz mindestens eine Sitzwanne enthält, in welcher mindestens ein weiteres Flächenelement eingelegt und mindestens ein Gewichtssensor zwischen Sitzwanne und Flächenelement angeordnet ist. Dadurch wird die Flächenverteilung, die die Person auf der Sitzfläche erzeugt berücksichtigt, und die durch die Gewichtskraft erzeugte Anpresskraft des Flächenelementes an die Sitzwanne ermittelt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das weitere Flächenelement eine weitere Sitzwanne ist, welche sich zumindest teilweise über die Innenfläche der ersten Sitzwanne erstreckt. Dadurch entsteht ein sogenanntes Wanne-in-Wanne-Prinzip. Dadurch entsteht durch die definierte gewichtskraftabhängige Pressung der Sitzwannen ineinander eine definierte Kraftbestimmung, und damit eine bestimmte definierte Gewichtskraftbestimmung.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Sitzwannenanordnung unterhalb der Sitzpolsterung angeordnet ist.
Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass mindestens eine der Sitzwannen in Zonen eingeteilt ist. Aus der DE 100 01 445 A1 ist eine an sich vorteilhafte Sitzwanne als Unterkonstruktion für einen Fahrzeugsitz bekannt. Diese besteht jedoch aus einer zusammenhängenden Sitzwanne, die jedoch in verschieden Zonen unterteilt ist, wie zweigeteilte Sitzflächenzone und Rückenzone. Diese sind über flexible Elemente oder Bereiche zueinander kippbar und folgen somit den Verstellungsmöglichkeiten eines Fahrzeugsitzes. Dieses Prinzip wird bei der vorliegenden Erfindung entscheidend weiterentwickelt. Es werden zwei Wannen verwendet, zwischen denen dann mindestens ein Gewichtssensor angeordnet ist. Die Segmentierung oder Unterteilung in verschiedene Bereiche ist auch bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz von großem Vorteil.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist mindestens eine Sitzwanne mit Zonen versehen, die relativ zueinander bewegbar bzw. kippbar sind. Dadurch gewinnt die Sitzwanne an derjenigen Beweglichkeit, die sie für die Ausübung der Verstellmöglichkeiten des Sitzes haben muss.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Zonenteilung, also die verformbaren Verbindungsbereiche zwischen den Zonen bei jeder der beiden Wannen vorhanden ist, und diese räumlich, wenn die Wannen ineinandergelegt sind in etwa ortsgleich angeordnet sind. Damit gewinnt auch die Wanne-in-Wanne-Anordnung an insgesamt guter Beweglichkeit. Das heisst das Wanne-in-Wanne-Prinzip lässt sich einerseits realisieren, ohne dabei die Verstellflexibilität des Sitzes nachteilig zu beeinflussen.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Sensor bzw. die Sensoren in der Nähe der Zonenübergänge angeordnet.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass mehrere Sensoren vorgesehen sind. Das System wird dadurch in gewisser Weise redundant. Man gewinnt aber damit die Möglichkeit, eine Gewichtsbestimmung auf Plausibilität selbstüberprüfend zu gestalten.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist daher angegeben, dass mehrere Sensoren verteilt angeordnet sein können. Hierdurch entsteht eine sehr sichere Messmethode, die die gesamte Sitzfläche erfassend sein kann.
Um diese Messweise noch zusätzlich redundant auszuführen, können in diesem „Netzwerk von Sensoren” an jedem Sensorpunkt die Sensoren paarweise angeordnet sein.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.
Es zeigt:
1: schematische Darstellung des Wanne-in-Wanne-Prinzipes
2: Detaillierte Darstellung
1 zeigt den erfindungsgemäßen Teil des Fahrersitzes, nämlich die Sitzwannen 1 und 10 in Seitenansicht. Hierbei ist bereits das Wanne-in-Wanne Prinzip erfüllt, nämlich dass zwei Sitzwannen ineinander gelegt sind. Zwischen den beiden Wannen 1 und 10 sind an markanten Stellen die Gewichtssensoren 20 platziert. Da sich die Gewichtskraft der Person auf der gesamten Sitzfläche unterschiedlich verteilt, sind aus diesem Grund auch verschiedene verteilt angeordnete Sensoren vorgesehen. Diese nehmen die jeweiligen partiellen Gewichtskräfte auf.
In diesem Beispiel sind mehrere einzelne Gewichtskraftsensoren gezeigt. Es ist jedoch auch vorteilhaft eine Art Netzwerk von Sensoren über die relevanten Sitzflächenpartien anzuordnen. Hierzu könnten sogenannte Sensorpads dienen, die aus einem flächigen Netzwerk von Sensoren, die netzartig verteilt ein Sensorpad ergeben, welches dann im relevanten Bereich aufgelegt wird.
Die Sensoren sind in jedweder Bauart direkt im Bereich zwischen den Sitzwannen angeordnet. Die Sitzkonstruktion als solche ist dann schichtweise darauf aufgebaut und enthält Auspolsterungsschichten, ggf. Heizelement, und einen ein- oder mehrschichtigen Bezug. Da sich die Gewichtskraft der Person über die Auspolsterungsschicht relativ diffus verteilt, kommt hier das Wesen der Erfindung zum Tragen. Die Gewichtskraft, egal wie sich diese in der Auspolsterung verteilt wird als Gesamtes von der oberen Sitzwanne 1 aufgenommen. Diese gibt der Fläche, an der die Gewichtskraft gemessen wird wieder eine definierte Kontur. Von dort wird die Gewichtskraft auf eine zweite Sitzwanne 10 übertragen, die zumindest an den relevanten Stellen zwischen den Wannen von den Sensoren 20 im Ganzen erfasst wird.
2 zeigt eine detailliertere Darstellung der verwendeten Sitzwannen 1 und 10. Hierbei steht die Verwendbarkeit einer einteiligen Sitzwanne im Vordergrund. Die Sitzwannen als solche sollen möglichst jede für sich einteilig sein, aber dennoch die Neigeverstellungen der Sitzkonstruktion als solche zulassen.
Hierzu hat jede Sitzwanne profilierte Zonen, derart, dass dort der Biegewiderstand der Sitzplatte verringert ist. Die einteilige Sitzplatte bietet, wie bereits ausgeführt die Möglichkeit, konsequent das erfindungsgemäße Wanne-in-Wanne-Prinzip einzusetzen, und eine günstige Sensorverteilung dazwischen zu realisieren, aber andererseits die volle Verstellfelxibilität des Sitzes als Ganzes zu erhalten.
Hierbei ist vorteilhaft, wenn mehrere quer zur Schwenkrichtung verlaufende Rinnen ein mäanderartiges Querschnittsprofil bilden. Dadurch ist eine hohe örtliche Beanspruchung bei Relatiwerschwenkungen der aneinendergreifenden Wannenbereiche vermieden. Die volle Sitzneigungsverstellung ist gegeben.
Die mit 1 bezeichnete Wannenzone enthält drei relativ zueinander schwenkbare Bereiche 2, 3 und 4. Der Bereich 4 ist an einem Fahrzeugrahmen befestigt. Der vordere Bereich 2 ist abgestützt auf einer an sich bekannten Neigungsverstellvorrichtung. Dadurch ist es möglich, die beiden Bereiche 2 und 3 beispielsweise in höhere Lagen relativ zu dem hintersten Bereich 4 zu verschwenken, wodurch eine fast über die gesamte Länge der Sitzwanne 1 erstreckende Änderung der Neigung der Sitzfläche erzielt wird.
Auf der unteren Sitzwanne liegt nun eine gleichartige Sitzwanne auf, die ebenso flexible Biegezonen aufweist. Wenn die Wannen ineinander gelegt sind, dann sind die quer verlaufenden mäanderartigen Rinnen der beiden Wannen deckungsgleich übereinander, so dass auch die Wanne-in-Wanne-Konstruktion an diesen Stellen biegbar bleibt, und die besagten Verstellungen möglich macht.
Zwischen den aneinandergrenzenden Wannenbereichen 2, 3 und 4 erkennt man Zonen 5 und 6 verringerten Biegewiderstandes in der Zeichenebene. Diese Zonen werden gebildet durch ein querverlaufendes rinnenförmiges Profil 7 im Falle der Zone 6 sowie eine Vielzahl von rinnenförmigen Profilen 8 im Falle der Zone 5; diese rinnenartigen Profile 8 bilden in ihrer Gesamtheit, wie die Figur zeigt, ein mäanderartiges Querschnittsprofil, dass bei der Verschwenkung auftretende Beanspruchungen über einen relativ großen Längenbereich der Wanne 1 und damit des Sitzes verteilt.
Dies gilt für beide ineinandergelegten Wannen 1 und 10. Zwischen diesen sind die dargestellten Gewichtskraftsensoren platziert, entweder einzeln oder als Sensorpad.
Bezugszeichenliste

