DE10065845A1 - Verfahren zur Höheneinstellung einer Kopfstütze - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Höheneinstellung einer mit der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes verbundenen und mittels einer motorisch angetriebenen Verstelleinrichtung höhenverstellbaren Kopfstütze. Durch Anlegen des Kopfes an die Kopfstütze wird mindestens eine in der Kopfstütze angeordnete elektrische Schalteinrichtung betätigt und bei einer Abweichung der Höhenlage der betätigten elektrischen Schalteinrichtung von einem vorgegebenen Anlagepunkt des Kopfes an der Kopfstütze wird die Verstelleinrichtung aktiviert und hebt die Kopfstütze an oder senkt sie ab.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Höhenein­ stellung einer mit der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes verbundenen und mittels einer motorisch angetriebenen Verstelleinrichtung höhenverstellbaren Kopfstütze.

Zur individuell korrekten Höheneinstellung einer Kopfstütze an einem Kraftfahrzeugsitz ist aus der DE 32 40 294 A1 eine Vorrichtung bekannt, die einen Verstellantrieb umfasst, mit dem die Kopfstütze in verschiedene Stützstellungen bewegbar ist. An der Kopfstütze ist eine mit einem Einschaltglied und einem Sitzschalter zusammenwirkende Messeinrichtung in Form einer Infrarot-Reflexions-Lichtschranke mit einem lichtemittierenden Element und einem die reflektierte Strah­ lung aufnehmenden Element angeordnet. Die Messeinrichtung ermittelt die Höhe des Sitzbenutzers an einer bestimmten Körperstelle, wie der Begrenzungslinie der Schulter oder des Kopfes und gibt diesen Höhenwert an den Verstellantrieb ab, der die Stützstellung der Kopfstütze an den Sitzbenut­ zer anpasst.

Aus der WO 00/27665 ist es bekannt, an den verschiedenen Sitzelementen eines Fahrzeugsitzes, unter anderem an der Kopfstütze, Antriebsmittel und insbesondere an der Kopfstüt­ ze mehrere Drucksensoren anzubringen, die den von einer Person an den Fahrzeugsitz bzw. an die Kopfstütze abgegebe­ nen Auflagedruck erfassen und mit einer Wirkverbindung zwischen den Drucksensoren und den Antriebsmitteln eine auflagedruckabhängige Verstellung des den betreffenden Drucksensoren zugeordneten Sitzelementes vornehmen. Im Bereich der Kopfstütze sind hierbei drei übereinander angeordnete Sensoren vorgesehen, wobei ein wesentliches Element dieser Einstellvorrichtung darin besteht, durch mehr oder weniger starkes Pressen unter anderem gegen die Kopfstütze deren Verstellung einzuleiten.

Die Verwendung von Drucksensoren zur Höheneinstellung einer Kopfstütze stellt jedoch eine aufwendige und damit teure Lösung dar, da geeignete Drucksensoren teuer sind und Vorkehrungen getroffen werden müssen, dass die Drucksenso­ ren eine geeignete Empfindlichkeit aufweisen, da bei zu hoher Empfindlichkeit die Gefahr besteht, dass mehrere Drucksensoren gleichzeitig ansprechen, und bei zu geringer Empfindlichkeit ein zu hoher Anpressdruck des Kopfes erfor­ derlich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabenstellung zugrunde, eine Vorrichtung zur Höheneinstellung einer Kopfstütze anzugeben, die eine einfache und kostengünstige Herstellung ermöglicht und eine robuste Höheneinstellung der Kopfstütze gewährleistet, ohne dass größere Anforderun­ gen an die Ansprechempfindlichkeit gestellt werden.

Diese Aufgabenstellung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine einfache und kostengünstige Höheneinstellung einer Kopfstütze mit einer robusten und dauerhaltbaren Konstruktion, die keine höheren Anforderungen an die Ansprechempfindlichkeit einer Erfas­ sungs- oder Messeinrichtung stellt.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Erkenntnis aus, dass eine elektrische Schalteinrichtung nicht nur eine kostengünstigere Alternative zu teuren Drucksensoren dar­ stellt, sondern infolge ihres digitalen Schaltverhaltens robuster, länger haltbar und leichter einstellbar ist als analog arbeitende Drucksensoren mit ihrer unvermeidlichen Exemplarstreuung in Bezug auf die Empfindlichkeit und die Problematik bei der korrekten Einstellung der über die Kopfstützenfläche verteilt angeordneten Drucksensoren.

Die erfindungsgemäße Lösung lässt es aufgrund ihrer gleich­ bleibenden Ansprechempfindlichkeit zu, dass in einem To­ leranzbereich oberhalb und unterhalb des vorgegebenen Anlagepunktes des Kopfes an der Kopfstütze die Verstellein­ richtung deaktiviert ist.

Das digitale Ansprechverhalten der erfindungsgemäßen Lösung mindert weiterhin das Risiko von Fehleinstellungen der Kopfstützenhöhe aufgrund fehlerhafter Sensorsignale, so dass die Möglichkeit besteht, die mindestens eine elektri­ sche Schalteinrichtung so auszulegen und/oder so anzuord­ nen, dass zum Betätigen der elektrischen Schalteinrichtung ein Mindestanpressdruck des Kopfes an die Kopfstütze erfor­ derlich ist.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ermöglicht es, die mindestens eine elektrische Schaltein­ richtung so auszulegen und/oder so anzuordnen, dass auf die elektrische Schalteinrichtung wirkende Erschütterungen, Schwingungen oder Beschleunigungen nicht zum Betätigen der elektrischen Schalteinrichtung führen. Auch diese Maßnahme zur Minimierung des Risikos von Fehleinstellungen der Kopfstützenhöhe wird durch das digitale Schaltverhalten der elektrischen Schalteinrichtung ermöglicht, da nur bei einem definierten Anpressdruck, der durch zufällige Ereignisse nicht erreicht werden kann, die elektrische Schalteinrich­ tung betätigt wird und demzufolge eine eventuell notwendige Korrektur der Höheneinstellung der Kopfstütze initiiert.

