DE19522897C2 - Einstellbarer Sitz, insbesondere in einem Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen einstellbaren Sitz nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Sitze werden insbesondere in Fahrzeugen verwendet.

Es gibt bereits Sitze dieser Art, bei denen Sitzkonfigurationen, d. h. eine oder mehrere Positionen des Sitzes insgesamt oder von einzelnen Sitzelementen, wie Sitzkissen, Sitzlehne und Kopfstütze, benutzerspezifisch elektronisch abspeichert und später wieder abgerufen werden können, wonach das Steuergerät die Stellantriebe zur Durchführung der erforderlichen Verstellbewegungen der einzelnen Verstelleinrichtungen ansteuert. Die einzelnen Verstellbewegungen erfolgen hierbei vollständig unabhängig von­ einander. Dementsprechend muß ein Benutzer, für den keine Sitz­ konfiguration abgespeichert ist, im allgemeinen alle Verstell­ einrichtungen betätigen bzw. ansteuern, um eine gewünschte Sitzkonfiguration einzustellen. In der Offenlegungsschrift DE 36 09 688 A1 ist eine Steuereinrichtung zum automatischen, fahrerindividuellen Einstellen von Teilen eines Kraftfahrzeugs offenbart, die unter anderem einen Fahrersitz dieser Art umfaßt.

In der Offenlegungsschrift DE 31 38 712 A1 ist ein Gerät zur optimalen Winkeleinstellung von sitzexternen Fahrzeugvorrichtungen, wie Kotflügelspiegel, Innenspiegel, Klimaanlagenteile, Lautsprecher und Anzeigegeräte, beschrieben, bei dem diese Einstellungen in Abhängigkeit von der Stellposition eines oder mehrerer Elemente eines Fahrzeugsitzes erfolgen. Dabei stellt der Benutzer den Sitz insgesamt und/oder die einzelnen Sitzelemente durch separate Betätigung der zugehörigen Verstelleinrichtungen mittels zugehöriger Stellantriebe in die jeweils gewünschte Po­ sition ein. Die eingestellte Position der einzelnen Sitzelemente wird dann von Stellungsdetektoren erfaßt, wonach in Abhängigkeit von den detektierten Stellpositionen anhand einer abgespeicher­ ten Grundgleichung die sitzexternen Fahrzeugvorrichtungen in ge­ wünschter Weise selbsttätig verstellt werden.

Aus der Patentschrift DE 36 43 729 C2 ist eine Sitzhalterung mit Sitzverstellung für einen Fahrzeugsitz bekannt, die eine karos­ serieseitige Halteeinrichtung aus wenigstens je einem vorderen und hinteren, örtlich festliegenden Drehpunkt mit je einer Dreh­ achse quer zur Sitzlängsrichtung sowie eine sitzseitige Halte­ einrichtung aus wenigstens je einem vorderen und hinteren, ört­ lich am Sitzpolster festliegenden Drehpunkt mit je einer Dreh­ achse quer zur Sitzlängsrichtung umfaßt, wobei jeweils ein vor­ derer karosserieseitiger und vorderer sitzseitiger Drehpunkt so­ wie ein hinterer karosserieseitiger und hinterer sitzseitiger Drehpunkt mit einem im Verbindungsabstand veränderbaren und ein­ stellbaren Verstellgestänge verbunden sind und wobei ein vorde­ rer bzw. hinterer karosserieseitiger Drehpunkt über ein weiteres Verstellgestänge mit einem hinteren bzw. vorderen sitzseitigen Drehpunkt verbunden ist. Zur Längsverstellung und Einstellung der Verstellgestänge sind über eine Steuereinheit ansteuerbare Elektromotoren jedem Verstellgestänge zugeordnet. Die Ansteue­ rung der Elektromotoren erfolgt über Ansteuertaster für eine Längs-, Höhen- oder Neigungsverstellung des Fahrzeugsitzes der­ gestalt, daß die durch die zwangsläufige Drehbewegung der Ver­ stellgestänge bei deren Längsverstellung erfolgenden Bewegungen über in der Steuereinheit abgelegte Kennlinien so korrigiert werden, daß ausschließlich eine Längs-, Höhen- oder Neigungsver­ stellung des Fahrzeugsitzes erfolgt. Analog kann über eine ent­ sprechend in der Steuereinheit abgelegte Kennlinie während einer Höhenanhebung des Sitzes eine durch die Verstellgestänge bedingte Sitzlängsverstellung kompensiert werden.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines einstellbaren Sitzes der eingangs genannten Art zugrunde, bei dem ein beliebiger Benutzer vergleichsweise einfach und schnell eine ihm genehme, ergonomische Sitzposition und Sitzkontur einstellen kann.

