DE2939115A1

DE2939115A1 - Verstellbarer fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE2939115A1
Application number: DE19792939115
Authority: DE
Inventors: Heinz P Cremer
Original assignee: Keiper Automobiltechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Keiper Automobiltechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1978-09-27
Filing date: 1979-09-27
Publication date: 1980-04-24
Also published as: FR2437320B2; ES484483A1; IT7912751A0; DE2939115C2; GB2033613B; FR2437320A2; BR7906201A; GB2033613A; IT1124184B; JPS5572426A

Description

Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Fahrzeugsitz, dessen Teile miteinander bzw. mit dem Fahrzeugboden über unabhängig voneinander betätigbare Verstelleinrichtungen verbunden sind, wobei zum Ermitteln der für den jeweiligen Sitzbenutzer günstigsten Einstellwerte aller Verstelleinrichtungen ein Rechner mit einem Speicher für die fahrzeugspezifischen Eingabeparameter und einer Eingabeeinrichtung für die personenspezifischen und sich auf die Fahrsituation beziehenden Größen sowie eine Anzeigeeinrichtung und/oder ein Anschluß für eine an sich bekannte Steuereinrichtung für Servomotoren vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser Art gemäß dem Hauptpatent dahingehend zu verbessern, daß das Eingeben und Abrufen von Daten und Befehlen erleichtert wird. Gelöst wird diese Aufgabe mit einem verstellbaren Fahrzeugsitz, der die Merkmale des Anspruches 1 aufweist.

Mit Hilfe der zusätzlichen, unterschiedlichen Funktionen zugeordneten Drucktasten brauchen bei der Eingabe oder beim Abrufen von Daten oder Befehlen diese nicht in eine Zahl umgesetzt zu werden, was nicht nur wegen der Verminderung der Zahl der Drucktastenbetätigungen von Vorteil ist, sondern auch wegen der besseren Verständlichkeit für die Bedienungsperson .

Telefonische Auskünfte und Auftrage sind nur nach schriftlicher 030017/0664 Bestätigung verbindlich

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform weist die Eingabeeinrichtung zusätzlich zu dem Drucktastenfeld eine Aufnahme für einen Personen-Kennschlüssel auf, um die Identifikationsinformation für unterschiedliche Personen nicht mittels der Drucktasten eingeben zu müssen.

Eine der zusätzlichen Drucktasten ist vorzugsweise den verschiedenen Situationen zugeordnet, für die unterschiedliche, optimale Sitzpositionen einstellbar sind. Ferner ist es zweckmäßig, eine der zusätzlichen Drucktasten als Faktoren-Eingabetaste auszubilden, um in besonders einfacher Weise eine Gewichtung der einzelnen Größen vornehmen zu können, aufgrund deren die optimale Sitzposition ermittelt wird.

Da es bei längeren Fahren vorteilhaft ist, die Sitzposition in gewissen Zeitabschnitten zu verändern, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform eine der zusätzlichen Drucktasten als Eingabetaste ausgebildet, durch deren Betätigung in Verbindung mit der Betätigung einer oder mehrerer den Ziffern zugeordneter Drucktasten die Zeitspanne angebbar ist, nach deren Ablauf eine selbsttätige Änderung der Sitzposition erfolgt.

Es ist ferner vorteilhaft, eine der zusätzlichen Drucktasten zur Erzeugung eines Stopsignals vorzusehen, um rasch und sicher die Verstellbewegungen notfalls beenden zu können. Es ist dabei zweckmäßig , die Steuereinrichtung, die vorzugsweise je eine Steuereinheit für jeden unabhängigen Verstellantrieb aufweist, über eine Stop-Signalleitung unmittelbar mit der Eingabe-Ausgabeeinheit des Rechners zu verbinden.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Das Ausführungsbeispiel in Seitenansicht,

030017/0664

Fig. 2 das Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Eingabeeinrichtung, Fig. 4 ein Flußdiagramm.

Der in Fig. 1 dargestellte, verstellbare Fahrzeugsitz weist einen Sitzteil 2 auf, der auf einem Zwischenrahmen 3 in Längsrichtung des Fahrzeuges verstellbar angeordnet ist. Der Zwischenrahmen 3 ist über Lenker 8 und 8* auf einer am Bodenblech des Fahrzeuges befestigten Konsole 9 abgestützt. An dem Sitzteil 2 ist ein- und feststellbar eine Rückenlehne 13 angeordnet. Ferner ist das Lenkrad 17 in Längsrichtung der Lenksäule 18 ein- und feststellbar angeordnet.

