DE102012208644B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Anpassung einer Sitzposition - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anpassung einer Sitzposition für einen Fahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Anpassung einer Sitzposition für einen Fahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
- Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeugsitze bekannt, die insbesondere elektrische Antriebseinheiten aufweisen, mittels derer eine Sitzposition in zahlreichen Variationen veränderbar ist. Dabei bedient ein Fahrzeuginsasse eine Steuervorrichtung der Antriebseinheit, um die Sitzposition einzustellen und insbesondere eine Längsverschiebung einer Sitzfläche in einem Fahrzeug, eine Sitzhöhe, eine Sitzflächenneigung, eine Rückenlehnenneigung und/oder eine Position einer Kopfstütze des Fahrzeugsitzes zu verändern.
- Des Weiteren sind elektrisch verstellbare Fahrzeugsitze bekannt, die eine Speichereinheit aufweisen. Positionsparameter, die eine vorherig eingestellte Sitzposition charakterisieren, sind mittels der Speichereinheit abspeicherbar und abrufbar. Dies erspart dem Fahrzeuginsassen ein nochmaliges und oftmals langwieriges Einstellen der gewünschten Sitzposition. Insbesondere bei der regelmäßigen Nutzung des Fahrzeugs von mehreren Personen kann dies zu einer Zeitersparnis führen.
- Die
DE 10 2005 020 847 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur berührungslosen Erfassung von biometrischen Merkmalen und Vitalfunktionen von Passagieren in einem Kraftfahrzeug, insbesondere des Herzschlags und der Atmungsaktivitäten. Diese Merkmale und die räumliche Position signifikanter Körperteile im Körperinneren der Passagiere werden genutzt, um diverse Komfort- und Sicherheitssysteme im Fahrzeug zu steuern, wie z. B. Müdigkeitserkennung, Identifizierung/Personalisierung, Out-of-Position Detektion (Airbagsteuerung), Sitzbelegungserkennung (Airbagsteuerung), Insassenklassifikation (Airbagsteuerung), automatische Kopfstützeneinstellung, medizinische Herzüberwachung, Diebstahlwarnanlage. - Aus der D2 ist eine Vorrichtung zur Außen- und/oder Innenraumüberwachung von Fahrzeugen mittels digitaler Videoaufzeichnung bekannt. Die Vorrichtung weist eine Kamera auf, mittels der der Fahrzeug-Außen- und/oder Innenraum permanent oder bedarfsabhängig für eine definierte Zeit von mindestens einem zentralen Punkt her aufgezeichnet wird. Die Aufzeichnung ist mittels eines Speichermediums abgespeichert und/oder mittels einer Übertragungseinrichtung einem Empfänger übertragbar.
- Weiterhin ist aus der
WO 02/36391 A1 - Ferner beschreibt die
DE 101 33 759 C2 eine Furtführungserkennung mit Bildverarbeitungssystem in einem Fahrzeug, dieDE 199 44 243 B4 eine Seitenairbagvorrichtung mit einem Insassensensor, dieUS 2001/0042977 A1 US 7,769,513 B2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung von Informationen über Objekte innerhalb oder außerhalb des Fahrzeuges. - Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Anpassung einer Sitzposition in einem Fahrzeug anzugeben, die eine Justierung eines Fahrzeugsitzes erleichtert oder automatisiert und die derart eine Sicherheit, einen Komfort und/oder ein Wohlbefinden eines Fahrzeuginsassen und insbesondere des Fahrzeugführers erhöht.
- Hinsichtlich der Vorrichtung zur Anpassung einer Sitzposition für einen Fahrzeugsitz wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
- Hinsichtlich des Verfahrens zur Anpassung einer Sitzposition für einen Fahrzeugsitz wird die Aufgabe durch die im Anspruch 8 angegebenen Merkmale gelöst.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Die Vorrichtung zur automatischen oder automatisierten Anpassung einer Sitzposition für einen Fahrzeugsitz ermöglicht eine automatische oder automatisierte Anpassung der Sitzposition des betreffenden Fahrzeugsitzes, wobei die Vorrichtung zumindest einen Fahrzeugsitz, zumindest eine Antriebseinheit zur Verstellung der Sitzposition des Fahrzeugsitzes, zumindest eine erste Sensoreinheit zur Bestimmung von physischen Parameter eines außerhalb des Fahrzeugs befindlichen potentiellen Fahrzeuginsassen und/oder zumindest ein Eingabemittel und/oder zumindest eine zweite Sensoreinheit zur Bestimmung der Sitzposition des Fahrzeugsitzes und zumindest eine Steuereinheit umfasst.
- Die Vorrichtung zur Anpassung der Sitzposition ermöglicht eine automatische Einstellung und/oder Voreinstellung der Sitzposition auf physische Parameter des Fahrzeugführers und/oder des Fahrzeuginsassen. Dabei ist die automatische Einstellung bzw. Voreinstellung der Sitzposition auf objektiv bestimmte physische Parameter angepasst. Dies stellt die Sicherheit des Fahrzeugführers bzw. des Fahrzeuginsassen sicher, da individuelle Fehler beim insbesondere manuellen Justieren der Sitzposition vermeidbar sind.
- Dabei wird unter einer automatischen Anpassung der Sitzposition ein vollständig automatisch ablaufender Einstellvorgang des Fahrzeugsitzes zur Anpassung der Sitzposition verstanden.
- Unter einer automatisierten Anpassung der Sitzposition wird ein Einstellvorgang des Fahrzeugsitzes verstanden, welchen der Sitzinsasse zumindest abschnittsweise manuell beeinflusst. Eine solche manuelle Beeinflussung kann beispielsweise als manueller Bedienvorgang der elektrischen Antriebseinheit zur Verstellung der Sitzposition des Fahrzeugsitzes erfolgen
- In einer alternativen Ausführungsvariante werden dem Fahrzeuginsassen mittels einer Anzeigeeinheit anhand der physischen Parameter des Fahrzeuginsassen generierte und auf diesen abgestimmte Einstellungsempfehlungen zur manuellen Anpassung der Sitzposition und/oder Warnungen bei einer unangepassten Sitzposition angezeigt.