Dieses Problem wird durch einen Sitz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bei diesem Sitz läßt sich eine benutzerindividuelle Sitzeinstellung dadurch vornehmen, daß der Benutzer zunächst eine ausgewählte Verstelleinrichtung von Hand, worauf speziell eine Weiterbildung der Erfindung nach Patentanspruch 3 abgestellt ist, oder über einen Stellantrieb in eine von ihm gewünschte Stellposition bringt. Das Steuergerät steuert daraufhin auf Anforderung nach Betätigen eines zugeordneten Voreinstell-Bedienelementes automatisch alle übrigen Sitzverstelleinrichtungen in Stellpositionen, die über abgelegte Kennlinien abhängig von der Stellposition der ausgewählten Verstelleinrichtung vorgegeben werden. Die Vorgabe über die Kennlinien erfolgt dabei dergestalt, daß die automatisch angesteuerten Verstelleinrichtungen Stellpositionen einnehmen, die auf diejenige der ausgewählten, vom Benutzer selbst eingestellten Verstelleinrichtung zur Erzielung einer für einen Benutzer mit typischer Statur gut geeigneten, ergonomischen Sitzkontur und Sitzposition abgestimmt sind. Wenn der Benutzer folglich die ausgewählte Verstelleinrichtung und danach das Voreinstell-Bedienelement betätigt hat, stellen sich die übrigen Verstelleinrichtungen automatisch so nach, daß der Benutzer meistens keine oder nur noch geringe Verstellbewegungen an diesen weiteren Verstelleinrichtungen vorzunehmen braucht. Der Sitz läßt sich folglich mittels Betätigung des Voreinstell-Bedienelementes nach Betätigen lediglich einer ausgewählten Ver­ stelleinrichtung durch den Benutzer selbsttätig in eine jewei­ lige ergonomische Gesamtsitzkontur verbringen. Beim Einsatz als Fahrzeugsitz ist es z. B. möglich, die Einstellung der Kopf­ stütze, die häufig vernachlässigt wird, selbsttätig in Abhängigkeit von einer vom Benutzer eher gewohnten Einstellmaßnahme, z. B. in Abhängigkeit von der Sitzlängsverstellung, vorzunehmen und dadurch für eine Verringerung der Verletzungsgefahr bei einem Unfall zu sorgen.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 dient eine Sitzlängsverstelleinrichtung als ausgewählte, vom Benutzer selbst einzustellende Sitzverstelleinrichtung, an die eine oder weitere Sitzverstelleinrichtungen angekoppelt sind, die sich in Abhängigkeit von der Sitzlängsverstellung durch den Benutzer automatisch zu einer jeweiligen ergonomischen Sitzgesamtkontur nachstellen. Ein solcher Sitz ist besonders für Fahrzeuge als Fahrer-, Beifahrer- oder Fondeinzelsitz geeignet.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges im Bereich eines einstellbaren Fahrersitzes, wobei Verstelleinrichtungen in Blockdiagrammform symbolisch angedeutet sind.

