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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz für ein Kraftfahrzeug sowie ein Fahrzeugsitzsystem für ein Kraftfahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeuge bekannt, insbesondere Coupes, die einen Fahrzeugsitz mit Gurtbandführung umfassen, über die das der B-Säule des Kraftfahrzeugs zugeordnete Gurtband geführt ist, um die Handhabung für den Fahrzeuginsassen zu erleichtern.
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Des Weiteren sind Fahrzeugsitze bekannt, die eine Rückenlehne, eine höhenverstellbare Kopfstütze und eine im Fahrzeugsitz integrierte Gurtbandführung für einen Sicherheitsgurt umfassen. Derartige Fahrzeugsitze werden auch als gurtintegrierte Sitze mit entsprechend höhenverstellbarer Kopfstütze bezeichnet. Üblicherweise ist dabei die Kopfstützte an einem von der Rückenlehne separat ausgebildeten Seitenholm angeordnet, über den die Gurtbandführung als auch die Kopfstütze verstellt werden kann. Ein derartiger Fahrzeugsitz ist beispielsweise in der
DE 196 51 014 C1 beschrieben.
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Derartige Fahrzeugsitze werden zukünftig beispielsweise vermehrt beim automatisierten oder autonomen Fahren zum Einsatz kommen, bei denen der Fahrer das System bzw. das Fahrzeug nicht mehr dauernd überwachen müssen wird. Vielmehr führt das Fahrzeug selbständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, Spurwechsel und Spurhalten durch. Dies ermöglicht es, dass der Fahrer eine ihm angenehme Position in einer beliebigen Sitzeinstellung im Rahmen eines vorgegebenen Sitzverstellfeldes einnimmt. Diese Sitzpositionen können dabei insbesondere von einem vorbestimmten Bereich einer Normposition des Fahrzeugsitzes (im weiteren vereinfacht als Normposition bezeichnet) abweichen, auf die heutige Insassenschutzkonzepte, wie Sicherheitsgurtsysteme, hin entwickelt werden. Derartige Sitzpositionen können bei automatisiert oder autonom fahrenden Fahrzeugen auch die weiteren Fahrzeuginsassen einnehmen.
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Als nachteilig hat sich bei den zuvor genannten Fahrzeugsitzen jedoch herausgestellt, dass die Fahrzeugsitze sehr massiv gebaut sein müssen, da die Kopfstütze an dem Seitenholm gelagert ist, wobei die Kopfstütze die bei einem Unfall auftretenden Kräfte aufnimmt, welche dann über den Seitenholm entsprechend abgeführt werden. Zudem ist eine Verstellung eines Fahrzeugsitzes hin zu einer Komfortposition für den Fahrzeuginsassen sehr aufwendig, da verschiedene Parameter des Fahrzeugsitzes angepasst werden müssen. Die Komfortposition beschreibt insbesondere eine Entspannungs-, Ruhe- oder Liegeposition des Fahrzeugsitzes.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfach aufgebauten Fahrzeugsitz bereitzustellen, der den Sicherheitsanforderungen gerecht wird und eine stets optimale Gurtbandführung für den Fahrzeuginsassen bereitstellt. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung einen Fahrzeugsitz und/oder ein Fahrzeugsitzsystem zur Verfügung zu stellen, das eine einfache Verstellung des Fahrzeugsitzes ermöglicht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Fahrzeugsitz für ein Kraftfahrzeug gelöst, mit einer Rückenlehne, einer höhenverstellbaren Kopfstütze und einer im Fahrzeugsitz integrierten Gurtbandführung für einen Sicherheitsgurt, wobei die höhenverstellbare Kopfstütze mit der Rückenlehne gekoppelt ist, und wobei die Kopfstütze mit einem Gurtbandführungsverstellmechanismus mechanisch koppelbar ist, der die Gurtbandführung beim Verstellen der Höhe der Kopfstütze mechanisch verstellt.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist es, die Gurtbandführung mit der Kopfstütze in mechanischer Weise zu koppeln, sodass eine mechanische Verstellung der Kopfstütze, insbesondere die Einstellung der Höhe der Kopfstütze, eine entsprechende Verstellung der Gurtbandführung zur Folge hat. Hierdurch ist sichergestellt, dass sich die Gurtbandführung und somit das am Fahrzeuginsassen anliegende Gurtband des Sicherheitsgurts stets in optimaler Position befindet, insbesondere hinsichtlich der Höhe im Schulterbereich des Fahrzeuginsassen. Dies liegt daran, dass der Fahrzeuginsasse die Kopfstütze des Fahrzeugsitzes üblicherweise an seine Körpergröße anpasst, wodurch gleichzeitig die Gurtbandführung entsprechend angepasst wird. Da die höhenverstellbare Kopfstütze mit der Rückenlehne direkt gekoppelt ist, lässt sich der Fahrzeugsitz entsprechend schmal gestalten, da kein massiv ausgebildeter Seitenholm nötig ist. Zudem lässt sich dadurch die Bedienung für den Fahrzeuginsassen erleichtern und es sind keine separaten Verstellmechanismen für die Gurtbandführungs-Höhenverstellung notwendig. In einer Ausführungsform sind die Kopfstütze und der Gurtbandführungsverstellmechanismus vorzugsweise dauerhaft mechanisch miteinander gekoppelt.