- Eine der Sensoreinheiten ist bevorzugt als bionischer Sensor, Drucksensor, Kraftsensor, Infrarotsensor, Lasersensor und/oder Ultraschallsensor ausgebildet und/oder eine weitere der Sensoreinheiten ist als optische Erfassungseinheit ausgebildet.
- In einer Ausführungsvariante ist die optische Erfassungseinheit als herkömmliches zweidimensionales Kamerasystem, beispielsweise als Infrarotkamera, CCD-Kamera oder optische Kamera, ausgebildet. Zur Erfassung von Tiefen- und/oder Entfernungsinformationen eines erfassten Objekts ist eine Kombination des zweidimensionalen Kamerasystems mit einem herkömmlichen Abstandssensor notwendig oder es wird ein so genanntes Kalibrierobjekt verwendet, d. h. ein Objekt im Erfassungsbereich des zweidimensionalen Kamerasystems mit bekannten Abmaßen, beispielsweise ein Fahrzeugteil.
- In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Erfassungseinheit als herkömmliches dreidimensionales Kamerasystem, beispielsweise als Time-of-flight (TOF) Kamera und/oder Laserscanner und/oder Stereokamera, ausgebildet. Mittels eines solchen dreidimensionalen Kamerasystems sind Entfernungsinformationen eines erfassten Objekts direkt messbar.
- Dabei ist eine Sensoreinheit bevorzugt als textiler oder polymerer kapazitiver oder resistiver Sensor in einem Sitzbezug des Fahrzeugsitzes ausgebildet. Mittels eines solchen in einen Sitzbezug integrierten Sensors sind Vitalparameter des Fahrzeuginsassen, beispielsweise eine Herzfrequenz, ein Puls und/oder ein Elektrokardiogramm, erfassbar.
- Eine weitere Sensoreinheit ist bevorzugt als Kraft- oder Drucksensor ausgebildet und in oder an einem Sitzbezug und/oder in einer Sitzpolsterung angeordnet oder integriert. Mittels eines solchen in oder an einen Sitzbezug und/oder in eine Sitzpolsterung integrierten Sensors ist eine Druckverteilung auf einer Oberfläche des Fahrzeugsitzes erfassbar.
- Eine weitere Sensoreinheit ist bevorzugt als optische Erfassungseinheit, beispielweise als Laserscanner und/oder als eine sogenannte Time-of-flight (TOF) Kamera und/oder Stereokamera ausgebildet.
- Eine sogenannte Time-of-flight (TOF) Kamera umfasst eine Beleuchtungseinheit, zumindest ein optisches Element, zumindest einen optischen Sensor und eine entsprechende Elektronik zur Ansteuerung und Auswertung.
- Das Prinzip der TOF-Kamera beruht auf einem Laufzeitverfahren zur Distanzmessung. Dazu werden beispielsweise ein Fahrzeuginnenraum oder ein Teil des Fahrzeuginnenraums mittels eines von der Beleuchtungseinheit, insbesondere der Laserdiode, erzeugten Lichtpulses beleuchtet, wobei die TOF-Kamera für jeden Bildpunkt die Zeit misst, die das Licht bis zum Objekt und wieder zurück zum optischen Sensor benötigt. Vorzugsweise ist die benötigte Zeit proportional zur entsprechenden Distanz. Auf dem optischen Sensor wird die erfasste Szene, insbesondere der erfasste Bedienvorgang, abgebildet und anschließend entsprechend ausgewertet. Die TOF-Kamera ist dabei sehr robust, anpassungsfähig und benötigt keine Kalibrierung.
- Der zumindest eine optische Sensor ist dabei besonders bevorzugt als ein Photomischdetektor ausgebildet. Mittels des optischen Sensors ist Licht in einem Infrarotbereich erfassbar. Der optische Sensor ist dabei bevorzugt in der TOF-Kamera integriert oder mit dieser gekoppelt. Beispielsweise ist der optische Sensor in der Dachkonsole eines Fahrzeugs anordenbar. Alternativ dazu kann der optische Sensor auch in einer Innenraumkonsole in Richtung des Fahrers ausgerichtet oder in der Instrumententafel oder in einer Kopfstütze eines Fahrzeugs angeordnet sein.
- Eine weitere Sensoreinheit kann als herkömmliches mobiles Kommunikationsmittel, beispielsweise als tragbares Telefon, insbesondere als ein so genanntes Smartphone, oder als tragbare Rechnereinheit oder als Spielkonsole ausgebildet sein, und benutzerspezifische Daten an eine Steuereinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung übermitteln.
- Die Sensoreinheiten vom potentiellen Fahrzeuginsassen oder Fahrzeugführer mitführbar oder innerhalb und/oder außerhalb des Fahrzeugs angeordnet und beispielsweise in entsprechende Verkleidungen eingebracht oder integriert.
- Der sich einem Fahrzeug nähernde, potentielle Fahrzeuginsasse oder Fahrzeugführer ist von der ersten Sensoreinheit, die beispielsweise als Kamera oder Laserscanner ausgebildet ist, erfassbar, wobei aus den erfassten Daten physische Parameter des Fahrzeuginsassen oder Fahrzeugführers, die insbesondere eine Körpergröße, eine Oberkörperlänge und die Länge von Extremitäten, wie Beine und Arme charakterisieren, bestimmbar sind. Mittels der so bestimmten physischen Parameter ist die Sitzposition des Fahrzeugsitzes, die insbesondere eine Längsverschiebung des Fahrzeugsitzes oder eine Höheneinstellung und Ausrichtung einer Kopfstütze umfasst, durch eine Ansteuerung der Antriebseinheit des Fahrzeugsitzes automatisch einstellbar. Damit ist eine zeitaufwändige, fehleranfällige und insbesondere manuelle Anpassung der Sitzposition vermieden.