Um die sicherheitsfördernde Wirkung der Kopfstützeneinstel­ lung wirksam werden zu lassen, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beim Einsteigen in das Fahrzeug und/oder Belegen eines Fahrzeugsitzes ein optisches und/ oder akustisches Signal mit einer Aufforderung an den Passagier abgegeben, seinen Kopf an die Kopfstütze anzule­ gen. Diese Aufforderung kann mit unterschiedlichem Nach­ druck an den Passagier abgegeben werden. So kann sie in einer einfachen optischen und/oder akustischen Signalisie­ rung analog der Aufforderung zum Anlegen eines Sicherheits­ gurtes erfolgen. Es kann aber auch bei festgestellter Sitzbelegung und nicht erfolgter Kopfanlage eine Sperre der Fahrfunktion des Fahrzeugs erfolgen bis der Aufforderung zum Anlegen des Kopfes an die Kopfstütze Folge geleistet wird.

Um sicherzustellen, dass das Betätigen der elektrischen Schalteinrichtung nicht auf ein Zufallsereignis zurückzufüh­ ren ist, weil der Passagier beispielsweise beim Belegen des Sitzes oder bei einer Einstellung des Fahrzeugsitzes die Kopfstütze zufällig berührt hat, ist nach einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass das Aufforderungssignal eine Mindestanlegedauer des Kopfes an der Kopfstütze vorgibt.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Höheneinstellung mit einer Sitzbelegung-Erkennungseinrichtung derart gekoppelt ist, dass

• a) bei belegtem Sitz und nach einer Betätigung oder nach Deaktivierung der Verstelleinrichtung die Verstelleinrichtung blockiert wird, wenn mindestens eine elektrische Schalteinrichtung fortdauernd betä­ tigt wird,
• b) nach Erreichen einer Extremposition der Kopfstütze eine elektrische Schalteinrichtung dauerhaft betä­ tigt wird und dass eine erneute Höheneinstellung dann erfolgt, wenn über eine vorgegebene Zeitspanne keine elektrische Schalteinrichtung betätigt wurde.

Dabei verhindert das erste Merkmal, dass nach dem Belegen eines Sitzes und erfolgter Höheneinstellung der Kopfstütze weitere Einstellvorgänge vorgenommen werden, die nicht der auf den Passagier abgestimmten korrekten Kopfstützeneinstel­ lung dienen, weil beispielsweise der auf dem Sitz befindli­ che Passagier ruhen will oder weil ein Fondpassagier an die Kopfstütze greift, so dass die eingestellte Position dauer­ haft, beispielsweise bis zum Ende der Sitzbelegung, fixiert wird, um Fehleinstellungen durch Dritte zu vermeiden.

Das zweite Merkmal dient vor allem dazu, die Verstellung beim Vorliegen eines Dauersignals zu deaktivieren, wenn die beiden Extrempositionen, das heißt die oberste und unterste Stellung der Kopfstütze, erreicht wurden. Eine weitere Ver­ stellung der Kopfstütze ist dann nur manuell oder über eine willentliche Betätigung der Verstelleinrichtung beispiels­ weise durch Entlasten der Kopfstütze und erneutes Anlegen des Kopfes an die Kopfstütze über eine Mindestanlegedauer hinaus möglich.

Die erfindungsgemäße Lösung lässt auch ein iteratives Verstellen der Kopfstützenhöhe zu, indem nach einer ersten Kontaktbetätigung und Durchführung einer Verstellbewegung durch die Verstelleinrichtung eine erste Aufforderung an den Passagier ergeht, den Kopf erneut an die Kopfstütze anzulegen, so dass bei einem Abweichen von dem vorgegebe­ nen, das heißt auf die Körpergröße des Passagiers abgestimm­ ten und sicherheitsrelevanten, Anlagepunkt die Verstellein­ richtung die Kopfstütze erneut anhebt oder absenkt. Diese iterativen Verfahrensschritte können solange wiederholt werden, bis die dem vorgegebenen Anlagepunkt des Kopfes an der Kopfstütze entsprechende elektrische Schalteinrichtung betätigt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Höheneinstellung einer Kopfstütze lässt verschiedene Ausführungsformen zu, bei denen von dem Grundgedanken des digitalen Schaltverhaltens bei der Kopfstützeneinstellung Gebrauch gemacht wird.

Eine erste Alternative zur Durchführung des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kopf­ stütze um eine horizontale Achse schwenkbar mit mindestens einer mittels der Verstelleinrichtung betätigbaren Tragstan­ ge verbunden ist und mindestens eine oberhalb der horizonta­ len Achse und mindestens eine unterhalb der horizontalen Achse angeordnete elektrische Schalteinrichtung enthält und dass die elektrische Schalteinrichtung mit einer Einrich­ tung zur Steuerung der Verstelleinrichtung verbunden ist.

Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist die elektrische Schalteinrichtung mit einer mechanischen Wippe verbunden, deren Drehachse dem idealen Anlagepunkt eines Kopfes an der Kopfstütze entspricht. Bei jeder Abwei­ chung von diesem Punkt beim Anlegen eines Kopfes wird die Wippe betätigt und führt zum Schließen elektrischer Schalt­ kontakte, die eine entsprechende Verstellbewegung zum Nachführen der Kopfstütze auslösen. Dadurch wird mit einfa­ chen Mitteln eine äußerst wirksame Nachführung und Einstel­ lung der auf den jeweiligen Passagier abgestimmten Kopfstüt­ zenhöhe gewährleistet.

Eine neutrale Stellung der Wippe wird dadurch gewährlei­ stet, dass die Kopfstütze über eine Rückstelleinrichtung mit der Tragstange derart verbunden ist, dass unbelasteter Kopfstütze keine Betätigung der elektrischen Schalteinrich­ tung erfolgt.

Dabei kann die Rückstelleinrichtung aus einer an der hori­ zontalen Achse angeordneten Dreh- oder Schenkelfeder und jeweils einem mit der Kopfstütze und mit der Tragstange gekoppelten Anschlag bestehen. Beim Betätigen der Wippe, das heißt bei einem vom idealen Anlegepunkt abweichenden Anlegepunkt des Kopfes wird die Wippe um die horizontale- oder Drehachse ausgelenkt und dabei die Feder in der einen oder anderen Richtung vorgespannt. Beim Entlasten der Kopfstütze und damit der Verstelleinrichtung übt diese Vorspannkraft eine Rückstellkraft auf die Verstelleinrich­ tung und damit auf die Kopfstütze aus, so dass diese in die neutrale Stellung zurückbewegt wird.

Bei korrekter Höheneinstellung der Kopfstütze geht somit die vom Kopf des Passagiers ausgehende resultierende Anlage­ kraft durch den Drehpunkt der Wippe, so dass keine Verdre­ hung der Wippe erfolgt. Bei zu hoher Kopfstützeneinstellung wird die Wippe entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht und führt über das Verkippen zum Betätigen eines unterhalb der Drehachse angeordneten Schalters, während bei zu niedriger Kopfstützeneinstellung die Wippe bzw. Verstelleinrichtung im Uhrzeigersinn verdreht wird und einen oberhalb der Drehachse angeordneten Schalter betätigt, der für eine entsprechende Verstellung der Kopfstütze sorgt. Im Crashfall werden infolge des hohen Anpressdruckes dagegen sowohl die oberhalb als auch die unterhalb der horizontalen Drehachse befindlichen Schalter betätigt, so dass keine Verstellung erfolgt.

Durch Initiierung eines Zeitgliedes kann darüber hinaus si­ chergestellt werden, dass nach einem Betätigen von oberhalb und unterhalb der Drehachse angeordneten Schaltern für einen vorgegebenen Zeitraum keine Verstellung erfolgt, auch wenn nach dem Betätigen sämtlicher Schalter nur noch eine Schaltergruppe oberhalb oder unterhalb der Drehachse betä­ tigt wird.

Vorzugsweise kann die horizontale Achse so angeordnet und/oder die Rückstelleinrichtung so bemessen werden, daß bei einer Anlage des Kopfes an die Kopfstütze in einem Toleranzbereich oberhalb und unterhalb der horizontalen Achse die elektrische Schalteinrichtung nicht betätigt wird. Insbesondere kann der Toleranzbereich, in dem die elektrische Schalteinrichtung nicht betätigt wird, unter­ halb der horizontalen Achse größer sein als der Toleranzbereich oberhalb der horizontalen Achse. Damit kann durch eine Verlagern des Drehpunktes der Wippe sichergestellt werden, daß die Kopfstütze eher zu hoch als zu niedrig eingestellt wird, was dem Sicherheitsaspekt der Kopfstütze Rechnung trägt.

Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auf eine beliebige Anzahl von oberhalb und unterhalb der horizontalen- oder Drehachse der Verstelleinrichtung angeordnete Schaltelemen­ te, das heißt mit den Tragstangen verbundene elektrische Schaltkontakte und mit der Kopfstütze verbundene elektri­ sche Gegenkontakte, erweitern. Dies führt zu einer höheren Auflösung und damit Genauigkeit der Kopfstützeneinstellung insbesondere bei großflächigen Kopfstützen und damit zu einer erhöhten Sicherheit für den Passagier.

Für die vorstehend beschriebene Ausführungsform zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich insbe­ sondere das oben angegebene iterative Verfahren mit mehr­ fach an den Passagier gerichteter Aufforderung, den Kopf an die Kopfstütze anzulegen mit darauffolgender Korrektur der Kopfstützeneinstellung. Wird dagegen von einer höheren Auflösung beim Erfassen der Kopfstellung in Bezug auf die Höheneinstellung der Kopfstütze Gebrauch gemacht, kann auf das iterative Verfahren verzichtet werden, weil die Genauig­ keit der Erfassung der Kopfstellung ein exakteres Nachfüh­ ren der Höheneinstellung der Kopfstütze ermöglicht, wobei auch Mittelwertbildungen in die Nachführung der Kopfstüt­ zeneinstellung einbezogen werden, wenn beispielsweise zwei benachbarte Schaltkontakte gleichzeitig betätigt werden.

Bei mehreren oberhalb und unterhalb der horizontalen Achse angeordneten Schaltelementen werden die elektrischen Schalt­ elemente vorzugsweise gleichmäßig über die Höhe der Kopf­ stütze und in gleichen Abständen zur horizontalen Achse an­ geordnet.