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Die Rückenlehne kann einen Kopfstützenabschnitt aufweisen, an dem die Kopfstütze beweglich angeordnet ist. Insofern ist sichergestellt, dass der Fahrzeugsitz, insbesondere die Kopfstütze sowie der Kopfstützenabschnitt der Rückenlehne, die bei einem Unfall auftretenden hohen Lasten in einfacher Weise aufnehmen kann.
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Ein Aspekt sieht vor, dass die Kopfstütze gurtbandführungsfrei ausgebildet ist. Insofern läuft das Gurtband des Sicherheitsgurts nicht durch die Kopfstütze selbst, sondern zumindest seitlich an der Kopfstütze vorbei. Hierdurch kann ein schmaler Kopfstützenabschnitt der Rückenlehne sowie eine entsprechend schmale Kopfstütze bereitgestellt werden, um die Gurtbandführung entlang des Schulterbereichs des Fahrzeuginsassen zu gewährleisten.
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Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass der Gurtbandführungsverstellmechanismus einen Mitnehmer mit einem Umlenkabschnitt für das Gurtband aufweist, der einen Auflagepunkt für das Gurtband umfasst. Durch den Gurtbandführungsverstellmechanismus wird die Höhe des Auflagepunkts beim Verstellen der Höhe der Kopfstütze mechanisch verstellt. Beim Verstellen der Höhe der Kopfstütze wird der Mitnehmer ebenfalls entsprechend verstellt. Der Mitnehmer nimmt dabei das Gurtband im Bereich des Umlenkabschnitts entsprechend mit, wodurch sich der Aufgabepunkt des Gurtbands am Umlenkabschnitt ändert. Bei einer Höhenverstellung der Kopfstütze ändert sich dementsprechend die Höhe des Auflagepunkts in analoger Weise zur Höhe der Kopfstütze, insbesondere in Bezug auf die Rückenlehne. Hierdurch ist sichergestellt, dass sich das Gurtband aufgrund des höhenverstellten Umlenkabschnitts dem Schulterbereich des Fahrzeuginsassen entsprechend anpasst, sodass in einer Rückhaltesituation, beispielsweise bei einem Unfall, eine maximale Rückhaltewirkung auf den Fahrzeuginsassen über das Gurtband des Sicherheitsgurts erreicht werden kann.
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Insbesondere haben ein Referenzpunkt der Kopfstützte und der Umlenkabschnitt unabhängig von der eingestellten Höhe der Kopfstütze stets einen definierten Abstand zueinander. Der definierte Abstand ist unabhängig von der eingestellten Höhe vorzugsweise gleichbleibend, sodass die Höhe der Kopfstützte in gleicher Weise wie die des Umlenkabschnitts verstellt wird, also abhängig voneinander. Somit findet keine (ungewollte) Relativbewegung zwischen der Kopfstützte und dem Umlenkabschnitt statt, da eine Veränderung der Höhe der Kopfstütze zu einer entsprechenden Veränderung der Position des Umlenkabschnitts führt, insbesondere der Höhe des Auflagepunkts. Dies stellt sicher, dass die Gurtbandumlenkung des Gurtbands im Schulterbereich des Fahrzeuginsassen stets an die Größe des Fahrzeuginsassen angepasst ist. Die Größe des Fahrzeuginsassen wird indirekt über die eingestellte Höhe der Kopfstütze erfasst.
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Die Höheneinstellung der Kopfstütze kann demnach als ein Sensor für die Einstellung der Gurtbandführung angesehen werden, insbesondere für die Einstellung des Umlenkabschnitts des Gurtbandführungsverstellmechanismus.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Kopfstütze ein Kopfstützengrundelement auf, mit dem der Gurtbandführungsverstellmechanismus fest verbunden ist. An dem Kopfstützengrundelement, welches aus einem Metall oder Kunststoff gebildet sein kann, ist ein Polster angebracht, über das der Kopf des Fahrzeuginsassen komfortabel gestützt wird. Das Kopfstützengrundelement stellt somit aufgrund seiner im Wesentlichen starren Ausbildung einen Angreifpunkt für den Gurtbandführungsverstellmechanismus bereit.
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Insbesondere ist das Kopfstützengrundelement mit einer an der Rückenlehne vorgesehenen Verstellführung gekoppelt, entlang derer die Kopfstütze translatorisch verstellbar ist. Bei der Verstellführung kann es sich um eine Schiene bzw. ein Schienensystem handeln, entlang derer die Kopfstütze, insbesondere das Kopfstützengrundelement der Kopfstütze, verstellt werden kann. Hierdurch ist gewährleistet, dass sich die Kopfstütze im Wesentlichen entlang einer Längsachse der Rückenlehne nach oben bzw. unten verstellen lässt. Die Verstellführung führt die Kopfstütze während deren Bewegung entsprechend.