- In einer alternativen Ausführungsform kann ein Fahrzeuginsasse seine physischen Parameter manuell, beispielsweise mittels entsprechenden Eingabemitteln im Fahrzeug, beispielsweise einem herkömmlichen berührungssensitiven Bildschirm und/oder entsprechenden Bedienelementen, oder mittels des mobilen Kommunikationsmittels, eingeben und die Anpassung der Sitzposition durch die Steuereinheit erfolgt auf Grundlage dieser Daten.
- Einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zufolge umfasst die erste und/oder zweite Sensoreinheit jeweils eine Vielzahl von Sensoren und insbesondere optischen Sensoren, damit die physischen Parameter und/oder die Sitzposition zuverlässig erfassbar sind. Die erste und/oder zweite Sensoreinheit kann bzw. können dazu insbesondere eine Multi-Fokus Optik umfassen oder Wellenlängen im Infrarotbereich detektieren, so dass eine zuverlässige Erfassung auch bei schlechten Sichtverhältnissen sichergestellt ist.
- Einer bevorzugten und/oder alternativen Ausführungsform der Erfindung zufolge weist die Vorrichtung zur Anpassung der Sitzposition Mittel auf, um mit einem vorhandenen Fahrerassistenzsystem, wie insbesondere dem adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler (ACC) zu kommunizieren. Bei einer vom Fahrerassistenzsystem erkannten Gefahrensituation ist damit automatisch die Sitzposition in eine sichere Sitzstellung verstellbar, womit eine Verletzungsgefahr des Fahrzeuginsassen reduziert wird.
- Vorzugsweise wird ein vorhandener und insbesondere optischer Sensor eines Fahrerassistenzsystems als erste Sensoreinheit der Vorrichtung zur Anpassung der Sitzposition genutzt.
- Einer bevorzugten und/oder alternativen Ausbildung der Erfindung zufolge sind im Fahrzeugsitz adaptive Materialien integriert. Die integrierten, adaptiven Materialien umfassen insbesondere elektro- und/oder magnetorheologische Flüssigkeiten und/oder ein elektro- und/oder magnetorheologische Polymere. Mittels eines elektrischen bzw. magnetischen Feldes sind mechanische Eigenschaften des Fahrzeugsitzes reversibel veränderbar. Dabei sind mittels eines An- bzw. Abschalten des elektrischen bzw. magnetischen Feldes die mechanischen Eigenschaften des adaptiven Materials derart veränderbar, dass zwischen einem ersten Zustand, in dem eine Veränderung der Sitzposition des Fahrzeugsitzes ermöglicht ist und einem zweiten Zustand, in dem die Sitzposition des Fahrzeugsitzes fixiert ist, umgeschalten werden kann. Die im Fahrzeugsitz integrierten, adaptiven Materialien ermöglichen eine besonders flexible Anpassung der Sitzposition, die mittels des An- bzw. Abschalten des elektrischen bzw. magnetischen Feldes bequem fixierbar sind.
- Die Steuereinheit der Vorrichtung zur Anpassung der Sitzposition umfasst zumindest ein Bedienelement, das eine Aktivierung und eine Deaktivierung der automatischen Anpassung der Sitzposition ermöglicht. Dieses Bedienelement dient insbesondere als Notausschalter um eine ungewollte, automatische Anpassung der Sitzposition zu unterbinden. Dabei kann das Bedienelement fahrzeuginnenseitig angeordnet sein oder in eine entsprechende Bedienoberfläche des tragbaren Kommunikationsmittels integriert sein.
- Dabei ist die Steuereinheit der Vorrichtung zur Anpassung der Sitzposition bevorzugt in den betreffenden Fahrzeugsitz integriert, so dass eine bauliche Einheit gebildet ist, welche auf besonders einfache Weise in einem Fahrzeug montierbar ist.
- In einer alternativen Ausführungsvariante ist im Fahrzeugsitz ein herkömmliches Sitzsteuergerät angeordnet, welches mit einer im Fahrzeug angeordneten Steuereinheit zur Anpassung der Sitzposition gekoppelt ist.
- Beim Verfahren zur automatischen oder automatisierten Anpassung einer Sitzposition für einen Fahrzeugsitz mittels einer Vorrichtung wird erfindungsgemäß ein potentieller Fahrzeugführer oder Fahrzeuginsasse außerhalb des Fahrzeugs mittels einer ersten Sensoreinheit insbesondere optisch erfasst und aus den erfassten Daten werden physische Parameter des Fahrzeugführers oder Fahrzeuginsassen bestimmt, die einer Steuereinheit zur Steuerung der zumindest einen Antriebseinheit des Fahrzeugsitzes zugeführt werden oder es erfolgt eine manuelle Eingabe zumindest eines physischen Parameters des Fahrzeugführers oder des Fahrzeuginsassen, woraufhin die Sitzposition des Fahrzeugsitzes automatisch an die physischen Parameter des Fahrzeuginsassen angepasst und voreingestellt wird, wobei eine Einstellung der endgültigen Sitzposition des Fahrzeugs nach Anordnung des Fahrzeuginsassen im Fahrzeug automatisch erfolgt und mittels den von einer zweiten Sensoreinheit erfassten Daten unterstützt wird. Der Fahrzeuginsasse kann bei Bedarf mittels einer Bedienung der Steuereinheit die Sitzposition schnell und komfortabel auf seine Bedürfnisse optimal anpassen. Insbesondere bei einer regelmäßigen Nutzung des Fahrzeuges von einer Mehrzahl von Personen, die beispielsweise bei Familienfahrzeugen oder Mietwagen auftritt, kann dies zu einer erheblichen Zeitersparnis führen.
- Einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zufolge erfolgt die Einstellung der endgültigen Sitzposition automatisch und wird mittels den von der zweiten Sensoreinheit erfassten Daten unterstützt. Dabei werden insbesondere Daten zumindest eines in oder an einem Sitzbezug integrierten Sensors und/oder einer so genannten Time-of-flight (TOF) Kamera verwendet, so dass in vorteilhafterweise Bedienungsfehler ausgeschlossen sind und ein optimaler Schutz des Fahrzeuginsassen sichergestellt ist.
- In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden anhand der Physiognomie des Fahrzeuginsassen und der daraus resultierenden Sensordaten auf einer Anzeigeeinheit in einem Fahrzeuginnenraum oder auf dem mobilen Kommunikationsmittel auf den Fahrzeuginsassen abgestimmte Einstellungsempfehlungen zur Anpassung der Sitzposition und/oder Warnungen bei einer unangepassten Sitzposition angezeigt, so dass derart eine manuelle Anpassung der Sitzposition durch den Fahrzeuginsassen unterstützt und vereinfacht ist.
- Bei einer von der ersten Sensoreinheit erfassten Gefahrensituation wird die Sitzposition des Fahrzeugsitzes automatisch in eine vorgegebene, der Gefahrensituation angepasste Sitzstellung gebracht, womit die Verletzungsgefahr des Fahrzeuginsassen reduziert werden kann.
- Anhand der beigefügten schematischen Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert.
- Dabei zeigt:
-
1 schematisch eine Blockdarstellung einzelner Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anpassung der Sitzposition in einer ersten Ausführungsvariante. -
1 zeigt schematisch eine Blockdarstellung einzelner Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung1 zur Anpassung der Sitzposition SP eines Fahrzeugsitzes2 , der in einem Fahrzeug3 angeordnet ist, in einer ersten Ausführungsvariante. - Die Vorrichtung
1 zur Anpassung der Sitzposition SP umfasst zumindest einen Fahrzeugsitz2 , welchem zumindest eine herkömmliche, beispielsweise elektrisch oder pneumatisch angetriebene, Antriebseinheit4 zur Ver- oder Einstellung der Sitzposition SP des Fahrzeugsitzes, zumindest eine erste Sensoreinheit5.1 zur Bestimmung von physischen Parametern P eines Fahrzeuginsassen und insbesondere eines Fahrzeugführers, und/oder zumindest eine zweite Sensoreinheit5.2 zur Bestimmung der Sitzposition SP des Fahrzeugsitzes2 und zumindest eine Steuereinheit6 zur automatischen oder automatisierten Steuerung der Antriebseinheit4 zugeordnet sind. - Weiterhin kann die Vorrichtung
1 herkömmliche Eingabemittel12 aufweisen, mittels denen physische Parametern P eines Fahrzeuginsassen und insbesondere eines Fahrzeugführers manuell eingebbar sind. Ein solches Eingabemittel12 kann beispielsweise als herkömmlicher berührungssensitiver Bildschirm und/oder entsprechende Bedientaste ausgebildet sein. - In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung
1 eine herkömmliche Anzeigeeinheit7 , mittels der Informationen visuell in einem Fahrzeuginnenraum darstellbar sind. - Die Sensoreinheiten
5.1 bis5.n umfassen vorzugsweise jeweils eine Vielzahl von Sensoren und sind beispielsweise als optische Erfassungseinheiten, wie beispielsweise Laserscanner und/oder Kameras, ausgebildet. Bei diesen Kameras kann es sich um herkömmliche Infrarotkameras, CCD-Kameras, optische Kameras und/oder sogenannte Time-of-flight (TOF) Kameras handeln. - In einer Ausführungsvariante ist die optische Erfassungseinheit als herkömmliches zweidimensionales Kamerasystem, beispielsweise als Infrarotkamera, CCD-Kamera oder optische Kamera, ausgebildet. Zur Erfassung von Tiefen- und/oder Entfernungsinformationen eines erfassten Objekts ist eine Kombination des zweidimensionalen Kamerasystems mit einem herkömmlichen Abstandssensor notwendig oder es wird ein so genanntes Kalibrierobjekt verwendet, d. h. ein Objekt im Erfassungsbereich des zweidimensionalen Kamerasystems mit bekannten Abmaßen, beispielsweise ein Fahrzeugteil.
- In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Erfassungseinheit als herkömmliches dreidimensionales Kamerasystem, beispielsweise als Time-of-flight (TOF) Kamera, Laserscanner und/oder Stereokamera, ausgebildet. Mittels eines solchen dreidimensionalen Kamerasystems sind Tiefen- und/oder Entfernungsinformationen eines erfassten Objekts direkt messbar.