Die Längsverstellung erfolgt mittels eines Servomotors 25, die Höhen- und Neigungsverstellung mittels eines Servomotors 26, die Verstellung des Neigungswinkels der Rückenlehne mittels eines Servomotors 28 und die Verstellung des Lenkrades 17 mittels eines Servomotors 29.

Die Servomotoren 25, 26, 28 und 29 sind an eine Steuereinrichtung 13o angeschlossen, die in einer auf dem Mitteltunnel unterhalb des Armaturenbrettes vorgesehenen Konsole 31 angeordnet ist. Die Konsole 31 weist eine Halterung auf, in die ein Rechner 2o mittels eines den Rechner mit der Steuereinrichtung verbindenden Steckers 32 einsteckbar ist.

Der Rechner 2o dient zusammen mit der Steuereinrichtung 3o und den Servomotoren zur Einstellung der Verstelleinrichtungen auf den für den Sitzbenutzer günstigsten Wert. Der Rechner 2o enthält einen Speicher, in dem die fahrzeugspezifischen Eingabeparamter, insbesondere die Daten über die Fahrgastzelle, die Lage und den Verstellbereich des Lenkrades, die Lage und die Größe der Windschutzscheibe, die Größe des Sichtfeldes nach vorne und hinten, die Augenelipse, die Art des Sicherheitsgurtes und die Lage der Verankerungspunkte sowie der Daten über den Fahrzeugsitz, wie insbesondere seine Einsitztiefe, seinen Federweg, seinen Verstellbereich und

030017/0664

V- ς

seine Polsterkontur eingebbar sind. Weiterhin weist der Rechner 2o eine Eingabeeinrichtung 21 auf, über die alle Daten und Befehle eingegeben sowie abgerufen werden können. Mittels der Eingabeeinrichtung 21 können die personenspezifischen Daten wie zum Beispiel die Lage der Gelenkpunkte, die Körperkontur, die anthropometrisch günstigen Winkel und Bereiche sowie die Augenhöhe und die sich auf die Fahrsituation, beispielsweise eine lange Autobahnfahrt, eine Stadtfahrt, eine schnelle Fahrt auf bergiger und kurvenreicher Strecke, eingegeben werden können. Auf einer Anzeigeeinrichtung 22 (Fig.2) können die abgerufenen Informationen angezeigt werden, damit der Benutzer eine Kontrollmöglichkeit hat. Der Rechner 2o kann hierbei als tragbares Gerät ausgebildet oder fest im Fahrzeug eingebaut sein.

Die im Ausführungsbeispiel als LED-Display ausgebildete Anzeigeeinrichtung ist ebenso wie ein Drucktastenfeld 23 und eine Aufnahme 24 für Personen-Kennschlüssel, die zusammen mit dem Drucktastenfeld die Eingabeeinrichtung 21 bildet, in der Frontplatte des Rechners 2o angeordnet.

Das Drucktastenfeld 23, die Aufnahme 24 und die Anzeigeeinrichtung 22 sind an die Eingabe/Ausgabe-Einheit 33 des Rechners 2o angeschlossen, mit der über Datenbusse ein Datenspeicher 34, ein Prozessor 35 und ein Programmspeicher 36 in Verbindung stehen. Wie Fig. 2 zeigt, sind an die Eingabe/Ausgabe-Einheit 33 eine der Zahl der unabhängig voneinander betätigbaren Verstelleinrichtungen entsprechend der Anzahl von Komparatoren 37 angeschlossen, denen die Steuereinrichtung 3o nachgeschaltet ist, welche die den Komparatoren nachgeschalteten Motorsteuerungen 38 enthält. Im Ausführungsbeispiel ist je eine dieser Motorsteuerungen 38 für den die Sitzlängsverstellung bewirkenden Servomotor 25, den die Sitzhöhen- und Neigungsverstellung bewirkenden Servomotor 26, den die Neigungsänderung der Rückenlehne bewirkenden Servomotor 28 und den der Verschiebung des Lenkrades dienenden Servomotor 29 vorgesehen.

0300 1 7/0664

Wie Fig. 2 zeigt, führt von der Eingabe/Ausgabe-Einheit 33 des Rechners 2o eine Notstop- oder Unterbrecherleitung 39, über die ein Stop-Signal zu allen Motorsteuerungen 38 gelangt, wenn die Stop-Taste 4o des Drucktastenfeldes 23 gedrückt wird.