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Beispielsweise weist die Verstellführung Rastbereiche auf, in denen das Kopfstützengrundelement einrastet, sodass die Kopfstütze stufenweise verstellbar ist. Hierzu kann ein mechanischer Höhenverstellmechanismus vorgesehen sein, über den die Höhe der Kopfstütze eingestellt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest ein Aktuator vorgesehen, der mit dem Kopfstützengrundelement mechanisch gekoppelt ist, um die Position der Kopfstütze zu verstellen, insbesondere stufenlos. Demnach ist ein elektromechanischer Höhenverstellmechanismus für die Kopfstütze vorgesehen, der über ein entsprechendes Bedienelement vom Fahrzeuginsassen bedient werden kann. Der Aktuator wird dabei von einer Steuer- und/oder Auswerteeinheit angesteuert, um die Kopfstütze in gewünschter Weise zu verstellen. Die Steuer- und/oder Auswerteeinheit kann Teil des Fahrzeugsitzes sein oder separat ausgebildet sein, und beispielsweise in einer zentralen Steuer- und/oder Auswerteeinheit des Kraftfahrzeugs integriert sein.
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Der Aktuator kann mit dem Kopfstützengrundelement über ein Übertragungselement zusammenwirken, sodass die Drehbewegung eines als Elektromotor ausgebildeten Aktuators in eine translatorische Bewegung der Kopfstütze, insbesondere des Kopfstützengrundelements der Kopfstütze, umgesetzt wird. Das Übertragungselement kann hierzu unter anderem eine Spindel umfassen.
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Folglich umfasst der Fahrzeugsitz einen Höhenverstellmechanismus für die Kopfstütze, der insbesondere mechanisch und/oder elektromechanisch ausgebildet ist.
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Vorzugsweise ist das gesamte Sicherheitsgurtsystem in dem Fahrzeugsitz integriert, d.h. auch der Gurtaufroller und/oder ein Gurtstraffer sind in dem Fahrzeugsitz angeordnet. Der Gurtstraffer kann einen reversiblen Gurtstraffer und/oder einen irreversiblen Hauptstraffer umfassen. Die Funktionen des Gurtaufrollers sowie des Gurtstraffers sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Der Gurtaufroller und der Gurtstraffer können jeweils von der Steuer- und/oder Auswerteeinheit angesteuert werden, die auch den Aktuator des Höhenverstellmechanismus ansteuert. Alternativ kann eine andere Steuer- und/oder Auswerteeinheit vorgesehen sein, beispielsweise eine übergeordnete Steuer- und/oder Auswerteeinheit des Kraftfahrzeugs und/oder eines Fahrzeuginsassen-Schutzsystems.
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Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst der Fahrzeugsitz einen Neigungseinstellmechanismus für die Rückenlehne. Demnach ist es möglich, dass sich die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes von einer Normposition in eine andere Position außerhalb der Normposition, insbesondere eine Komfortposition verstellen lässt. Die Komfortposition ist beispielsweise eine Entspannungs- bzw. Ruheposition, bei der die Rückenlehne weiter nach hinten und/oder unten verstellt bzw. abgewinkelt ist, als dies bei der Normposition der Fall ist.
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Zudem kann die Rückenlehne in zumindest zwei Abschnitte unterteilt sein, welche zueinander verstellt werden können, um eine möglichst optimale und angenehme Fahrzeugsitzposition für den Fahrzeuginsassen zu erreichen. Diese relative Verstellung kann unabhängig voneinander oder in Abhängigkeit voneinander erfolgen, insbesondere über eine entsprechend ausgebildete Koppelung der beiden Abschnitte. Die beiden Abschnitte der Rückenlehne sind beispielsweise über eine Gelenkeinheit miteinander verbunden, sodass sie sich relativ zueinander verstellen lassen.
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Generell kann zumindest ein Rückenlehnenaktuator vorgesehen sein, über den die Rückenlehne elektromechanisch verstellbar ist, also zumindest die Neigung der Rückenlehne. Zudem können über denselben Rückenlehnenaktuator oder einen weiteren Rückenlehnenaktuator die beiden Abschnitte der Rückenlehne zueinander verstellbar sein, um beispielsweise eine verbesserte Fahrzeugsitzgeometrie für den Fahrzeuginsassen zu erreichen.
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Ferner kann ein Höhenverstellmechanismus für die Kopfstütze vorgesehen sein, der mit dem Neigungseinstellmechanismus für die Rückenlehne zumindest steuerungstechnisch gekoppelt ist, sodass eine Veränderung der Neigung der Rückenlehne eine Veränderung der Höhe der Kopfstütze zur Folge hat.
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Sofern der Fahrzeugsitz von einer Normposition in eine andere Position, insbesondere die Komfortposition, überführt wird, wird neben der Rückenlehne gleichzeitig die Höhe der Kopfstütze verstellt, um eine optimale Position für den Fahrzeuginsassen bereitstellen zu können. Da mit der Höhe der Kopfstütze gleichzeitig die Gurtbandführung über den Gurtbandführungsverstellmechanismus in mechanischer Weise (automatisch) verstellt wird, ergibt sich somit eine komfortable Position für den Fahrzeuginsassen, in der dieser dennoch optimal über den Sicherheitsgurt geschützt ist. Vorzugsweise umfasst die Steuer- und Auswerteeinheit einen Algorithmus, der abhängig von einem Verstellwinkel der Rückenlehne eine Höhenverstellung der Kopfstütze auslöst. Der Algorithmus kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass eine gekoppelte Verstellung erst ab einem vorgegebenen Neigungswinkel der Rückenlehne erfolgt. Der vorgegebene Neigungswinkel der Rückenlehne kann beispielsweise dem Neigungswinkel entsprechen, ab dem die Neigung der Rückenlehne nicht mehr der Normposition entspricht.