- Alternativ oder zusätzlich sind die Sensoren der Sensoreinheiten
5.1 bis5.n als bionische Sensoren, Drucksensoren, Kraftsensoren, Infrarotsensoren, Lasersensoren und/oder Ultraschallsensoren ausgebildet. - Dabei können die Sensoren der Sensoreinheiten
5.1 bis5.n bevorzugt als textile oder polymere kapazitive oder resistive Sensoren in einem Sitzbezug des Fahrzeugsitzes2 ausgebildet sein. Mittels eines solchen in einen Sitzbezug integrierten Sensors sind Vitalparameter des Fahrzeuginsassen, beispielsweise eine Herzfrequenz, ein Puls und/oder ein Elektrokardiogramm, erfassbar. - Eine weitere Sensoreinheit
5.n ist bevorzugt als herkömmlicher Kraft- oder Drucksensor ausgebildet und in oder an einem Sitzbezug und/oder in einer Sitzpolsterung des Fahrzeugsitzes2 angeordnet oder integriert. Mittels eines solchen in oder an einem Sitzbezug und/oder in eine Sitzpolsterung integrierten Sensors ist eine Druckverteilung auf einer Oberfläche des Fahrzeugsitzes2 erfassbar. - Eine weitere Sensoreinheit
5.1 bis5.n kann als herkömmliches mobiles Kommunikationsmittel, beispielsweise als tragbares Telefon, insbesondere ein so genanntes Smartphone, als tragbare Rechnereinheit oder als Spielkonsole ausgebildet sein, und benutzerspezifische Daten an eine Steuereinheit6 der erfindungsgemäßen Vorrichtung1 übermitteln. - Somit sind im und/oder am Fahrzeug
3 eine Mehrzahl von Sensoreinheiten5.1 bis5.n angeordnet, wobei zumindest eine Sensoreinheit5.1 bis5.n zur Bestimmung von physischen Parametern, insbesondere der Physiognomie, eines Fahrzeuginsassen und insbesondere eines Fahrzeugführers dient und zumindest eine weitere Sensoreinheit5.1 bis5.n die Bestimmung der Sitzposition des Fahrzeugsitzes2 ermöglicht. - In einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung werden im Fahrzeug
3 bereits vorhandene Sensoren als Sensoreinheiten5.1 bis5.n der Vorrichtung1 zur Anpassung der Sitzposition SP genutzt. Die bereits vorhandenen Sensoreinheiten5.1 bis5.n können beispielsweise Teil eines vorhandenen Fahrerassistenzsystems oder eines vorhandenen Diebstahlschutzsystems sein. - Mittels zumindest einer der Sensoreinheiten
5.1 bis5.n ist ein das Fahrzeug3 umgebender Fahrzeugaußenbereich FA zumindest teilweise erfassbar. Dazu sind die Sensoren der betreffenden Sensoreinheit5.1 bis5.n fahrzeugaußenseitig oder fahrzeuginnenseitig, beispielsweise an einem Fahrzeugaußenspiegel, an einer A- oder B-Säule des Fahrzeugs3 , an einer Fahrzeugtürverkleidung, an einer Dachkonsole und/oder an einem Dachhimmel des Fahrzeugs3 angeordnet. - Der sich dem Fahrzeug
3 nähernde, potentielle Fahrzeuginsasse, insbesondere der potentielle Fahrzeugführer, ist mittels einer der Sensoreinheiten5.1 bis5.n somit schon im Fahrzeugaußenbereich FA erfassbar. Aus den mittels der betreffenden Sensoreinheit5.1 bis5.n erfassten Daten sind physische Parameter P, beispielsweise eine Körpergröße, eine Oberkörperlänge und/oder die Länge von Extremitäten, insbesondere die Länge von Beinen und Armen, des Fahrzeuginsassen bzw. Fahrzeugführers bestimm- und/oder ermittelbar. - Einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung zufolge ist die betreffende Sensoreinheit
5.1 bis5.n derart angeordnet bzw. ausgerichtet, dass die Daten zur Bestimmung der physischen Parameter P beim Öffnen einer Fahrzeugtür erfassbar sind. - Alternativ dazu kann die betreffende Sensoreinheit
5.1 bis5.n derart angeordnet und/oder ausgerichtet sein, dass ein Fahrzeuginnenbereich zumindest abschnittsweise erfassbar ist. Die Bestimmung der physischen Parameter P erfolgt bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel erst, nachdem der Fahrzeugführer und/oder der Fahrzeuginsasse das Fahrzeug3 betreten hat. - In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann ein Fahrzeuginsasse seine physischen Parameter P manuell, beispielsweise mittels der entsprechenden Eingabemittel
12 im Fahrzeug oder mittels des mobilen Kommunikationsmittels, eingeben und die Anpassung der Sitzposition durch die Steuereinheit6 erfolgt auf Grundlage dieser Daten automatisch oder automatisiert. - Die physischen Parameter P sind der Steuereinheit
6 zur Steuerung der Antriebseinheit4 zuführbar, wobei die Antriebseinheit4 von der Steuereinheit6 zumindest ein entsprechendes Steuersignal SS empfängt. Die Sitzposition SP des Fahrzeugsitzes2 ist mittels der Antriebseinheit4 in eine den physischen Parametern P entsprechende voreingestellte Sitzstellung automatisch verstellbar. Dazu ist insbesondere eine Längsverstellung, eine Sitzhöhe, eine Sitzneigung, eine Rückenlehnenneigung des Fahrzeugsitzes2 , eine Höhenverstellung und/oder Ausrichtung einer Kopfstütze des Fahrzeugsitzes2 veränderbar. - Bei der automatischen Voreinstellung der Sitzposition SP auf die physischen Parameter P sind Positionsparameter PP, die insbesondere Abmessungen eines zur Verstellung der Sitzposition SP verfügbaren Fahrzeuginnenraums umfassen, zu berücksichtigen. Diese fahrzeugspezifischen Positionsparameter PP sind in einer, vorzugsweise in die Steuereinheit
6 integrierte, Speichereinheit8 abgelegt und zur Anpassung der Sitzposition SP von der Steuereinheit6 abrufbar. - Alternativ oder zusätzlich sind die Positionsparameter PP von einer fahrzeuginnenseitig angeordneten Sensoreinheit