Der einstellbare Sitz (2) des gezeigten Fahrzeugs (1), im folgenden auch als Fahrersitz bezeichnet, umfaßt ein Sitzkissen (3), eine Sitzlehne (4) und eine Kopfstütze (5) sowie mehrere Verstelleinrichtungen zur Verstellung dieser Sitzelemente (3, 4, 5). Im einzelnen sind dies eine erste Verstelleinrichtung (6) zur Sitzlängsverstellung, im folgenden als Sitzlängsverstelleinrichtung bezeichnet, und weitere Verstelleinrichtungen zur vorderen Sitzhöhenverstellung (7), zur hinteren Sitzhöhenverstellung (8), zur Sitzlehnenverstellung (9), zur Sitzkissentiefenverstellung (10) und zur Kopfstützenhöhenverstellung (11), wie dies jeweils durch einen zugehörigen, die Verstellbewegung andeutenden Doppelpfeil und einen jeweiligen ansteuerbaren Stellantrieb (6a bis 11a) symbolisch gezeigt ist. Die Stellantriebe (6a bis 11a) werden von einem zum Beispiel un­ ter dem Fahrersitz angeordneten Steuergerät (15) mit integrier­ tem elektronischem Speicher (15a) über zugehörige Ansteuerlei­ tungen (16) angesteuert, die in der Figur der Einfachkeit halber lediglich an der Ausgangsseite des Steuergerätes (15) und an der Eingangsseite der verschiedenen Stellantriebe (6a bis 11a) angedeutet sind. Zur Bewirkung einer selbsttätigen Verstellbewegung besitzen die Stellantriebe (6a bis 11a) jeweils einen geeigneten Stellmotor, der vom Steuergerät (15) aktiviert werden kann. Der genauere Aufbau der Stellantriebe (6a bis 11a) und deren jeweilige Positionierung sowie der Aufbau des Steuergerätes (15) sind herkömmlicher Natur und bedürfen hier keiner näheren Erläuterung. Die eingestellte Sitzlängsposition wird vom Steuergerät (15) über einen zugehörigen (Positions-) Sensor (17), z. B. einen üblichen Hall- Sensor, erfaßt. Gleichartige Positionssensoren sind in nicht gezeigter Weise auch den übrigen Sitzverstelleinrichtungen (7 bis 11) zugeordnet. Das Steuergerät (15) kann über ein nicht gezeigtes Bedienfeld mit mehreren Bedientasten, das sich beispielsweise im Mitteltunnelbereich des Fahrzeugs (1) befin­ det, vom Benutzer (18) aktiviert werden. Neben Bedientasten zur Ansteuerung der einzelnen, sitzelementverstellenden Stellan­ triebe (6a bis 11a) ist mindestens eine weitere Voreinstell-Be­ dientaste vorgesehen, deren Bedeutung sich aus den nachfolgenden Ausführungen ergibt.

Nachfolgend wird näher auf die charakteristische Art und Weise eingegangen, mit welcher der Sitz (2) nach Einsteigen eines Be­ nutzers (18) von diesem in eine von ihm gewünschte Sitzkonfigu­ ration eingestellt werden kann. Nachdem der Benutzer (18), im folgenden auch als Fahrer bezeichnet, auf dem Fahrersitz (2) Platz genommen hat, betätigt er als erstes über die entsprechende Bedientaste die Sitzlängsverstelleinrichtung (6). Diese Einstellbewegung ist insbesondere bei Kraftfahrzeugen und hier speziell für den Fahrersitz von besonderer Bedeutung, da der Fahrer (18) hiermit die für seine Beinlänge und damit auch seine Körpergröße günstigste Sitzlängsposition zur Fußabstützung oder zur Betätigung von fußbedienbaren Elementen, wie Gas- und Bremspedal, einstellt. Sobald er die gewünschte Sitzlängsposition eingestellt hat, die vom Steuergerät (15) über den zugehörigen Sensor (17) erfaßt wird, kann er über die Betä­ tigung einer zugeordneten Voreinstell-Bedientaste die übrigen Verstelleinrichtungen (7 bis 11) des Sitzes (2) gemeinsam dahingehend ansteuern, daß diese jeweils eine der zuvor gewählten Sitzlängsposition zugeordnete Stellposition anfahren. Hierzu ist für jede dieser weiteren Verstelleinrichtungen (7 bis 11) eine Kennlinie im Speicher (15a) des Steuergerätes (15) abgespeichert, welche die vom jeweiligen Stellantrieb (7a bis 11a) anzufahrende Stellposition in Abhängigkeit von der Sitzlängsposition vorgibt. Diese Kennlinien, im folgenden als Positionierungskennlinien bezeichnet, werden vorab in dem Speicher (15a) nach ergonomischen Gesichtspunkten abgelegt. Daraus resultiert, daß der Sitz (2) nach Betätigen der Voreinstell-Bedientaste durch den Benutzer (18) über die Aktivierung der verschiedenen Stellantriebe (7a bis 11a) eine auf die eingestellte Sitzlängsposition abgestimmte ergonomische Sitzkonfiguration einnimmt, die bei gegebener, aus der Sitzlängseinstellung abgeleiteter Beinlänge optimal an einen Benutzer mit zugehörigem, durchschnittlichem Körperbau abgestimmt ist.