Wie Fig. 3 zeigt, enthält das Drucktastenfeld 23 neben den den Ziffern ο bis 9 zugeordneten Drucktasten außer der Stop-Taste weitere, zusätzliche Tasten. Die mit S gekennzeichnete Situationstaste wird in Kombination mit einer oder mehrerer Ziffern-Tasten betätigt, um eine der verschiedenen Fahrsituationen auszuwählen. Beispielsweise wird bei einer Be-

3er

tätigung der Situationstaste und/der Ziffer 1 zugeordneten Taste der Fahrzeugsitz in die günstigste Position zum Einsteigen und Aussteigen bewegt. Die Situation "S2" ist im Ausführungsbeispiel die Ruheposition, "S3" die Liegeposition, "S4" die Sitzposition bei normaler Fahrt, "S5" die Position bei Stadtfahrt, "S6" die Position bei einer Fahrt auf einer kurvenreichen Strecke, "S7" die Position bei einer Langstreckenfahrt, bei der in gewissen Zeitabständen die Sitzeinstellung automatisch verändert wird. Durch Betätigen der mit A gekennzeichneten zusätzlichen Taste erfolgt eine Anzeige auf dem Display. Außerdem können nach einer Betätigung dieser Taste die gespeicherten Werte abgeändert werden. Die C-Taste wird zum Löschen des auf dem Display angezeigten Wertes betätigt. Mit Hilfe der F-Taste lassen sich in Verbindung mit den den Ziffern zugeordneten Tasten Korrekturfaktoren eingeben, aufgrund deren die Sitzeinstellung von der berechneten Einstellung abweicht, was in manchen Fällen vorteilhaft ist. Mit Hilfe der T-Taste kann der Fahrer die Zeit, nach der der Sitz sich aus der Einstellung für die Situation bei normaler Fahrt in die Situation bei Langstreckenfahrt und umgekehrt bewegt, selbst vorgeben.

Durch ein Betätigen der D-Taste wird der gespeicherte Wert für die Sitzlängsverstellung angezeigt, um diesen Wert über-

030017/0664

prüfen zu können, oder um Ihn nach dem Drücken der C-Taste neu In den Datenspeicher eingeben zu können. Die Taste D muß auch gedrückt werden, wenn der Sitz in Längsrichtung willkürlich verstellt werden soll. In diesem Falle muß anschließend die mit "+" gekennzeichnete Taste oder die mit "-" gekennzeichnete Taste gedrückt werden. Entsprechendes gilt für die A-Taste, die der .. Sitzhöhenverstellung zugeordnet ist, die V-Taste, die der Lenkradverstellung zugeordnet ist, sowie die L-Taste, welche der Lehnenneigungsverstellung zugeordnet ist.

Mittels der Tastatur 23 werden alle Daten eingegeben. Sowohl die für ein bestimmtes Modell sich nicht änderndes Fahrzeugdaten als auch die personenspezifischen Daten, die von verschiedenen Maßen der Personen abhängen, werden im Datenspeicher 34 gespeichert. Die personenspezifischen Daten werden aufgrund einer Reihe von Maßen der betreffenden Person ermittelt. Es handelt sich hierbei um die Oberarmlänge, die Unterarmlänge, die Sitztiefe, die Kniehöhe, die Augenhöhe und die Kopfhöhe. Mit Hilfe eines Rechenprogrammes werden aufgrund dieser Maße vier persönliche Kennwerte berechnet, welche in Form von dreistelligen Zahlen nach dem Aufleuchten der zugeordneten Symbole auf dem Display mittels der Tastatur eingegeben werden. Nachdem alle Werte eingegeben worden sind, kann der Rechner 2o auf Abruf die für die unterschiedlichen Situationen optimale Sitzeinstellung vornehmen, wobei alle Einstellungen mit Ausnähme der Einstellung für das Ein- und Aussteigen und der Liegestellung nur erfolgen, wenn auch der Kennschlüssel in die Aufnahme 24 eingesteckt ist, welcher den Sitzbenutzer identifiziert.

Die Berechnung der optimalen Sitzpositionen erfolgt entsprechend dem Flußdiagramm gemäß Fig. 4. Die fahrzeugspezifischen Daten werden einer Fahrzeugdatei entnommen. Nach der Eingabe der Personennummer wird geprüft, ob die Daten dieser Person bereits gespeichert sind. Ist dies nicht der Fall, müssen sie eingegeben werden. Basierend auf den Werten von Standardpersonen (VDI-Richtlinie 278o, DIN oo334o8, SAE-Ünter-