5.1 bis5.n erfassbar. Dabei beinhalten die Positionsparameter PP insbesondere eine Sitzplatzbelegung des Fahrzeugs3 . Dazu ist im Fahrzeugsitz2 beispielsweise eine entsprechende Sensoreinheit5.1 bis5.n integriert, mittels der feststellbar ist, ob sich auf dem Fahrzeugsitz2 ein Fahrzeuginsasse befindet. - Eine weitere Sensoreinheit
5.1 bis5.n ist fahrzeuginnenseitig angebracht und erfasst zumindest teilweise den Fahrzeuginnenbereich. Diese Sensoreinheit5.1 bis5.n dient im Wesentlichen der Erfassung der insbesondere voreingestellten Sitzposition SP des Fahrzeugsitzes2 , wobei Positionsparameter PP bestimmbar sind, die die Position des Fahrzeugsitzes2 im Fahrzeug und relativ zu dem auf dem Fahrzeugsitz2 befindlichen Fahrzeuginsassen charakterisieren. - Dabei sind beispielsweise ein Abstand zwischen einem Dachhimmel des Fahrzeugs
3 und einem Kopf des Fahrzeuginsassen, ein Abstand eines Knies des Fahrzeuginsassen zu einem Fußraum des Fahrzeugs3 , ein Abstand eines Fußes des Fahrzeugführers von einem Gaspedal, eine Höhe der Kopfstütze des Fahrzeugsitzes2 im Vergleich zum Kopf des Fahrzeuginsassen, eine Position einer Hüfte des Fahrzeuginsassen (so genannter H-Punkt), ein Neigungswinkel eines Torsos des Fahrzeuginsassen und/oder ein Ellbogenwinkel eines Fahrzeuginsassen, dessen Hand auf einem Lenkrad ruht, als Positionsparameter PP erfassbar. - In einem bevorzugten Ausbildungsbeispiel dient ein als Kamera ausgebildeter optischer Sensor einer Sensoreinheit
5.1 bis5.n zusätzlich als Einparkhilfe, zur Schilderkennung, als Teil eines Autorisierungs- bzw. Identifikationssystems des Fahrzeugführers, zur Überwachung einer Sitzposition SP des Fahrzeuginsassen, zur Überwachung eines Zustands eines Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Kindes, zur Aufnahme bei Videotelefonkonferenzen und/oder um Videos, Filme und/oder Bilder aufzunehmen. - Die Positionsparameter PP sind der Steuereinheit
6 zuführbar, so dass eine Feinjustierung und eine endgültige automatische Einstellung der Sitzposition SP ermöglicht sind. Die Erfassung der Positionsparameter PP verhindert insbesondere eine Kollision des Fahrzeugsitzes2 mit fahrzeuginnenseitig angeordneten Teilen bei der Anpassung der Sitzposition SP. - Zur Anpassung der Sitzposition SP und insbesondere der Positionierung der Kopfstütze des Fahrzeugsitzes
2 kann die Antriebseinheit4 zumindest einen elektromechanischen Motor, eine pneumatische Verstellvorrichtung, einen dielektrischen Elastomeraktor und/oder einen bionischen Antrieb aufweisen. - In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden bereits vorhandene elektrische oder pneumatische Antriebseinheiten, die im Fahrzeugsitz
2 zur Sitzverstellung integriert sind, genutzt, um die automatische Anpassung der Sitzposition SP zu bewirken. - Die Steuereinheit
6 umfasst in einer bevorzugten Ausführungsvariante eine Bedienoberfläche11 mit einer Vielzahl von Bedienelementen oder ist mit einer solchen gekoppelt, die dem Fahrzeuginsassen und/oder dem Fahrzeugführer ermöglichen, die Vorrichtung1 zur Anpassung der Sitzposition SP manuell zu steuern. Dabei können die Bedienelemente im Fahrzeuginnenbereich angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich sind Bedienelemente vorgesehen, die eine Steuerung der Vorrichtung1 zur Anpassung der Sitzposition SP vom Fahrzeugaußenbereich FA ermöglichen. Beispielsweise ist eine Steuerung der Vorrichtung1 zur Anpassung der Sitzposition SP mittels des mobilen Kommunikationsmittels möglich. - In einer alternativen Ausführungsvariante ist im Fahrzeugsitz
2 ein herkömmliches Sitzsteuergerät angeordnet, welches mit der im Fahrzeug angeordneten Steuereinheit6 zur Anpassung der Sitzposition gekoppelt ist. - In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist eine Fernsteuerung für eine Türver- und -entriegelung des Fahrzeugs
3 ein Bedienelement auf, mittels dessen die automatische Anpassung der Sitzposition SP aktivierbar und deaktivierbar ist. - Weiterhin kann der Fahrzeugsitz
2 beispielsweise fahrzeuginnenseitig angeordnete Bedienelemente aufweisen, die beispielsweise eine direkte manuelle Anpassung der Sitzposition SP ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich sind Bedienelemente zur Steuerung der Antriebseinheit4 vorgesehen. - In einem bevorzugten Ausbildungsbeispiel der Erfindung ist eine Bedienoberfläche
11 der Steuereinheit6 als eine Vielzahl von im Fahrzeugsitz2 integrierten Kraft- oder Drucksensoren ausgebildet, die insbesondere als kapazitive Sensoren ausgebildet sind. Mittels dieser Kraft- oder Drucksensoren ist eine Gewichtsverlagerung des auf dem Fahrzeugsitz2 befindlichen Fahrzeuginsassen erfassbar. Diese erfasste Gewichtsverlagerung ermöglicht eine Feineinstellung zur endgültigen Einstellung der Sitzposition SP. Dazu ist die Antriebseinheit4 mittels entsprechender Steuersignale SS ansteuerbar. - In diesem Ausbildungsbeispiel können die herkömmlichen Bedienelemente zur Steuerung der Sitzposition SP von den im Fahrzeugsitz
2 integrierten Kraft- oder Drucksensoren ersetzt sein. Die Kraft- oder Drucksensoren fungieren als haptische Bedienoberfläche11 bei der der Fahrzeuginsasse zur endgültigen Einstellung der Sitzposition SP Druck auf den Fahrzeugsitz ausübt, indem der Fahrzeuginsasse seinen Körper in Richtung der gewünschten Verstellung der Sitzposition verlagert. - Die Steuereinheit