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Beispielsweise ist es möglich, dass der Fahrzeuginsasse seinen Fahrzeugsitz in einer Extremstellung des Fahrzeugsitzes zu einer Liege umfunktioniert, bei der dennoch der Kopf des Fahrzeugsitzes auf der Kopfstütze aufliegt, insbesondere dem Polster, und gleichzeitig das Gurtband des Sicherheitsgurts eng um den Körper des Fahrzeuginsassen verläuft, insbesondere dessen Schulterbereich.
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Der Fahrzeuginsasse kann generell die Einstellung der Kopfstütze und/oder die der Neigung der Rückenlehne über eine Eingabeeinheit des Kraftfahrzeugs vornehmen, beispielsweise an einer Bedieneinheit des Kraftfahrzeugs, die entsprechende Bedienelemente umfasst. In Abhängigkeit von der Bedienung der Eingabeeinheit, die mit der Steuer- und/oder Auswerteeinheit gekoppelt ist, wird der Aktuator und/oder der Rückenlehnenaktuator angesteuert, um die gewünschte Einstellung umzusetzen. Diese Funktionalität kann über ein entsprechend ausgebildetes Fahrzeugsitzsystem bereitgestellt werden.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Neigungseinstellmechanismus und der Höhenverstellmechanismus in mechanischer Weise miteinander gekoppelt sind. Hierdurch ergibt sich, dass eine Veränderung der Neigung der Rückenlehne automatisch eine entsprechende Veränderung der Höhe der Kopfstütze und damit einhergehend der Gurtbandführung zur Folge hat.
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Der Fahrzeugsitz kann eine Sitzschale umfassen, die einen Sitzschalenumlenkbereich der Gurtbandführung hat. Das Gurtband liegt in einer Ausgangsposition vorzugsweise an einem Sitzschalenauflagepunkt im Sitzschalenumlenkbereich auf. Das Gurtband wird demnach durch den Sitzschalenumlenkbereich geführt, der eine entsprechende Öffnung für das Gurtband aufweist, sodass der Fahrzeugsitz, insbesondere dessen Sitzschale, selbst Teil der Gurtbandführung ist.
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Bei der Ausgangsposition handelt es sich insbesondere um eine Position, in der die Kopfstütze und der mit der Kopfstütze gekoppelte Gurtbandführungsverstellmechanismus eine minimale Höhe haben und sich in einer untersten Stellung befinden. Demnach liegt das Gurtband in dieser Position sowohl am Auflagepunkt des Umlenkabschnitts des Mitnehmers als auch am Sitzschalenauflagepunkt des Sitzschalenumlenkbereichs auf. Sofern die Kopfstütze und der damit mechanisch fest gekoppelte Gurtbandführungsverstellmechanismus nach oben verstellt werden, nimmt der Mitnehmer das Gurtband entsprechend mit, wodurch dieses vom Sitzschalenauflagepunkt gehoben wird, weswegen das Gurtband nicht mehr auf dem Sitzschalenauflagepunkt aufliegen muss.
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In einer weiteren Ausführungsform des Fahrzeugsitzes kann die mechanische Koppelung der der höhenverstellbaren Kopfstütze und des Gurtbandführungsverstellmechanismus entkoppelbar ausgeführt sein. Insbesondere können hierbei die höhenverstellbare Kopfstütze und der Gurtbandführungsverstellmechanismus in einer Grundeinstellung von einem Fahrzeuginsassen unabhängig voneinander in eine Ausgangslage eingestellt werden und die mechanische Koppelung der der höhenverstellbaren Kopfstütze und des Gurtbandführungsverstellmechanismus erfolgt erst nach dem Einstellen der Ausgangslage durch den Fahrzeuginsassen. Durch die Koppelung erst nach dem Einstellen der Ausgangslage kann erreicht werden, dass einerseits zunächst eine optimale bzw. komfortable Lage der Kopfstütze und der Gurtbandführung zueinander eingestellt werden kann und andererseits im weiteren Gebrauch bei einer weiteren Einstellung bzw. Verstellung des Fahrzeugsitzes durch den Fahrzeuginsassen die Kopfstütze und die Gurtbandführung in ihrer relativen Lage zueinander gekoppelt sind. Für die mechanische Entkoppelung der Kopfstütze und des Gurtbandführungsverstellmechanismus in der Grundeinstellung bzw. für die Grundeinstellung kann beispielsweise die Steuer- und/oder Auswerteeinheit geeignete Bedien- und/oder Entkoppelungselemente umfassen.