Selbst wenn diese selbsttätig in Abhängigkeit von der vom Benutzer (18) gewählten Sitzlängsposition voreingestellte Sitzkonfiguration individuell noch nicht dessen Bedürfnissen entsprechen sollte, werden jedenfalls im allgemeinen nur noch vergleichsweise geringfügige weitere Verstellaktivitäten durch den Benutzer (18) notwendig sein. Hierzu kann er über die entsprechenden Bedientasten die weiteren Sitzverstellantriebe (7a bis 11a) in gewünschter Weise einzeln ansteuern. Ein Benutzer, dessen Körperbau bei gegebener Beinlänge nicht merklich vom statistischen Durchschnitt abweicht, wird sehr häufig bereits mit der selbsttätig vom Sitzverstellsystem voreingestellten Sitzkonfiguration zufrieden sein. In jedem Fall findet der Benutzer relativ einfach und schnell eine von ihm gewünschte, optimale Sitzkonfiguration, die sich aus der Kombination der Positionierung von Sitzkissen (3), Sitzlehne (4) und Kopfstütze (5) ergibt. Dies gilt besonders für diejenigen Fälle, in denen eine Abspeicherung einer Sitzkonfiguration insgesamt, d. h. der Stellungen der einzelnen Sitzverstelleinrichtungen (6 bis 11), generell nicht mög­ lich oder jedenfalls für den momentanen Benutzer (18) nicht erfolgt ist. Der Benutzer (18) braucht nur die Einstellung der Sitzlängsposition und anschließend eventuelle kleinere Verstellkorrekturen der vom System angefahrenen, ergonomischen Sitzkonfiguration selbst vorzunehmen. Ein weiterer Vorteil des gezeigten Sitzes (2) besteht darin, daß auch die Kopfstütze (5) selbsttätig in eine optimale oder jedenfalls nahezu optimale Position gefahren wird. Dies vermindert das Verletzungsrisiko für den Benutzer (18) bei Fahrzeugunfällen, während ansonsten die passende Einstellung der Kopfstütze häufig vernachlässigt wird.

Bei dem gezeigten Kraftfahrzeug (1) ist des weiteren die Ankopplung einiger sitzexterner, motorisch betriebener Stellantriebe (12a bis 14a) an die Sitzlängspositionierung durch die Sitzlängsverstelleinrichtung (6) vorgesehen. Speziell sind dies die Stellantriebe (12a bis 14a) für eine zweiachsige Lenksäulenverstellung (12), für eine zweiachsige Verstellung (13) des linken und des nicht gezeigten rechten Außenspiegels sowie für eine zweiachsige Innenspiegelverstellung (14), wie jeweils durch die Doppelpfeile angedeutet. Auch für die Positionierung dieser sitzexternen verstellbaren Fahrzeugelemente sind vorzugsweise im Speicher (15a) des Steuergerätes (15) Positionierungskennlinien jeweils in Abhängigkeit von der Sitzlängsposition abgelegt, gemäß denen auf die Betätigung der Voreinstell-Bedientaste durch den Benutzer (18) hin die entsprechenden Elemente, d. h. die Lenksäule (12b), die Außenspiegel (13b) und der Innenspiegel (14b), zugehörige Voreinstellpositionen einnehmen. Der Benutzer (18) braucht daher in diesem Fall meist keine oder jedenfalls nur geringfügige weitere Verstellungen dieser einstellbaren Elemente (12b, 13b, 14b) vorzunehmen, nachdem er die für ihn günstigste Sitzlängsposition eingestellt hat. Selbstverständlich können die Positionierungskennlinien auch in einem weiteren Steuergerät abgelegt sein, welches eigens zur Positionierung der sitzexternen Stellantriebe vorgesehen werden kann und dabei dann elektronisch mit dem sitzpositionierenden Steuergerät (15) verbunden ist.