6 der Vorrichtung1 zur Anpassung der Sitzposition SP umfasst zumindest ein Bedienelement oder ist mit einem solchen gekoppelt, das eine Aktivierung und eine Deaktivierung der automatischen Anpassung der Sitzposition SP ermöglicht. Dieses Bedienelement dient insbesondere als Notausschalter, um eine ungewollte, automatische Anpassung der Sitzposition SP zu unterbinden. Dabei kann das Bedienelement fahrzeuginnenseitig angeordnet sein oder in eine entsprechende Bedienoberfläche11 des tragbaren Kommunikationsmittels integriert sein. - Zur Ermittlung eines Steuersignals SS zur Einstellung einer fahrzeuginsassenspezifisch optimierten Sitzposition SP umfasst die Steuereinheit
6 unterschiedliche Module9 ,10 , wobei ein erstes Modul9 eine Erfassung der gesamten Physiognomie des Fahrzeuginsassen aus Sensordaten aller Sensoreinheiten5.1 bis5.n ermöglicht. - Das zweite Modul
10 ist als herkömmliches Berechnungs- oder Ermittlungsmodul ausgebildet und ermittelt anhand der Daten der Speichereinheit8 und des ersten Moduls9 eine optimierte Sitzposition SP und generiert entsprechende Steuersignale SS für die Antriebseinheit4 und/oder ein Signal S zur Ansteuerung der Anzeigeeinheit7 . - In einem bevorzugten Ausbildungsbeispiel der Erfindung weist der Fahrzeugsitz integrierte Kraft- oder Drucksensoren und/oder textile oder polymere kapazitive oder resistive Sensoren in oder an einem Sitzbezug auf. Mittels dieser Sensoren sind eine Druckverteilung auf einer Oberfläche des Fahrzeugsitzes
2 und/oder Vitalparameter des Fahrzeuginsassen erfassbar und der Steuereinheit6 zuleitbar. Diese erfassten Parameter ermöglichen eine Feineinstellung zur endgültigen Einstellung der Sitzposition SP. Dazu ist die Antriebseinheit4 mittels entsprechender Steuersignale SS ansteuerbar oder auf der Anzeigeeinheit7 sind entsprechende Einstellungsempfehlungen darstellbar. - In einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung werden anhand der Physiognomie des Fahrzeuginsassen und der daraus resultierenden Sensordaten auf der Anzeigeeinheit
7 im Fahrzeuginnenraum auf den Fahrzeuginsassen abgestimmte Einstellungsempfehlungen zur Anpassung der Sitzposition SP und/oder Warnungen bei einer unangepassten Sitzposition SP angezeigt, so dass derart eine manuelle Anpassung der Sitzposition SP durch den Fahrzeuginsassen automatisiert und unterstützt sowie vereinfacht ist. - Einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zufolge erfolgt die Einstellung der endgültigen, optimierten Sitzposition SP automatisch und wird mittels den von den Sensoreinheiten
5.1 bis5.n erfassten Daten unterstützt. Dabei werden insbesondere Daten zumindest eines in einem Sitzbezug integrierten Sensors und/oder einer so genannten Time-of-flight (TOF) Kamera verwendet, so dass in vorteilhafterweise Bedienungsfehler ausgeschlossen sind und ein optimaler Schutz des Fahrzeuginsassen durch eine optimierte Sitzposition SP sichergestellt ist. - Beispielsweise ist in der Steuereinheit
6 eine ideale oder optimierte Druckverteilung des auf dem Fahrzeugsitz2 angeordneten Fahrzeuginsassen hinterlegt, welche innerhalb der Steuereinheit6 mit der tatsächlich auftretenden und mittels einer der Sensoreinheiten5.1 bis5.n erfassten Druckverteilung verglichen wird, wobei anschließend auf den Fahrzeuginsassen abgestimmte Steuersignale SS und/oder Signale S zur Einstellung und/oder Darstellung einer optimierten Sitzposition SP generiert werden. - Die Sitzposition SP kann dabei eine besonders komfortable oder eine besonders sichere Sitzposition sein und derart auf auftretende und erfasste Verkehrssituationen abgestimmt werden.
- Weiterhin kann die Sitzposition SP anhand der Vitalparameter des Fahrzeuginsassen optimiert und eingestellt werden, so dass beispielsweise einer vorzeitigen Ermüdung des Fahrzeugführers entgegengewirkt werden kann.
- Bei einem Verfahren zur automatischen oder automatisierten Anpassung einer Sitzposition SP wird ein potentieller Fahrzeugführer oder Fahrzeuginsasse bereits außerhalb des Fahrzeugs
3 mittels einer ersten Sensoreinheit5.1 insbesondere optisch erfasst. Aus den erfassten Daten wird zumindest ein physischer Parameter P des Fahrzeugführers oder Fahrzeuginsassen bestimmt, der an die Steuereinheit6 zur Steuerung der Antriebseinheit4 des Fahrzeugsitzes2 übergeben wird oder es erfolgt eine manuelle Eingabe zumindest eines physischen Parameters P des Fahrzeugführers oder Fahrzeuginsassen, woraufhin die Sitzposition SP des Fahrzeugsitzes an die physischen Parameter angepasst wird und/oder mittels der Anzeigeeinheit7 auf den Fahrzeuginsassen abgestimmte Einstellungsempfehlungen zur Anpassung der Sitzposition SP und/oder Warnungen bei einer unangepassten Sitzposition SP angezeigt werden. Dabei kann eine Voreinstellung der Sitzposition SP vorgenommen und/oder eine endgültige Sitzposition SP eingestellt werden. Der Fahrzeuginsasse kann bei Bedarf mittels einer Bedienung der Bedienoberfläche11 der Steuereinheit6 die Sitzposition SP schnell und komfortabel auf seine Bedürfnisse optimal anpassen. Insbesondere bei einer regelmäßigen Nutzung des Fahrzeuges3 von einer Mehrzahl von Personen, die beispielsweise bei Familienfahrzeugen oder Mietwagen auftritt, kann dies zu einer erheblichen Zeitersparnis führen. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Fahrzeugsitz