Eine vorteilhafte Ausführungsform dieser erweiterten Lösung zur Erhöhung der Einstellgenauigkeit besteht darin, dass die Gegenkontakte an mindestens einer um die horizontale Achse schwenkbaren und mit der Kopfstütze verbundenen Wippe angeordnet sind, wobei die Gegenkontakte an einer Anzahl n/2 um die horizontale Achse schwenkbarer und mit der Kopfstütze verbundener Wippen angeordnet sind, wobei jede Wippe jeweils einen oberhalb und unterhalb der horizon­ talen Achse angeordneten Gegenkontakt aufweist.

Aufgrund des digitalen Schaltverhaltens der erfindungsgemä­ ßen Lösung kann die Ansprechempfindlichkeit und damit auch die Ansprechtoleranz in einfacher Weise durch eine Verände­ rung der Federkraft der Dreh- oder Schenkelfeder zum Rück­ stellen der Wippe oder Verstelleinrichtung in die neutrale Stellung erfolgen.

Eine weitere Steigerung der Auflösung bei der Erfassung der Kopfstellung in Bezug auf die Höheneinstellung einer Kopf­ stütze ist mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung möglich, die durch mindestens zwei in der Kopfstütze angeordnete und sich im Wesentlichen senkrecht erstreckende und zueinander beabstandete elektrische Kontaktleiter oder -flächen gekennzeichnet ist, die an eine mit einer Einrich­ tung zur Steuerung der Verstelleinrichtung verbundene Messbrücke angeschlossen sind.

Diese Variante der erfindungsgemäßen Lösung ermöglicht es, beispielsweise mit Hilfe einer einfachen Widerstandsmessung den Ort des Kontaktes des Kopfes mit der Kopfstütze zu erfassen und die Abweichung von der idealen Höheneinstel­ lung der Kopfstütze in Bezug auf den betreffenden Kopf festzustellen und dementsprechend die Verstelleinrichtung zur korrekten Kopfstützeneinstellung nachzuführen.

Alternativ zu einer Widerstandsmessung kommt auch eine Kapazitäts- oder Induktivitätsmessung in Frage, die mit geeigneten Mitteln unter Einbeziehung elektrischer Kontakt­ leiter oder -flächen erfolgen kann.

Auch diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung lässt verschiedene Varianten und Weiterbildungen zu, unter anderem die serielle Anordnung elektrischer Kontaktleiter oder -flächen senkrecht zur Kopf-Anlagefläche der Kopfstüt­ ze sowie eines Kontaktleiter- oder Kontaktflächenpaares in der Symmetrieachse der Kopfstütze.

Bei einer Widerstandsmessung zur Erfassung des Anlagepunk­ tes des Kopfes werden vorzugsweise die Kontaktleiter oder Kontaktflächen bestromt und die Messbrücke als Widerstands- Messbrücke ausgebildet.

Die verschiedenen Ausführungsformen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert und damit der Erfindungsgedanke verdeutlicht werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Höheneinstellung einer Kopfstütze mittels einer drehbar gelagerten Wippe und oberhalb und unterhalb der Drehachse angeordneter Schaltkon­ takte und Gegenkontakte;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Höheneinstellung einer Kopfstütze mit zwei um eine horizontale Drehachse angeordneten Wippen und jeweils zwei oberhalb und unterhalb der Drehachse vorgesehenen Schaltkontakten und Gegenkontakten und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Höheneinstellung einer Kopfstütze mittels eines senkrecht in der Kopfstütze angeordneten Kontaktschlauches.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Höheneinstellung einer höhenverstellbaren Kopfstütze 3, die über Tragstangen 2 mit einer in der Rückenlehne 1 eines Fahrzeugsitzes angeordneten, motorisch angetriebenen Ver­ stelleinrichtung 4 verbunden ist, so dass durch Verschieben der Tragstangen 2 die Kopfstütze 3 auf unterschiedliche Höhen, das heißt Abstände zur oberen Lehnenkante, einge­ stellt werden kann. Die Kopfstütze 3 weist dann in Bezug auf den Kopf K eines Passagiers unter Sicherheitsgesichts­ punkten die richtige Höheneinstellung auf, wenn der Hinter­ kopf des Passagiers an einem vorgegebenen Anlagepunkt A_S zur Anlage kommt, an dem der Kopf K des Passagiers optimal abgestützt wird. Damit kann im Falle eines Auffahrunfalles der Kopf K des Passagiers nicht nach hinten abknicken, wie dies der Fall bei einer zu niedrigen Einstellung der Kopf­ stütze 3 mit Anlage des Kopfes K₁ am Punkt A₁ der Fall wäre, oder zu Halswirbelverletzungen führen, wie dies bei einer zu hohen Einstellung der Kopfstütze 3, bei der der Kopf K des Passagiers in der Stellung K₂ am Anlagepunkt A₂ zur Anlage an die Kopfstütze 3 kommt, der Fall wäre, so daß der Kopf zu sehr nach vorne geneigt wird.

Ist die Höhe der Kopfstütze 3 korrekt eingestellt, dann kommt der Kopf des Passagiers in der Stellung K_S zur Anlage an den vorgegebenen Anlagepunkt A_S etwa in der Mitte der Höhenerstreckung der Kopfstütze 3, so dass die Anlagekraft im Falle eines Crashs so auf die Kopfstütze 3 einwirkt, dass eine unter Sicherheitsaspekten optimale Abstützung des Kopfes an der Kopfstütze 3 erfolgt.