Es versteht sich, daß im Rahmen der durch die Ansprüche festge­ legten Erfindung verschiedenartige Modifikationen des oben be­ schriebenen Ausführungsbeispiels realisierbar sind. So können weitere, nicht beschriebene Fahrzeugelemente, die benutzerindi­ viduell einstellbar sind, in Abhängigkeit von der Sitzlängsposi­ tion selbsttätig vom System eingestellt werden. Des weiteren kann ein erfindungsgemäßer Sitz auch nur einen Teil der gezeig­ ten oder zusätzliche Verstelleinrichtungen aufweisen. Alternativ zur beschriebenen Sitzlängsverstellung durch den motorisierten Stellantrieb (6a) kann außerdem eine handbetätigte Sitzlängsver­ stellung vorgesehen sein. Zudem kann alternativ zum gezeigten Beispiel eine andere Verstelleinrichtung anstelle der Sitzlängs­ verstelleinrichtung als diejenige Sitzverstelleinrichtung ausge­ wählt werden, von deren Positionierung abhängig die Einstellung der übrigen Sitzverstelleinrichtungen und gegebenenfalls weite­ rer, sitzexterner Verstelleinrichtungen vom System selbsttätig vorgenommen wird. Die Erfindung ist erkennbar nicht auf ein­ stellbare Fahrersitze beschränkt, vielmehr kann sie auch für an­ dere Sitze, wie den Beifahrersitz oder einen Rücksitz eines Fahrzeugs oder für in anderen Anwendungsgebieten verwendete Sit­ ze mit benutzerindividueller Einstellbarkeit, eingesetzt werden.

Claims (3)

1. Einstellbarer Sitz, insbesondere in einem Fahrzeug, mit

• - mehreren Verstelleinrichtungen (6 bis 14), von denen jede zur Verstellung des Sitzes insgesamt oder eines Elementes dessel­ ben in einer zugehörigen Verstellrichtung dient, wobei eine erste Verstelleinrichtung (6) von Hand oder über einen Stell­ antrieb (6a) und eine oder mehrere weitere Verstelleinrich­ tungen (7 bis 14) über jeweilige Stellantriebe (7a bis 14a) betätigbar sind,
• - einem die Stellantriebe (6a bis 14a) ansteuernden Steuergerät (15),
• - einem Speicher (15a) zur Abspeicherung vorgebbarer, vom Steuer­ gerät abrufbarer verstelleinrichtungs-Stellpositionen und
• - einem Sensor (17) zur Erkennung der Stellposition der ersten Verstelleinrichtung (6),
  dadurch gekennzeichnet, daß
• - in dem Speicher (15a) für jede der weiteren Verstelleinrich­ tungen (7 bis 14) eine Kennlinie abgelegt ist, die deren Soll-Stellposition in Abhängigkeit von der Stellposition der ersten Verstelleinrichtung (6) nach ergonomischen Gesichts­ punkten festlegt, und
• - zur Durchführung eines Sitzeinstellungsvorgangs zunächst die für die erste Verstelleinrichtung (6) gewünschte Stellposi­ tion eingestellt wird, die dann vom Steuergerät (15) über den Sensor (17) erkannt wird, wonach das Steuergerät (15) auf An­ forderung durch Betätigen eines zugeordneten Voreinstell-Be­ dienelementes aus dem Speicher die zugehörige Soll-Stellpo­ sition für jede der weiteren Verstelleinrichtungen (7 bis 14) abruft und jede der weiteren Verstelleinrichtungen (7 bis 14) durch entsprechende Ansteuerung der Stellantriebe (7a bis 14a) in ihre Soll-Stellposition steuert.

2. Einstellbarer Sitz, insbesondere in einem Fahrzeug, nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verstelleinrichtung (6) eine Sitzlängsverstellein­ richtung (6) ist und als weitere Verstelleinrichtungen am Sitz eine vordere Höhenverstelleinrichtung (7) und/oder eine hintere Höhenverstelleinrichtung (8) und/oder eine Sitzlehnenverstell­ einrichtung (9) und/oder eine Sitzkissentiefenverstelleinrich­ tung (10) und/oder eine Kopfstützenhöhenverstelleinrichtung (11) vorgesehen sind.

3. Einstellbarer Sitz, insbesondere in einem Fahrzeug, nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der für die erste Verstelleinrichtung (6) ge­ wünschten Stellposition zu Beginn der Durchführung eines Sit­ zeinstellvorgangs die erste Verstelleinrichtung (6) von Hand betätigbar ist.