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Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß durch ein Fahrzeugsitzsystem für ein Kraftfahrzeug gelöst, mit einer Steuer- und/oder Auswerteeinheit und einem Fahrzeugsitz der zuvor genannten Art, wobei die Steuer- und/oder Auswerteeinheit mit zumindest einem Aktuator elektrisch verbunden ist, um diesen anzusteuern. Die Steuer- und/oder Auswerteeinheit steuert demnach den zumindest einen Aktuator an, über den der Fahrzeugsitz verstellt werden kann. Insbesondere wird durch die Steuer- und/oder Auswerteeinheit der Aktuator für die Kopfstütze und/oder die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes angesteuert. Das Fahrzeugsitzsystem kann durch einen Fahrzeugsitz ausgebildet sein, der eine entsprechend integrierte Steuer- und/oder Auswerteeinheit aufweist. Ferner kann die Steuer- und/oder Auswerteeinheit separat zum Fahrzeugsitz ausgebildet sein, wobei entsprechende Leitungen zur Signalübertragung zwischen der Steuer- und/oder Auswerteeinheit und dem Fahrzeugsitz vorgesehen sind.
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Demnach kann der zumindest eine Aktuator einem Neigungseinstellmechanismus und/oder einem Höhenverstellmechanismus für die Kopfstütze zugeordnet sein. Insbesondere können mehrere Aktuatoren vorgesehen sein, um die Rückenlehne und die Kopfstütze zu verstellen, beispielsweise unabhängig voneinander über mehrere Aktuatoren.
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Der Fahrzeuginsasse kann dazu die Position der Komponenten des Fahrzeugsitzes über entsprechende Bedieneinheiten verstellen, sodass die Rückenlehne und/oder die Kopfstütze entsprechend eingestellt werden. Alternativ oder ergänzend kann der Fahrzeuginsasse (in einem bestimmten Betriebsmodus) des Kraftfahrzeugs vorgegebene Einstellungen auswählen, bei denen die Kopfstütze und/oder die Rückenlehne entsprechend verstellt werden bzw. wird, indem die Steuer- und/oder Auswerteeinheit die Ansteuerungssignale ausgibt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist wenigstens ein Sensor vorgesehen, wobei die Steuer- und/oder Auswerteeinheit eingerichtet ist, den zumindest einen Aktuator in Abhängigkeit von vom Sensor erfassten Daten anzusteuern.
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Vorzugsweise ist der Sensor bzw. sind die Sensoren sitzintegrierte Sensoren zur Lagefeststellung des Fahrzeugsitzes. Weiterhin kann es sich bei dem Sensor um einen optischen Sensor, wie beispielsweise eine Kamera handeln, der die Position des Fahrzeuginsassen und/oder des Fahrzeugsitzes, insbesondere die Neigung des Fahrzeugsitzes, erfasst. In Abhängigkeit von der Sitzposition des Fahrzeuginsassen bzw. der Stellung des Fahrzeugsitzes wird dann der Aktuator angesteuert, um die Höhe der Kopfstütze entsprechend zu verändern.
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Bei dem wenigstens einen Sensor kann es sich ferner um einen Positionssensor handeln, der eine Positions- bzw. Lageveränderung des Fahrzeugsitzes erfasst, insbesondere der Rückenlehne, um daraufhin die Rückenlehne und/oder die Kopfstütze entsprechend anzusteuern.
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Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Steuer- und/oder Auswerteeinheit eingerichtet ist, vom Sensor erfasste Daten zu speichern, zu verarbeiten und/oder Lernmodelle auf die vom Sensor erfassten Daten anzuwenden. Hierdurch ist es möglich, dass wenigstens ein digitaler Algorithmus verwendet wird, um die entsprechenden Einstellungen des Fahrzeugsitzes vorzunehmen, die von der erfassten Position des Fahrzeuginsassen und/oder des Fahrzeugsitzes abhängen. Über den wenigstens einen digitalen Algorithmus, der verwendet wird, lässt sich unter anderem eine entsprechende Maschinenlernfunktion implementieren.
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Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 eine Frontansicht auf einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz in einer ersten Position,
- - 2 den Fahrzeugsitz aus 1 in einer zweiten Position,
- - 3 eine erste Perspektivansicht des Fahrzeugsitzes gemäß 1,
- - 4 eine erste Perspektivansicht des Fahrzeugsitzes gemäß 2,
- - 5 eine zweite Perspektivansicht des Fahrzeugsitzes gemäß 1,
- - 6 eine zweite Perspektivansicht des Fahrzeugsitzes gemäß 2, und
- - 7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzsystems, bei der sich der Fahrzeugsitz in zwei unterschiedlichen Positionen befindet.
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In den 1 bis 6 ist ein erfindungsgemäßer Fahrzeugsitz 10 in verschiedenen Perspektiven in jeweils zwei unterschiedlichen Positionen gezeigt. Der Fahrzeugsitz 10 ist dabei in den 1, 3 und 5 in einer ersten Position sowie in den 2, 4 und 6 in einer zweiten Position gezeigt, die auch als Ausgangsposition bezeichnet werden kann.
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Der Fahrzeugsitz 10 umfasst eine verstellbare Rückenlehne 12 sowie eine höhenverstellbare Kopfstütze 14, die einem Kopfstützenabschnitt 16 der Rückenlehne 12 zugeordnet ist.
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Ferner umfasst der Fahrzeugsitz 10 ein Sicherheitsgurtsystem mit einem Sicherheitsgurt 18, der ein Gurtband 20 aufweist, das über eine Gurtbandführung 22 geführt ist. Die Gurtbandführung 22 und das Sicherheitsgurtsystem sind im Fahrzeugsitz 10 integriert, es handelt sich in der dargestellten Ausführungsform somit um einen sitzintegrierten Sicherheitsgurt 18.
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Der Fahrzeugsitz 10 umfasst ferner einen Höhenverstellmechanismus 24 für die Kopfstütze 14, über den sich die Kopfstütze 14 entsprechend in der Höhe in Bezug auf den Kopfstützenabschnitt 16 der Rückenlehne 12 verstellen lässt. In der Ausgangsposition der 2, 4 und 6 befindet sich die Kopfstütze 14 in einer untersten Stellung,
Der Höhenverstellmechanismus 24 umfasst hierzu in der gezeigten Ausführungsform einen Aktuator 26, der mit einem Übertragungselement 28 gekoppelt ist. Das Übertragungselement 28 ist zwischen dem Aktuator 26 und der Kopfstütze 14 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist das Übertragungselement an einem Kopfstützengrundelement 30 der Kopfstütze 14 angeordnet, an dem ein Polster 32 der Kopfstütze 14 befestigt ist. Das Kopfstützengrundelement 30, welches in den Figuren hinter dem Polster 32 angeordnet ist, ist lediglich in 1 angedeutet.
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Das Kopfstützengrundelement 30 ist ferner über eine an der Rückenlehne 12, hier einer an dem Kopfstützenabschnitt 16 vorgesehenen Verstellführung 34 beweglich geführt. Die Verstellführung 34 ist ebenfalls Teil des Höhenverstellmechanismus 24. Die Verstellführung 34 stellt sicher, dass die Kopfstütze 14 über ihr Kopfstützengrundelement 30 translatorisch in der Höhe verstellt werden kann, sofern der Aktuator 26 das Übertragungselement 28 entsprechend antreibt.
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Bei dem Aktuator 26 kann es sich um einen Elektromotor handeln, dessen Drehbewegung vom Übertragungselement 28 in eine translatorische Bewegung übersetzt wird, sodass sich das mit dem Übertragungselement 28 gekoppelte Kopfstützengrundelement 30 entsprechend translatorisch entlang der Verstellführung 34 verstellen lässt. Hierzu kann das Übertragungselement 28 unter anderem eine Spindel und/oder eine Übersetzung umfassen.
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Beispielsweise ist die Verstellführung 34 als eine Schiene bzw. ein Schienensystem ausgebildet, worüber das korrespondierend ausgebildete Kopfstützengrundelement 30 einerseits sicher gehalten ist und andererseits geführt bewegt werden kann.
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Der Höhenverstellmechanismus 24 ist zudem mit einem Gurtbandführungsverstellmechanismus 36 fest gekoppelt, über den die Gurtbandführung 22 verstellt werden kann.
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Da der Gurtbandführungsverstellmechanismus 36 mit dem Höhenverstellmechanismus 24 fest gekoppelt ist, wird die Gurtbandführung 22 beim Verstellen der Höhe der Kopfstütze 14 in mechanischer Weise automatisch verstellt. Hierzu umfasst der Gurtbandführungsverstellmechanismus 36 einen Mitnehmer 38, der einen Umlenkabschnitt 40 für das Gurtband 20 umfasst. Der Umlenkabschnitt 40 weist demnach einen Auflagepunkt 42 bzw. eine Auflagelinie für das Gurtband 20 auf, worüber das Gurtband 20 entsprechend geführt ist.
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Der Mitnehmer 38 des Gurtbandführungsverstellmechanismus 36 ist fest mit dem Kopfstützengrundelement 30 verbunden, sodass die Höhenverstellung der Kopfstütze 14 eine entsprechend geartete, translatorische Bewegung des Mitnehmers 38 zur Folge hat, wodurch sich der Auflagepunkt 42 des Gurtbands 20 am Umlenkabschnitt 40 entsprechend hinsichtlich der Höhe ändert. Die entsprechende feste Koppelung 43 des Mitnehmers 38 am Kopfstützengrundelement 30 ist ebenfalls lediglich in 1 angedeutet, da sie vom Polster 32 der Kopfstütze 14 verdeckt ist.
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Demnach haben ein Referenzpunkt der Kopfstütze 14, beispielsweise der Mittelpunkt des Polsters 32, sowie der Umlenkabschnitt 40 stets hinsichtlich der Höhe einen definierten Abstand zueinander, wobei dieser definierte Abstand unabhängig von der eingestellten Höhe der Kopfstütze 14 ist und dementsprechend gleichbleibt, wenn die Höhe der Kopfstütze 14 verstellt wird.
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Dies geht anschaulich aus einem entsprechenden Vergleich der 1 und 2, der 3 und 4 sowie der 5 und 6 hervor, in denen die Kopfstütze 14 des Fahrzeugsitzes 10 jeweils in zwei unterschiedlichen Positionen aus drei verschiedenen Perspektiven dargestellt ist.
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Aus den 2, 4 und 6, in denen die Kopfstütze des Fahrzeugsitzes 10 in der Ausgangsstellung bzw. untersten Stellung gezeigt ist, wird deutlich, dass der Fahrzeugsitz 10 eine Sitzschale 44 umfasst, die einen Sitzschalenumlenkbereich 46 für das Gurtband 20 definiert, also einen Bereich der Gurtbandführung 22, in dem das Gurtband 20 durch die Sitzschale 44 umgelenkt wird.