Die Vorrichtung zur Höheneinstellung der Kopfstütze 3 umfasst eine mit der Kopfstütze 3 fest verbundene Wippe 6, die über eine horizontale Achse 10 schwenkbar mit den Tragstangen 2 verbunden ist. Dadurch kann die Kopfstütze 3 um einen vorgegebenen Winkel um die horizontale Achse 10 entsprechend dem in Fig. 1 eingetragenen Doppelpfeil S verschwenkt werden. Am oberen und unteren Ende der Wippe 6 sind elektrische Kontakte 61, 62 angeordnet, die mit Gegen­ kontakten 51, 52 korrespondieren, die mit den Tragstangen 2 verbunden und in der neutralen Stellung oder Ruhestellung der Kopfstütze 3 in vorgegebenem Abstand zu den elektri­ schen Kontakten 61, 62 angeordnet sind. Die Kontaktpaare 51, 61 und 52, 62 bilden die Schaltelemente einer Schaltein­ richtung, die über nicht dargestellte elektrische Leitungen mit einer elektronischen Auswerteinrichtung der Verstellein­ richtung 4 verbunden sind.

Kommt der Kopf eines Passagiers bei zu niedrig eingestell­ ter Kopfstütze 3 in der Stellung K₁ zur Anlage am Anlage­ punkt A₁, so verschwenkt die Kopfstütze 3 und damit die Wippe 6 im Uhrzeigersinn um die Drehachse 10, so dass ein Kontaktschluss zwischen dem elektrischen Kontakt 61 der Wippe 6 und dem mit den Tragstangen 2 verbundenen Gegenkon­ takt 51 erfolgt. Das so erzeugte Schaltsignal führt nach Auswertung durch die mit der Verstelleinrichtung 4 verbunde­ ne Auswerteschaltung zu einem Verfahren der Tragstangen 2 in Richtung des Pfeiles H, das heißt zu einer Vergrößerung des Abstandes der Kopfstütze 3 von der oberen Kante der Sitzlehne 1.

Bei zu hoher Einstellung der Kopfstütze 3 kommt der Kopf des Passagiers in der Stellung K₂ zur Anlage am Anlage­ punkt A₂, was zu einem Verschwenken der Kopfstütze 3 und damit der Wippe 6 um die horizontale Achse 10 entgegen dem Uhrzeigersinn und damit zu einem Schließen der Kontakte und Gegenkontakte 62, 52 führt. Dieser Kontaktschluss signali­ siert der Auswerteschaltung eine zu hohe Kopfstützeneinstel­ lung und führt zu einem Betätigen der Antriebseinrichtung der motorisch angetriebenen Verstelleinrichtung 4, so dass die Tragstangen 2 in Richtung des Pfeiles N verfahren und damit der Abstand der Kopfstütze 3 zur oberen Kante der Sitzlehne 1 verringert wird.

Bei korrekter Höheneinstellung der Kopfstütze 3 kommt der Kopf des Passagiers in der Stellung K_S zur Anlage am Anlage­ punkt A_S, indem die vom Kopf ausgehende Andruckkraft durch die horizontale Achse 10 verläuft, so dass kein Drehmoment auf die Kopfstütze 3 und damit auf die Wippe 6 ausgeübt wird. In dieser Stellung wird die Verstelleinrichtung 4 nicht betätigt, so dass die Kopfstütze 3 in der entsprechen­ den Stellung verharrt.

Um die Kopfstütze 3 und damit die Wippe 6 nach erfolgter Anlage des Kopfes des Passagiers an der Vorderfläche der Kopfstütze 3 wieder in die neutrale oder Ruhestellung zu bringen, ist die horizontale Achse 10 mit einer Dreh- oder Schenkelfeder 11 verbunden, deren von der horizontalen Achse 10 abstehende Enden mit jeweils einem mit der Wippe 6 und mit den Tragstangen 2 verbundenen Anschlag 20, 60 verbunden sind, so dass bei einem Auslenken der Federenden eine Rückstellkraft auf die Wippe 6 und damit auf die Kopfstütze 3 ausgeübt wird bis die neutrale Stellung oder Ruhestellung erreicht ist.

Das Maß des Verschwenkens der Kopfstütze 3 in Richtung des Doppelpfeiles S ist so zu bemessen, dass einerseits ein hinreichender Abstand der elektrischen Kontakte und Gegen­ kontakte 61, 51 bzw. 62, 52 der Schaltelemente der Schalt­ einrichtung in der neutralen oder Ruhestellung gewährlei­ stet ist und andererseits keine das Sicherheitsgefühl des Passagiers beeinträchtigende Neigungsbewegungen der Kopf­ stütze 3 auftreten können. Für die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung reicht daher ein Kippwinkel von wenigen Grad aus, der vom Passagier nicht oder kaum wahrgenommen wird.

Der erforderliche Mindestabstand bzw. zulässige Höchstab­ stand der elektrischen Schaltkontakte und Gegenkontakte 51, 61 bzw. 52, 62 wird auch durch die Auslegung der Abmessun­ gen und Federkonstanten der Dreh- oder Schenkelfeder 10 bestimmt, wobei bei der Auslegung der Dreh- oder Schenkelfe­ der 10 auch zu berücksichtigen ist, dass Erschütterungen, Schwingungen und Beschleunigungen des Fahrzeugs nicht zum Betätigen der Kontaktpaare 51, 61 bzw. 52, 62 und damit zu einem fehlerhaften Verstellen der Kopfstütze 3 führen.

Die Kontakte und Gegenkontakte 51, 61; 52, 62 können wahl­ weise als Ruhe- oder Arbeitskontakte ausgebildet sein, das heißt beim Schließen oder Öffnen der Kontaktpaare zu einer Aktivierung der Verstelleinrichtung 4 zum Verfahren der Tragstange 2 und damit zum Verstellen der Höheneinstellung der Kopfstütze 3 führen.