- 3
- Fahrzeug
- 4
- Antriebseinheit
- 5.1 bis 5.n
- Sensoreinheit
- 6
- Steuereinheit
- 7
- Anzeigeeinheit
- 8
- Speichereinheit
- 9
- erstes Modul
- 10
- zweites Modul
- 11
- Bedienoberfläche
- 12
- Eingabemittel
- SP
- Sitzposition
- FA
- Fahrzeugaußenbereich
- P
- physische Parameter
- SS
- Steuersignal
- PP
- Positionsparameter
- S
- Signal
Claims (10)
- Vorrichtung (
1 ) zur Anpassung einer Sitzposition (SP) für einen Fahrzeugsitz (2 ), gekennzeichnet durch zumindest eine Antriebseinheit (4 ) zur Verstellung der Sitzposition (SP) des Fahrzeugsitzes (2 ), zumindest eine erste Sensoreinheit (5.1 bis5.n ) zur Bestimmung von physischen Parametern (P) eines außerhalb des Fahrzeugs befindlichen potentiellen Fahrzeuginsassens und/oder zumindest ein Eingabemittel (12 ) und/oder zumindest eine zweite Sensoreinheit (5.1 bis5.n ) zur Bestimmung der Sitzposition (SP) des Fahrzeugsitzes (2 ) und zumindest eine Steuereinheit (6 ). - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Sensoreinheiten (5.1 bis5.n ) als bionischer Sensor, Drucksensor, Kraftsensor, Infrarotsensor, Lasersensor und/oder Ultraschallsensor ausgebildet ist und/oder dass eine der Sensoreinheiten (5.1 bis5.n ) als optische Erfassungseinheit ausgebildet ist. - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Sensoreinheiten (5.1 bis5.n ) als textiler oder polymerer kapazitiver oder resistiver Sensor in oder an einem Sitzbezug des Fahrzeugsitzes (2 ) ausgebildet ist und/oder dass eine der Sensoreinheiten (5.1 bis5.n ) als Kraft- oder Drucksensor ausgebildet und in oder an einem Sitzbezug und/oder in einer Sitzpolsterung des Fahrzeugsitzes (2 ) angeordnet oder integriert ist. - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erfassungseinheit als zweidimensionales Kamerasystem, insbesondere als Infrarotkamera, CCD-Kamera und/oder optische Kamera, oder als dreidimensionales Kamerasystem, insbesondere als Time-of-flight (TOF) Kamera, Laserscanner und/oder Stereokamera ausgebildet ist. - Vorrichtung (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Sensoreinheiten (5.1 bis5.n ) als mobiles Kommunikationsmittel ausgebildet ist. - Vorrichtung (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6 ) der Vorrichtung (1 ) zur Anpassung der Sitzposition (SP) in den Fahrzeugsitz (2 ) integriert ist, so dass eine bauliche Einheit aus Fahrzeugsitz (2 ) und Steuereinheit (6 ) gebildet ist. - Vorrichtung (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6 ) der Vorrichtung (1 ) zur Anpassung der Sitzposition (SP) zumindest ein Bedienelement oder eine Bedienoberfläche (11 ) umfasst, welche eine Aktivierung und eine Deaktivierung der automatischen Anpassung der Sitzposition (SP) ermöglichen. - Verfahren zur Anpassung einer Sitzposition (SP) für einen Fahrzeugsitz (
2 ) mittels einer Vorrichtung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein potentieller Fahrzeugführer oder Fahrzeuginsasse außerhalb des Fahrzeugs (2 ) mittels einer ersten Sensoreinheit (5.1 bis5.n ), insbesondere optisch, erfasst wird und aus den erfassten Daten zumindest ein physischer Parameter (P) des Fahrzeugführers oder Fahrzeuginsassen bestimmt wird, welcher einer Steuereinheit (6 ) zur Steuerung der zumindest einen Antriebseinheit (4 ) des Fahrzeugsitzes (2 ) zugeführt wird oder dass eine manuelle Eingabe zumindest eines physischen Parameters (P) des Fahrzeugführers oder Fahrzeuginsassen erfolgt, woraufhin die Sitzposition (SP) des Fahrzeugsitzes (2 ) automatisch an die physischen Parameter (P) des Fahrzeuginsassen angepasst und voreingestellt wird, wobei eine Einstellung der endgültigen Sitzposition (SP) des Fahrzeugs (2 ) nach Anordnung des Fahrzeuginsassen im Fahrzeug (2 ) automatisch erfolgt und mittels den von einer zweiten Sensoreinheit (5.1 bis5.n ) erfassten Daten unterstützt wird. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Physiognomie des Fahrzeuginsassen und der daraus resultierenden Sensordaten der Sensoreinheiten (
5.1 bis5.n ) auf einer Anzeigeeinheit (7 ) auf den Fahrzeuginsassen abgestimmte Einstellungsempfehlungen zur manuellen Anpassung der Sitzposition (SP) und/oder Warnungen bei einer unangepassten Sitzposition (SP) angezeigt werden. - Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer von der ersten Sensoreinheit (
5.1 bis5.n ) erfassten Gefahrensituation die Sitzposition (SP) des Fahrzeugsitzes (2 ) automatisch in eine vorgegebene, der Gefahrensituation angepasste Sitzstellung gebracht wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20141128 |
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Owner name: ADIENT US LLC, PLYMOUTH, US Free format text: FORMER OWNER: JOHNSON CONTROLS GMBH, 51399 BURSCHEID, DE Owner name: ADIENT LUXEMBOURG HOLDING S.A.R.L., LU Free format text: FORMER OWNER: JOHNSON CONTROLS GMBH, 51399 BURSCHEID, DE Owner name: ADIENT LUXEMBOURG HOLDING S.A R.L., LU Free format text: FORMER OWNER: JOHNSON CONTROLS GMBH, 51399 BURSCHEID, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE LIEDTKE & PARTNER, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE LIEDTKE & PARTNER, DE |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |