DE102018113445A1

DE102018113445A1 - Kraftfahrzeugsitzsystem

Info

Publication number: DE102018113445A1
Application number: DE102018113445.2A
Authority: DE
Inventors: Claudia Worlitz; Gregory Pistilli
Original assignee: Faurecia Automotive GmbH
Current assignee: Faurecia Autositze GmbH
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2018-12-27
Also published as: DE202017103779U1

Abstract

Bei einem Kraftfahrzeugsitzsystem mit einem Kraftfahrzeugsitz und einer daran angebrachten Kopfstütze (3) weist die Kopfstütze (3) wenigstens einen kapazitiven Sensor (1) auf, der dazu ausgelegt ist, die Anwesenheit des Kopfes eines Fahrzeuginsassens im Bereich der Kopfstütze (3) zu erfassen. Wenigstens ein kapazitiver Sensor (1) ist ein passiver kapazitiver Sensor in Gestalt eines Flächengebildes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugsitzsystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeugsitzsystem ist beispielsweise aus DE 10 2009 009 741 B3 bekannt. Bei entsprechenden Systemen ist ein Sitz mit einer Kopfstütze vorgestellt, in welcher Sensoren untergebracht sind, die die Anwesenheit des Kopfes des Insassen detektieren können. Hintergrund dieser Vorgehensweise ist, dass über die Sensorik ermittelt werden soll, ob die Kopfstütze relativ zum Kopf hinsichtlich ihrer Höhe richtig eingestellt ist. Bei dem bekannten System ist in der Kopfstütze ein kapazitiver Näherungssensor vorgesehen, der zwei im vertikalen Abstand zueinander angeordnete Sendeelektroden und eine gemeinsame Empfangselektrode aufweist. Mit einer Steuereinheit werden die Sendeelektroden zur Aussendung eines elektrischen Wechselfeldes angesteuert, mittels der Empfangselektrode wird dann aus den erfassten elektrischen Empfangssignalen Information über die vertikal und horizontale Abweichung der Kopfstützenposition von einer vorgegebenen Sollposition des Kopfes eines Fahrzeuginsassens ermittelt. Als Größen für die Ermittlung dienen die Kapazitäten zwischen der Empfangselektrode und den beiden Sendeelektroden.
Aus DE 10 2008 064 348 B3 ist eine Verstelleinrichtung für die Kopfstütze eines Kraftfahrzeugsitzes bekannt. Die Kopfstütze umfasst dazu einen in die Kopfstütze integrierbaren oder integrierten kapazitiven Näherungssensor mit Sende- und Empfangselektroden, die in der oben beschriebenen Weise angesteuert werden. Die Verstelleinrichtung weist einen Antrieb auf, der abhängig von der über die Sensorik ermittelten Position des Kopfes die Kopfstütze über Aktuatoren nachjustiert. Die beschriebenen Vorrichtungen benötigen immer Sende- und Empfangselektroden, die also aktive Komponenten darstellen, die mit einem elektrischen Wechselfeld bestromt werden müssen. Dies verlangt hohen apparativen Aufwand, wobei hinsichtlich der Integrierbarkeit in Kopfstützen gewisse Grenzen gesetzt sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kraftfahrzeugsitzsystem der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem die erwähnten Nachteile nicht auftreten, welches sich insbesondere durch eine kostengünstige und hochintegrative Lösung auszeichnet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Kraftfahrzeugsitzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
Es handelt sich erfindungsgemäß um ein Kraftfahrzeugsystem mit einem Kraftfahrzeugsitz und einer daran angebrachten Kopfstütze, wobei die Kopfstütze wenigstens einen kapazitiven Sensor aufweist, der dazu ausgelegt ist, die Anwesenheit des Kopfes eines Fahrzeuginsassens im Bereich der Kopfstütze zu erfassen, wobei der wenigstens eine kapazitive Sensor ein passiver kapazitiver Sensor in Gestalt eines Flachgebildes ist.