Da die Höheneinstellung der Kopfstütze 3 bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Vorrichtung vergleichsweise grob ist, eignet sich in Verbindung mit dieser Vorrichtung ein Einstellverfahren, bei dem der Passagier nach Belegen des Fahrzeugsitzes zum Anlegen des Kopfes an die Kopfstütze 3 aufgefordert wird und bei einem Abweichen der Kopfstellung vom vorgegebenen Anlagepunkt A_S die Kopfstütze 3 in die entsprechende Richtung verfahren wird. Die Höheneinstellung der Kopfstütze 3 kann dabei nach unterschiedlichen Methoden erfolgen:
Bei einer ersten Methode wird die Kopfstütze 3 bei fortdau­ ernder Anlage des Kopfes an der Kopfstütze 3 solange verfah­ ren bis der Kopf am vorgegebenen Anlagepunkt A_S oder einem benachbarten Anlagepunkt, der innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches um den Anlagepunkt A_S liegt, zur Anlage kommt und damit in Verbindung mit der Rückstellkraft der Drehfeder 10 die zuvor geschlossenen Kontakte und Gegenkon­ takte 51, 61 bzw. 52, 62 geöffnet werden und damit die Verstelleinrichtung deaktiviert wird.

Bei einer zweiten Methode kann bei einem Abweichen der Kopfstellung vom vorgegebenen Anlagepunkt A_S die Kopfstüt­ ze 3 um einen vorgegebenen Betrag in der einen oder anderen Richtung verfahren werden und unabhängig vom Anlegen des Kopfes an die Kopfstütze 3 eine erneute Aufforderung an den Passagier ergehen, den Kopf an die Kopfstütze 3 anzulegen. Wird bei dieser zweiten Messung erneut eine relevante Abweichung der Kopfanlage vom vorgegebenen Anlagepunkt A_S festgestellt, wird die Kopfstütze 3 gegebenenfalls um einen geringeren Betrag als zuvor verfahren. Befindet sich die Kopfanlage am vorgegebenen Anlagepunkt A_S oder in einem vorgegebenen Toleranzbereich um den Anlagepunkt A_S, wird die Höheneinstellung der Kopfstütze 3 durch Deaktivieren der Verstelleinrichtung 4 beibehalten.

Wird auch nach der zweiten Messung und Nachführung der Kopfstütze 3 eine Abweichung durch Schließen des einen oder anderen Kontaktpaares 51, 61 bzw. 52, 62 festgestellt, kann eine weitere Aufforderung an den Passagier mit nachfolgen­ der Messung und Verstellung der Kopfstütze 3 erfolgen usw.

Das an den Passagier gerichtete Aufforderungssignal, den Kopf an die Kopfstütze 3 anzulegen, gibt gleichzeitig eine Mindestbetätigungsdauer von beispielsweise ein bis zwei Sekunden vor, damit eine korrekte Auswertung der Kopfstel­ lung in Bezug auf die Höheneinstellung der Kopfstütze 3 vorgenommen und ausgeschlossen werden kann, dass infolge von Zufallskontakten eines Körperteils mit der Kopfstütze 3 eine Verstellbewegung durchgeführt wird.

Weiterhin ist bei der Auswertung der von der Schalteinrich­ tung abgegebenen Signale eine Deaktivierung der Verstellein­ richtung unter Abgabe eines Dauersignals nach dem Erreichen einer Extremposition vorgesehen. Um Fehleinstellungen durch Dritte zu vermeiden, wird eine eingestellte Position der Höheneinstellung der Kopfstütze 3 dauerhaft, das heißt beispielsweise für die fortdauernde Belegung eines Fahr­ zeugsitzes, fixiert.

Die Bestimmung des optimalen Anlagepunktes A_S bzw. eines optimalen Anlagebereiches kann grundsätzlich so erfolgen, dass eher eine zu hohe Einstellung der Kopfstütze 3 als eine zu niedrige Einstellung der Kopfstütze 3 erfolgt. Dies kann durch eine entsprechende Anordnung der horizontalen Achse 10 erfolgen, die beispielsweise geringfügig oberhalb der Horizontalen zum optimalen Anlagepunkt A_S angeordnet wird, so dass eine Betätigung des oberen Kontaktpaares 51, 61 nur dann erfolgt, wenn der Kopf des Passagiers deutlich oberhalb des optimalen Anlagepunktes A_S zur Anlage an die Kopfstütze 3 kommt.

Durch die Anordnung mehrerer Schaltkontakte kann die Auflö­ sung bei der Erfassung der Kopfstellung eines Passagiers in Bezug auf die Höheneinstellung der Kopfstütze 3 erhöht und damit auf ein iteratives Verfahren zur Korrektur der Höhen­ einstellung der Kopfstütze 3 verzichtet werden. Als Ausfüh­ rungsbeispiel hierfür ist in Fig. 2 eine Vorrichtung zur Höheneinstellung einer Kopfstütze mit mehreren oberhalb und unterhalb einer horizontalen Achse angeordneten und in Fig. 3 eine kontinuierlich über die Höhe der Kopfstütze 3 wirkende Schalteinrichtung dargestellt.

Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Höheneinstellung einer Kopfstütze 3 entspricht in ihrem prinzipiellen Aufbau der vorstehend anhand der Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform. Im Unterschied hierzu weist die Schalteinrichtung jedoch zwei um die horizontale Ach­ se 10 schwenkbare Wippen 7, 8 auf, die an ihren Enden mit elektrischen Schaltkontakten 71, 72 bzw. 81, 82 versehen sind, denen entsprechende Gegenkontakte 53 bis 56 gegenüber­ stehen, die mit den Tragstangen 2 verbunden, das heißt in Bezug auf Schwenkbewegungen der Kopfstütze 3 im Sinne des Doppelpfeiles S ortsfest angeordnet sind. Die Wippen 7, 8 sind jeweils mit einem Anschlag einer Dreh- oder Schenkelfe­ der 15, 16 verbunden, deren anderer Anschlag mit den Trag­ stangen 2 verbunden ist, das heißt ebenfalls ortsfest in Bezug auf Schwenkbewegungen der Kopfstütze 3 ist.