030017/0664

lagen) werden die ermittelten Maße in andere Körpergrößen und Gelenkpunktlagen umgerechnet· Ober einen Zufallsgenerator werden dann beliebige Sitzpositionsparameter ermittelt und daraus die zugehörige Sitzposition berechnet. Für die Ermittlung der Sitzposition wird vom Rechner geprüft, ob die vorgeschriebenen Restriktionen erfüllt sind, beispielsweise ob die Körperwinkel in den von der Arbeitsmedizin ermittelten Komfortbereichen liegen, ob der Verstellbereich des Sitzes, des Lenkrades, eventuell auch des Spiegels und der Pedale u.a. nicht überschritten wird, ob der Augenpunkt innerhalb der Augenelipse oder einem anderen günstigen Sichtfeld im Fahrzeug liegt, ob das Lenkrad unter Beibehaltung einer guten Sitzposition erreicht werden kann, ob das Kupplungspedal voll durchgetreten werden kann, ob der Oberschenkel unterstützt ist, ob der größtmögliche Abstand zum Lenkrad erreicht ist, ob die Befestigungspunkte des Sicherheitsgurtes und damit seine Lage innerhalb bestimmter Grenzen liegen, und ob weitere,für die Sitzposition wichtige Grenzen nicht überschritten werden. Die einzelnen Kriterien werden dann mit den Faktoren, die Erfahrungswerte darstellen, multipliziert und summiert zum Zwecke der Bewertung oder Gewichtung.

Danach wird durch den Zufallsgenerator ein weiterer Sitzpositionsparameter ermittelt. Bei der Wertung wird festgestellt, ob diese Position günstiger ist oder nicht. Sind die neuen Parameter günstiger als die vorhandenen, liegt also eine Verbesserung vor, so werden sie gespeichert. Nach einer vorgewählten Anzahl von Iterationen wird die Suche abgebrochen. Aus dem Kollektiv der Sitzpositionsparameter wird die beste ausgesucht und weitergegeben. Diese Werte werden überprüft, ob sie im Bezug auf logische und praktische Zusammenhänge akzeptiert werden können. Sofern die Berechnung auf einem Komputer mit angeschlossenem Plotter, durchgeführt wird, kann die ermittelte Sitzposition anschließend gezeichnet werden.

030017/0664

Leerseite

Claims

Patentansprüche

( 1 .J Verstellbarer Fahrzeugsitz, dessen Teile miteinander b_jy% mit dem Fahrzeugboden über unabhängig voneinander betätigbare Verstelleinrichtungen verbunden sind, wobei zum Ermitteln der für den jeweiligen Sitzbenutzer günstigsten Einstellwerte aller Verstelleinrichtungen ein Rechner mit einem Speicher für die fahrzeugspezifischen Eingabeparameter, einer Eingabeeinrichtung für die personenspezifischen und sich auf die Fahrsituation beziehenden Größen sowie eine Anzeigeeinrichtung und/oder ein Anschluß für eine an sich bekannter Steuereinrichtung für Servomotoren vorgesehen ist, nach Patent (Patentanmeldung P 26 40 528.7-21), dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung (21) zusätzlich zu Drucktasten, die den Ziffern 0 bis 9 zugeordnet sind, Drucktasten aufweist, die unterschiedlichen Funktionen zugeordnet sind.
2. Sitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung (21) zusätzlich zu den Drucktasten (23) eine Aufnahme (2H) für Personenkennschlüssel aufweist.
3. Sitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der zusätzlichen Drucktasten (S) den verschiedenen Situationen zugeordnet ist, für die unterschiedliche optimale Sitzpositionen einstellbar sind.
U. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der zusätzlichen Drucktasten (F) als Faktoren-Eingabetaste ausgebildet ist.
5. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der zusätzlichen Drucktasten (T) als Zeiteingabe-Taste ausgebildet ist, durch deren Betätigung in Verbindung mit der Betätigung einer oder mehrerer Ziffern-Drucktasten die Zeitspanne eingebbar ist, nach deren Ablauf

030017/0664

ORIGINAL INSPECTED

bei einer der wählbaren Situationen selbsttätig eine Änderung der Sitzposition erfolgt.
6. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Eingabe-Ausgabe-Einheit (33) des Rechners (20) eine der Zahl der unabhängig voneinander steuerbaren Servomotoren (25,26,28,29) entsprechende Anzahl von Komparatoren (37) angeschlossen ist, denen je eine Steuereinheit (38) der Steuereinrichtung (30) nachgeschaltet ist,und daß die Steuereinrichtung (30) über eine Stop-Signalleitung (39),auf die mittels einer der zusätzlichen Drucktasten ein Befehl gebbar ist, unmittelbar mit der Eingabe-Ausgabe-Einheit unmittelbar verbunden ist.

030017/0664