Durch den Einsatz eines passiven kapazitiven Sensors wird die Detektion vereinfacht, weil die gesamte Sendemimik der diversen Sendeelektroden wegfällt und so den Aufbau vereinfacht und kostengünstiger werden lässt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Sensor ein textiles Material auf. Dieses ist besonders flexibel und lässt sich insbesondere auch durch Vernähen etwa mit dem Polsterbezug oder dergleichen auf einfache Weise befestigen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor über eine Kommunikationsleitung mit einer Signalverarbeitungseinrichtung gekoppelt, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt ist, ein von dem Sensor empfangenes Signal zu verarbeiten.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der wenigstens eine Sensor als kapazitiver Näherungssensor ausgebildet. Hiermit lassen sich auf besonders einfache Weise Abstände zwischen Kopf und Kopfstütze erfassen. Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungseinrichtung in die Kopfstütze, insbesondere in Gestalt einer Rechnereinheit auf einer Platine integriert ist. Damit ist eine hoch integrative Lösung möglich, da alle relevanten Komponenten bereits in der Kopfstütze untergebracht werden können, sodass insbesondere lange Kommunikationswege zwischen Sensor und Signalverarbeitungseinrichtung entfallen.
Die Kommunikation zwischen Signalverarbeitungseinrichtung und Sensor kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Folglich können ganz unterschiedliche Funktionen realisiert werden. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Signalverarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt, aus der zeitlichen Änderung des vom Sensor empfangenen Signals einen Abstandparameter zu berechnen, der für den in bzw. entgegen der Fahrtrichtung gemessenen Abstand zwischen Kopfstütze und Kopf des Insassen repräsentativ ist. Auf diese Weise kann die Auswertung der Abstandsparameter während der Fahrt dazu genutzt werden, gegebenenfalls Warnhinweise zu geben, wenn beispielsweise der Kopf sich zu lange außerhalb des optimalen Bereiches der Kopfstütze befindet. Natürlich kann dieser Abstandsparameter auch dazu verwendet werden, nachträglich etwa die Höhe der Kopfstütze auf einen optimalen Höhenwert einzustellen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Sensoren in Gestalt eines kapazitiven Flächengebildes vorgesehen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Sensoren in einer zur Fahrtrichtung senkrechten Vertikalrichtung voneinander beabstandet. Dies hat den Vorteil, dass nicht allein die Annäherung bzw. Anwesenheit eines Kopfes erfasst werden kann, sondern auch die relative Position, zumindest in senkrechter Richtung, des Kopfes zur Kopfstütze.
Eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass jeder Sensor über eine Kommunikationsleitung mit einer Signalverarbeitungseinrichtung gekoppelt ist, die dazu ausgelegt ist, ein vom Sensor empfangenes Signal zu verarbeiten. Bei Anordnung der Signalverarbeitungseinrichtung in der Kopfstütze kann die Kommunikationsleitung verhältnismäßig kurz und daher auch verhältnismäßig störunanfällig realisiert werden.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform des Kraftfahrzeugsitzsystems ist die Signalverarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt, aus der zeitlichen Änderung der von den Sensoren empfangenen Signale Abstandsparameter zu berechnen, die für den in bzw. entgegen der Fahrtrichtung gemessenen Abstand zwischen Kopfstütze und Kopf des Insassen und/oder die relative Höhenposition des Kopfes des Insassen relativ zur in Vertikalrichtung gemessenen Höheneinstellung der Kopfstütze repräsentativ ist. Die Messung des Abstandes sowohl in Höhenrichtung als auch in Fahrtrichtung kann vor allem dazu genutzt werden, einerseits die optimale Höhe der Kopfstütze zu ermitteln und andererseits gegebenenfalls Warnhinweise zu geben, wenn der Kopf des Insassen einen gewissen, die Funktionssicherheit der Kopfstütze gewährenden, Idealbereich relativ zur Kopfstütze für eine zu lange Zeit verlässt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

1A u. 1B - zeigen die Schemazeichnung der Kopfstütze eines Kraftfahrzeugsitzsystems mit einem erfindungsgemäßen Sensor in Frontalansicht (1A) und in Seitenansicht (1B).
2A u. 2B - zeigen eine entsprechende Kopfstütze, die mit zwei Sensoren ausgestattet ist; 2A die Frontansicht, 2B eine Seitenansicht.

Die 1A zeigt die Frontansicht einer Kopfstütze 3 eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzsystems. Zum Kraftfahrzeugsitzsystem gemäß der vorliegenden Erfindung gehört natürlich auch ein (nicht gezeigter) Kraftfahrzeugsitz. Diese Kopfstütze 3 ist an der Frontseite mit einem kapazitiven Sensor 1 versehen. Dieser Sensor ist als passiver kapazitiver Sensor in Gestalt eines Flächengebildes ausgelegt. Bevorzugt weist der Sensor 1 ein textiles Material auf, so dass er beispielsweise an der Innenseite der Kopfstützenbespannung befestigt werden kann. Diese Anordnung ist in der Seitenansicht der 1B deutlich zu erkennen. Verbunden ist der Sensor über eine Kommunikationsleitung 4 mit einer Signalverarbeitungseinrichtung 2. In dem gezeigten Beispiel ist die Signalverarbeitungseinrichtung 2 als gedruckte Schaltung (PCB) ausgeführt. Es sind allerdings auch beliebige andere Ausführungen möglich. Die Signalverarbeitungseinrichtung 2 ist in dem gezeigten Beispiel an der Seite der Kopfstütze 3 außerhalb des Bereichs, den der Kopf eines Insassen berühren könnte, angebracht. Dies kann auch im hinteren Bereich der Kopfstütze 3 oder im Inneren erfolgen. Die Anordnung der Signalverarbeitungseinrichtung 2 an der Seite der Kopfstütze 3 erlaubt im Falle einer Wartung einen relativ leichten Zugang. Mit einem derartigen Sensor 1 und der dazugehörigen Signalverarbeitungseinrichtung 2 kann vor Allem die Position des Kopfes eines Insassen oder die Bewegung des Kopfes in bzw. entgegen der Fahrtrichtung P1 erfasst werden.
Mit der in dem Beispiel gezeigten Kommunikationsleitung 4 zwischen dem Sensor 1 und der Signalverarbeitungseinrichtung 2 lässt sich das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitzsystem verhältnismäßig störungsfrei betreiben. Es ist allerdings auch möglich, die Signale leitungsfrei über beispielsweise WLAN, Bluetooth oder andere Funkleitungen zu übertragen.
Die 2A und 2B zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kopfstütze 3 eines Kraftfahrzeugsitzsystems mit zwei übereinander angeordneten Sensoren 1. In dem gezeigten Beispiel sind beide Sensoren 1 jeweils über eine Kommunikationsleitung 4 mit der Signalverarbeitungseinrichtung 2 verbunden. Auch hier sind die Sensoren 1, die als Flächengebilde ausgelegt sind, im vorderen Bereich der Kopfstütze 3 angebracht. Gegenüber der in 1 gezeigten Ausführungsform besteht die zusätzliche Möglichkeit, mit der Signalverarbeitungseinrichtung 2 aus den Signalunterschieden der beiden Sensoren 1 die relative vertikale Position P2 des Kopfes zur Kopfstütze 3 zu bestimmen. Das verarbeitete Signal der Signalverarbeitungseinrichtung 2 kann so beispielsweise genutzt werden, um die Kopfstütze 3 in der Höhe der Position des Kopfes anpassen zu können.
Durch die Verwendung mehrerer übereinander angeordneter Sensoren 1 kann die relative Position genauer bestimmt werden. Auch ist es möglich, durch die Unterteilung der Sensoren 1 in horizontaler Richtung die Position des Kopfes quer zur Fahrtrichtung zu bestimmen. So könnten ungewöhnliche Kopfpositionen erfasst werden, was gerade bei der Feststellung der Wachposition eines Fahrers hilfreich genutzt werden kann, indem dieser über ein Signal gewarnt wird oder ein automatisches Stoppen des Fahrzeugs ausgelöst wird.
Durch den Aufbau des Kraftfahrzeugsitzsystems mit einer Kopfstütze 3 mit mindestens einem erfindungsgemäßen Sensor 1 kann die Installation sehr vereinfacht werden, wodurch der Aufbau eines Sensorsystems kostengünstiger wird.
Bezugszeichenliste

1: kapazitiver Sensor
2: Signalverarbeitungseinrichtung
3: Kopfstütze
4: Kommunikationsleitung
P1: Fahrtrichtung (in bzw. entgegen)
P2: Vertikalrichtung (senkrecht zur Fahrtrichtung P1)
PCB: gedruckte Schaltung (printed circuid board)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009009741 B3 [0002]
DE 102008064348 B3 [0003]

Claims

Kraftfahrzeugsitzsystem mit einem Kraftfahrzeugsitz und einer daran angebrachten Kopfstütze (3), wobei die Kopfstütze (3) wenigstens einen kapazitiven Sensor (1) aufweist, der dazu ausgelegt ist, die Anwesenheit des Kopfes eines Fahrzeuginsassens im Bereich der Kopfstütze (3) zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine kapazitive Sensor (1) ein passiver kapazitiver Sensor in Gestalt eines Flächengebildes ist.
Kraftfahrzeugsitzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) ein textiles Material aufweist.
Kraftfahrzeugsitzsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) über eine Kommunikationsleitung (4) mit einer Signalverarbeitungseinrichtung (2) gekoppelt ist, die dazu ausgelegt ist, ein von dem Sensor (1) empfangenes Signal zu verarbeiten.
Kraftfahrzeugsitzsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (1) als kapazitiver Näherungssensor ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugsitzsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungseinrichtung (2) in die Kopfstütze (3), insbesondere in Gestalt einer Rechnereinheit auf einer Platine, integriert ist.
Kraftfahrzeugsitzsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungseinrichtung (2) dazu ausgelegt ist, aus der zeitlichen Änderung des vom Sensor (1) empfangenen Signals einen Abstandsparameter zu berechnen, der für den in bzw. entgegen der Fahrtrichtung (P1) gemessenen Abstand zwischen Kopfstütze (3) und Kopf des Insassen repräsentativ ist.
Kraftfahrzeugsitzsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl Sensoren (1) in Gestalt eines kapazitiven Flächengebildes vorgesehen sind.
Kraftfahrzeugsitzsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (1) in einer zur Fahrtrichtung (P1) senkrechten Vertikalrichtung (P2) von einander beabstandet sind.
Kraftfahrzeugsitzsystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sensor (1) über eine Kommunikationsleitung (4) mit einer Signalverarbeitungseinrichtung (2) gekoppelt ist, die dazu ausgelegt ist, ein von dem Sensor (1) empfangenes Signal zu verarbeiten.
Kraftfahrzeugsitzsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungseinrichtung (2) dazu ausgelegt ist, aus der zeitlichen Änderung der von den Sensoren (1) empfangenen Signale Abstandsparameter zu berechnen, die für den in bzw. entgegen der Fahrtrichtung (P1) gemessenen Abstand zwischen Kopfstütze (3) und Kopf des Insassen und/oder die relative Höhenposition des Kopfes des Insassen relativ zur in Vertikalrichtung (P2) gemessenen Höheneinstellung der Kopfstütze (3) repräsentativ ist.