Bei einer Anlage des Kopfes eines Passagiers oberhalb oder unterhalb der horizontalen Achse 10 und damit oberhalb oder unterhalb des vorgegebenen, optimalen Anlagepunktes an der Kopfstütze 3 wird je nach Größe des Abstandes zur horizonta­ len Achse 10 das näher oder entfernter von der horizontalen Achse 10 angeordnete Kontaktpaar 71, 53; 81, 54 bzw. 82, 55 oder 72, 56 geschlossen und damit eine entsprechende Ver­ stellbewegung durch die Verstelleinrichtung 4 initiiert. Dabei kann das Maß der Verstellung in Abhängigkeit davon festgelegt werden, ob ein näher an der horizontalen Achse 10 angeordnetes Kontaktpaar 81, 54 bzw. 55, 82 der Wippe 8 oder ein Kontaktpaar 71, 53 bzw. 72, 56 der anderen Wippe 7 geschlossen wurde.

Selbstverständlich kann auch bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ein iteratives Verfahren mit mehrfach an den Passagier ergehender Aufforderung zur Kopfanlage angewandt werden.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine kontinuier­ lich über die Höhe der Kopfstütze 3 wirkende Schalteinrich­ tung 9, die in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Kontakt­ schlauch mit schlauchförmigen Kontaktelementen 91, 92 besteht. Die konzentrisch zueinander angeordneten Schlauch­ kontakte 91, 92 sind als kontinuierliche Widerstandselemen­ te ausgebildet, die im Ruhezustand, das heißt bei fehlendem Andruck, voneinander beabstandet sind. Wird ein Anpress­ druck auf die Schlauchkontakte 91, 92 ausgeübt, so berühren die Schlauchkontakte 91, 92 einander im Bereich der Anpress­ kraft, so dass eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Schlauchkontakten 91, 92 hergestellt wird.

Eine an die beiden Schlauchkontakte 91, 92 angelegte Span­ nung führt damit in Abhängigkeit vom Berührungs- oder Kontaktort der Schlauchkontakte 91, 92 zu einem Stromfluss, aus dessen Höhe auf den elektrischen Widerstand des Kontakt­ schlauches 9 bis zum Berührungspunkt und damit auf den Ort des Kontaktschlusses geschlossen werden kann. Über die elek­ trischen Leitungen 12, 13 ist der Kontaktschlauch 9 mit einer Messbrücke 14 verbunden, die nach Auswertung bei­ spielsweise der Stromstärke beim Kontaktschluss und Bestim­ mung des jeweiligen Widerstandes die Verstelleinrichtung 4 zur Höhenverstellung der Kopfstütze 3 aktiviert bzw. bei op­ timaler Einstellung der Kopfstütze 3 kein Signal an die Ver­ stelleinrichtung 4 abgibt.

Anstelle eines einzelnen Kontaktschlauches 9 können zwei oder mehrere Kontaktschläuche über die Kopfstütze 3 ver­ teilt angeordnet werden. Alternativ zu einem Kontakt­ schlauch 9 ist auch die Verwendung von zueinander beabstan­ deten Kontaktbahnen oder Kontaktflächen möglich. Die Auswer­ tung eines Kontaktschlusses kann dabei in gleicher Weise wie vorstehend in Verbindung mit einem Kontaktschlauch 9 erfolgen.

Claims (25)

1. Verfahren zur Höheneinstellung einer mit der Rückenleh­ ne eines Fahrzeugsitzes verbundenen und mittels einer motorisch angetriebenen Verstelleinrichtung höhenver­ stellbaren Kopfstütze, dadurch gekennzeichnet, dass durch Anlegen des Kopfes an die Kopfstütze (3) mindestens eine in der Kopfstütze (3) angeordnete elektrische Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) betätigt wird und dass bei einer Abweichung der Höhenlage der betätigten elektrischen Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) von einem vorgegebenen Anlagepunkt (A_S) des Kopfes an der Kopfstütze (3) die Verstelleinrichtung (4) aktiviert wird und die Kopfstütze (3) anhebt oder absenkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Toleranzbereich oberhalb und unterhalb des vorgegebenen Anlagepunktes (A_S) des Kopfes an der Kopfstütze (3) die Verstelleinrichtung (4) deaktiviert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die mindestens eine elektrische Schaltein­ richtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) so ausgelegt und/oder angeordnet ist, dass zum Betätigen der elektrischen Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) ein Mindestanpressdruck des Kopfes an die Kopfstütze (3) erforderlich ist.

4. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrische Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) so ausgelegt und/oder angeord­ net ist, dass auf die elektrische Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) einwirkende Erschütterungen, Schwingungen oder Beschleunigungen nicht zum Betätigen der elektrischen Schalteinrich­ tung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) führen.

5. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einstei­ gen in das Fahrzeug und/oder Belegen eines Fahrzeugsit­ zes ein optisches und/oder akustisches Signal mit einer Aufforderung an den Passagier abgegeben wird, seinen Kopf an die Kopfstütze (3) anzulegen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal eine Mindestanlegedauer des Kopfes an der Kopfstütze (3) vorgibt.

7. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenein­ stellung mit einer Sitzbelegung-Erkennungseinrichtung derart gekoppelt ist, dass

• a) bei belegtem Sitz und nach einer Betätigung oder nach Deaktivierung der Verstelleinrichtung (4) die Verstelleinrichtung (4) blockiert wird, wenn minde­ stens eine elektrische Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) fortdauernd betä­ tigt wird,
• b) nach Erreichen einer Extremposition der Kopfstütze (3) eine elektrische Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) dauerhaft betätigt wird und dass eine erneute Höheneinstellung dann er­ folgt, wenn über eine vorgegebene Zeitspanne keine elektrische Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) betätigt wurde.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höheneinstellung manuell oder über eine unmittelbare Betätigung der Verstelleinrichtung (4) weiterhin veränderbar ist.

9. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer ersten Kontaktbetätigung und Durchführung einer Ver­ stellbewegung durch die Verstelleinrichtung (4) eine erste Aufforderung an den Passagier ergeht, den Kopf erneut an die Kopfstütze (3) anzulegen, und dass bei einem Abweichen von dem vorgegebenen Anlagepunkt (A_S) die Verstelleinrichtung (4) die Kopfstütze (3) erneut anhebt oder absenkt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt gemäß Anspruch 9 wiederholt wird bis die dem vorgegebenen Anlagepunkt (A_S) des Kopfes an der Kopfstütze (3) entsprechende elektrische Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) betätigt wird.

11. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Be­ tätigen von oberhalb und unterhalb der horizontalen Achse (10) angeordneten elektrischen Schalteinrich­ tungen (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) auch bei einem erneuten Betätigen einer elektrischen Schalt­ einrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92) für eine vorgegebene Zeitspanne keine Verstellung er­ folgt.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfstütze (3) um eine horizontale Achse (10) schwenkbar mit mindestens einer mittels der Verstel­ leinrichtung (4) betätigbaren Tragstange (2) verbunden ist und mindestens eine oberhalb der horizontalen Achse (10) und mindestens eine unterhalb der horizonta­ len Achse (10) angeordnete elektrische Schalteinrich­ tung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82) enthält und dass die elektrische Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82) mit einer Einrichtung zur Steue­ rung der Verstelleinrichtung (4) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfstütze (3) über eine Rückstelleinrichtung (11, 20, 60) mit der Tragstange (2) derart verbunden ist, dass bei unbelasteter Kopfstütze (3) keine Betäti­ gung der elektrischen Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82) erfolgt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die horizontale Achse (10) so angeord­ net und/oder die Rückstelleinrichtung (11, 20, 60) so bemessen ist, daß bei einer Anlage des Kopfes an die Kopfstütze (3) in einem Toleranzbereich oberhalb und unterhalb der horizontalen Achse (10) die elektrische Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82) nicht betätigt wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Toleranzbereich, in dem die elektrische Schalteinrichtung (51-56, 61, 62; 71, 72; 81, 82) nicht betätigt wird, unterhalb der horizontalen Achse (10) größer ist als der Toleranzbereich oberhalb der horizontalen Achse (10).

16. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellein­ richtung (11, 20, 60) aus einer an der horizontalen Achse (10) angeordneten Dreh- oder Schenkelfeder (11) und jeweils einem mit der Kopfstütze (3) und mit der Tragstange (2) gekoppelten Anschlag (20, 60) besteht.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche 12 bis 16, gekennzeichnet durch eine An­ zahl n größer oder gleich 1 oberhalb und unterhalb der horizontalen Achse (10) mit der Tragstange (2) verbun­ dener elektrischer Kontakte (51-56) und eine gleiche Anzahl mit diesen kontaktierbaren und mit der Kopfstüt­ ze (3) verbundenen Gegenkontakten (61, 62; 71, 72; 81, 82).

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kontakte (51-56) und Gegenkon­ takte (61, 62; 71, 72; 81, 82) gleichmäßig über die Höhe der Kopfstütze (3) und in gleichen Abständen zur horizontalen Achse (10) angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Gegenkontakte (61, 62; 71, 72; 81, 82) an mindestens einer um die horizontale Achse (10) schwenkbaren und mit der Kopfstütze (3) verbundenen Wippe (6, 7, 8) angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Gegenkontakte (61, 62; 71, 72; 81, 82) an einer Anzahl n/2 um die horizontale Achse (10) schwenkbarer und mit der Kopfstütze (3) verbundener Wippen (6, 7, 8) angeordnet sind, wobei jede Wippe (6, 7, 8) jeweils einen oberhalb und unterhalb der horizon­ talen Achse (10) angeordneten Gegenkontakt (61, 62; 71, 72; 81, 82) aufweist.

21. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Dreh- oder Schenkelfeder (11) zur Verän­ derung der Ansprechtoleranz veränderbar ist.

22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch mindestens zwei in der Kopfstütze angeordneter und sich im Wesentlichen senkrecht erstreckender und zueinander beabstandeter elektrischer Kontaktleiter oder -flächen (91, 92), die an eine mit einer Einrich­ tung zur Steuerung der Verstelleinrichtung (4) verbun­ dene Messbrücke (14) angeschlossen sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Kontaktleiter oder -flächen (91, 92) senkrecht zur Kopf-Anlagefläche der Kopfstütze (3) hintereinander angeordnet sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Paar Kontaktleiter oder -flächen (91, 92) in der Symmetrieachse der Kopfstütze (3) ange­ ordnet ist.

25. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktleiter oder -flächen (91, 92) bestromt sind und daß die Meßbrücke als Widerstands-Meßbrücke (14) ausge­ bildet ist.