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Dieser Sitzschalenumlenkbereich 46 umfasst eine Öffnung 47 in der Sitzschale 44, durch die das Gurtband 20 geführt ist.
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Das Gurtband 20 liegt dabei in der Ausgangsposition bzw. untersten Stellung der Kopfstütze 14 des Fahrzeugsitzes 10 an einem entsprechend ausgebildeten Sitzschalenauflagepunkt 48 zusätzlich zum Auflagepunkt 42 am Mitnehmer 38 auf, wie die in den 2, 4 und 6 gezeigt ist. Folglich liegt das Gurtband 20 in der Ausgangsstellung der Kopfstütze 14 des Fahrzeugsitzes 10 auf zwei unterschiedlichen Auflagepunkten 42, 48 auf, die dem Schulterbereich des Fahrzeuginsassen zugeordnet sind.
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Aus den 3 und 4 geht insbesondere hervor, dass der Fahrzeugsitz 10 zusätzlich einen Gurtaufroller 50 sowie einen Gurtstraffer 52 umfasst, über den das Gurtband 20 eingezogen bzw. (vor-)gestrafft wird. Insofern bietet der Fahrzeugsitz 10 trotz seiner kompakten Bauweise entsprechende Komfort- und Sicherheitsfunktionen, die ein herkömmlicher Fahrzeugsitz in Kombination mit einem separat in einem Fahrzeug angeordneten Rückhaltesystem hat.
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Ferner geht bereits aus den 3 bis 6 hervor, dass die Rückenlehne 12 neben dem Kopfstützenabschnitt 16 einen oberen Abschnitt 54 aufweist, der über ein entsprechend ausgebildetes Gelenk 56 mit einem unteren Abschnitt 58 gekoppelt ist. Demnach kann die Rückenlehne 12 in sich verstellt werden, wie insbesondere aus der 7 hervorgeht, auf die später noch Bezug genommen wird.
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Folglich umfasst der Fahrzeugsitz 10 neben dem Höhenverstellmechanismus 24 für die Kopfstütze 14 und dem Gurtbandführungsverstellmechanismus 36, über den die Gurtbandführung 22 mit der Kopfstütze 14 gleichmäßig verstellt wird, einen Neigungseinstellmechanismus 60, über den die Neigung des Fahrzeugsitzes 10 eingestellt werden kann, insbesondere die Neigung der Rückenlehne 12.
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Der Neigungseinstellmechanismus 60 für die Rückenlehne 12 kann zumindest steuerungstechnisch mit dem Höhenverstellmechanismus 24 gekoppelt sein, sodass die Position der Kopfstütze 14 und damit einhergehend die Position der Gurtbandführung 22, insbesondere des Auflagepunkts 42, in Abhängigkeit von der eingestellten Neigung der Rückenlehne 12 verändert wird.
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Ferner kann eine mechanische Koppelung des Neigungseinstellmechanismus 60 und des Höhenverstellmechanismus 24 vorliegen, sodass der Höhenverstellmechanismus 24 automatisch betätigt wird, sofern die Neigung der Rückenlehne 12 über den Neigungseinstellmechanismus 60 verstellt werden sollte.
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In 7 ist auf der linken Seite eine Fahrposition des Fahrzeugsitzes 10 gezeigt, bei der der Fahrzeugsitz 10 im Wesentlichen eine Neigung von etwa 25° in Bezug auf eine vom Fahrzeugboden ausgehende Normale N hat. Die Rückenlehne 12 ist demnach um einen Winkel von 25° aus ihrer senkrechten Position verstellt, wobei hier der Fahrzeuginsassen als Bezug dient. Diese Position entspricht im Wesentlichen einer Normposition des Fahrzeugsitzes.
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Auf der rechten Seite der 7 ist dagegen eine weitere, von der Fahrposition unterschiedliche Position gezeigt, die einer möglichen Komfortposition entspricht. In dieser Position ist die Rückenlehne 12 gegenüber der dargestellten Normposition weiter nach hinten geneigt, nämlich um „+ X°“.
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In der gezeigten Darstellung sind die beiden Abschnitte 54, 58 der Rückenlehne 12 über das Gelenk 56 ebenfalls zueinander verstellt, sodass nicht nur die Neigung der Rückenlehne 12, sondern auch die Form der Rückenlehne 12 eingestellt worden ist. Insofern umfasst der Neigungseinstellmechanismus 60 auch einen Formeinstellmechanismus für die Rückenlehne 12.
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Wie bereits erläutert ist der Neigungseinstellmechanismus 60 mit dem Höhenverstellmechanismus 24 vorzugsweise steuerungstechnisch gekoppelt, sodass eine Änderung der Neigung der Rückenlehne 12 (automatisch) eine Änderung der Höheneinstellung der Kopfstütze 14 zur Folge hat. Insofern wird die Position bzw. die Höhe der Kopfstütze 14 in Bezug auf die Rückenlehne 12 in Abhängigkeit von der über den Neigungseinstellmechanismus 60 eingestellten Neigung der Rückenlehne 12 automatisch angepasst, wie aus der 7 hervorgeht. Wie in 7 dargestellt, führt eine Verstellung der Neigung der Rückenlehne 12 nach hinten dazu, dass die Kopfstütze 14 automatisch nach unten verschoben wird.