1: Sitzwanne
2: schwenkbarer Bereich
3: schwenkbarer Bereich
4: schwenkbarer Bereich
5: Zone
6: Zone
7: rinnenförmiges Profil
8: finnenförmiges Profil
10: Sitzwanne
20: Gewichtssensor

Claims

Fahrzeugsitz mit Gewichtssensorik, wobei der Sitz mindestens eine Sitzwanne (1) enthält, in welcher mindestens ein weiteres Flächenelement (10) eingelegt und mindestens ein Gewichtssensor (20) zwischen Sitzwanne (1) und Flächenelement (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zonenteilungen der Sitzwannen (1, 10) in etwa deckungsgleich sind und/oder dass die Gewichtssensoren (20) in der Nähe der Zonenübergänge bzw. der Bereichsübergänge angeordnet sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Flächenelement (10) eine weitere Sitzwanne ist, welche sich zumindest teilweise über die Innenfläche der ersten Sitzwanne (1) erstreckt.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung aus beiden Sitzwannen (1, 10) unterhalb der Sitzpolsterung angeordnet ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzwanne (1) bzw. die Sitzwannen (1, 10) in Bereiche (2, 3, 4) unterteilt ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (2, 3, 4) gegeneinander bewegbar oder verschwenkbar oder kippbar sind.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren als mehrfache Sensoren verteilt angeordnet sind.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die platzierten Sensoren redundant angelegt sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verteilt angeordneten Sensoren jeweils paarweise angeordnet sind.