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Damit einhergehend wird die Gurtbandführung 22, insbesondere der Auflagepunkt 42, ebenfalls entsprechend automatisch angepasst, nämlich über den Mitnehmer 38 des Gurtbandführungsverstellmechanismus 36, der mechanisch mit der Kopfstütze 14 gekoppelt ist, wie zu den 1 bis 6 erläutert wurde.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Fahrzeugsitz 10 Teil eines Fahrzeugsitzsystems 62 ist, das eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit 64 umfasst, die beispielsweise im Fahrzeugsitz 10 integriert ist.
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Alternativ kann die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 64 separat ausgebildet sein, beispielsweise als Teil einer übergeordneten Fahrzeugsteuerung, über die auch der Gurtaufroller 50 und der Gurtstraffer 52 angesteuert werden.
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Unabhängig von der Anordnung der Steuer- und/oder Auswerteeinheit 64 kann diese den Höhenverstellmechanismus 24 der Kopfstütze 14 und/oder den Neigungseinstellmechanismus 60 für die Rückenlehne 12 (jeweils einzeln) ansteuern, insbesondere einen entsprechenden Aktuator des Höhenverstellmechanismus 24 bzw. des Neigungseinstellmechanismus 60, der auch als Rückenlehnenaktuator bezeichnet werden kann.
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Ferner kann die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 64 mit einem Sensor 66 oder mehreren Sensoren 66 elektrisch gekoppelt sein, um die vom Sensor 66 erfassten Daten entsprechend auszuwerten.
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Bei dem Sensor 66 handelt es sich in der gezeigten Ausführungsform um einen optischen Sensor, wie beispielsweise eine Kamera, der am Fahrzeughimmel angeordnet ist. Der Sensor 66 erfasst die Position des Fahrzeuginsassen bzw. die Position des Fahrzeugsitzes 10.
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Aufgrund der durch den Sensor 66 erfassten Position des Fahrzeugsitzes 10, insbesondere der Position der Rückenlehne 12 kann die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 64 bei einer Neigungsverstellung der Rückenlehne 12 den Höhenverstellmechanismus 24 entsprechend ansteuern, um die Kopfstütze 14 in automatisch in eine entsprechende Position zu verstellen. Hierdurch ist gewährleistet, dass sich die Kopfstütze 14 stets in der optimalen Position in Bezug auf die eingestellte Position der Rückenlehne 12 befindet, insbesondere in Abhängigkeit vom Fahrzeuginsassen.
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Die Gurtbandführung 22 wird aufgrund der Höhenverstellung der Kopfstütze 14 automatisch über den Gurtbandführungsverstellmechanismus 36 entsprechend der eingestellten Höhe der Kopfstütze 14 angepasst, wie dies in 7 über die dargestellten Pfeile angedeutet ist.
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Aus der 7 geht insbesondere hervor, dass die Kopfstütze 14 beim Übergang von der Fahrposition in die Entspannungs- bzw. Ruheposition nach unten verschoben wird, wobei die Gurtbandführung 22, insbesondere der Auflagepunkt 42 für das Gurtband 20, ebenfalls (um dieselbe Strecke) translatorisch nach unten in Bezug auf die Rückenlehne 12 verstellt wird.
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Alternativ zum optischen Sensor kann der Sensor 66 am Fahrzeugsitz 10 angeordnet sein, um die entsprechend eingestellte Position des Fahrzeugsitzes 10 dort zu erfassen.
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Ferner kann der Sensor 66 Teil der Steuer- und/oder Auswerteeinheit 64 sein, sodass eine Bedienung durch den Fahrzeuginsassen entsprechend detektiert wird, wobei die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 64 gleichzeitig den Neigungseinstellmechanismus 60 und den Höhenverstellmechanismus 24 ansteuert.
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Generell kann die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 64 ausgebildet sein, die vom Sensor 66 erfassten Daten zu speichern, zu verarbeiten und/oder Lernmodelle auf die vom Sensor 66 erfassten Daten anzuwenden. Hierdurch ist es möglich, dass die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 64 automatisch erkennt und lernt, welche Höheneinstellung bei der Kopfstütze 14 und damit einhergehend der Gurtbandführung 22 bei einer bestimmten Einstellung des Fahrzeugsitzes 10 über den Neigungseinstellmechanismus 60 vorgesehen sein soll.
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Da sich die Gurtbandführung 22 stets an die Höhe der Kopfstütze 14 anpasst, ist sichergestellt, dass stets eine optimale Position des Gurtbands 20 im Schulterbereich des Fahrzeuginsassen gegeben ist.
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Da der Höhenverstellmechanismus 24 der Kopfstütze 14 mit dem Neigungseinstellmechanismus 60 gekoppelt ist, ist zudem sichergestellt, dass stets eine komfortable Position für den Fahrzeuginsassen hinsichtlich der Kopfstütze 14 vorliegt. Die Position der Kopfstütze 14 passt sich nämlich an die entsprechend eingestellte Neigung der Rückenlehne 12 an.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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