DE102005044599B4

DE102005044599B4 - Steuereinheit zu selektiven Einstellung einer Fahrzeugsitzanordnung

Info

Publication number: DE102005044599B4
Application number: DE102005044599A
Authority: DE
Inventors: Robert M. Livonia Schmidt; James B. Sterling Heights Wright; Charles B. Northville Banter
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2005-09-19
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2025-09-20
Also published as: GB2418474B; DE102005044599A1; GB0518268D0; GB2418474A; US7390982B2; US20060061315A1

Abstract

Steuereinheit zur selektiven Einstellung einer automatisch verstellbaren Fahrzeugsitzanordnung (10), umfassend:
eine Sitzeinstellvorrichtung (12, 68), welche eine Basisplatte (26, 72), eine stufenförmige Platte (28, 70), welche seitlich gegen eine Oberfläche der Basisplatte (26, 72) versetzt ist, Auswahlbereiche (30, 52, 74, 84, 94, 100, 106, 108), welche bezüglich der Basisplatte (26, 72) und der stufenförmigen Platte geneigt sind und sich dazwischen und entlang mindestens eines Abschnitts des Umfangs der stufenförmigen Platte (28, 70) erstrecken, mehrere in Abstand voneinander angeordnete Vertiefungen (32, 34, 42, 48, 54, 56, 76, 78, 86, 88, 96, 102, 110, 112), welche in einer äußeren Oberfläche der Auswahlbereiche ausgebildet sind, und kontaktlose Sensoren (36, 38, 44, 50, 58, 60, 80, 82, 90, 92, 98, 104) umfasst, wobei jeder Sensor an einer inneren Oberfläche eines Auswahlbereichs bei einer Vertiefung angebracht ist, um selektiv ein Signal zu erzeugen, welches eine Sitzeinstellungsfunktion darstellt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit zum Einstellen einer automatisch verstellbaren Fahrzeugsitzanordnung. Dabei kann die Erfindung eine Steuertafel umfassen, welche Sensoren enthält, welche eine Sitzeinstellungsvorrichtung aktivieren, ohne einen taktilen Kontakt zu erfordern.
STAND DER TECHNIK
Fahrzeugsitzeinstellungs-Bedienungsvorrichtungen, die beispielsweise aus der DE 197 29 866 A1 bekannt sind, erfordern typischerweise das Verschieben eines Bedienungsdrehknopfs durch Drehung oder Verschiebung, Niederdrücken einer Bedienungstaste oder Verschieben eines mechanischen oder elektromechanischen Steuersensors zum Betreiben verschiedener Elektromotoren, welche die Sitzposition einstellen, den Sitz neigen und den Ort und die Anordnung der Sitzfläche relativ zu der Sitzlehne einstellen.
Neben dem Drücken von Tastenschaltern wurden piezoelektrische Elemente für Sitzeinstellungs-Benutzerschnittstellen, Berührfelder und Sensoren verwendet. Piezoelektrische Elemente zeigen eine dielektrische Änderung, wenn eine Spannung oder ein Druck das piezoelektrische Element mechanisch verformt. Das piezoelektrische Element kann elektrische Ladungen erzeugen, wenn dieses mechanisch verformt wird, wobei dies gewöhnlich durch Druck oder Schwingungen, welche auf das piezoelektrische Element wirken, verursacht wird. Ein Nachteil beim Verwenden eines piezoelektrischen Elements zur Fahrzeugsensorbetätigung ist jedoch, dass Schwingungen von dem Fahrzeug oder von Straßenoberflächen zu einer unbeabsichtigten Sensoraktivierung führen können.
Kapazitive Sensoren wurden ferner zur Sensorbetätigung in einem Kraftfahrzeug verwendet. Ein kapazitiver Sensor, welcher unter einem Oberflächen-Instrumentenbrett angeordnet ist, erzeugt ein elektrisches Feld über dem Instrumentenbrett. Wenn ein Gegenstand in das elektrische Feld eindringt, kann eine Kapazitätsänderung erfasst werden, um eine Bedieneranforderung zum Betätigen des jeweiligen Sensors anzuzeigen. Aufgrund der Tatsache, dass die kapazitiven Sensoren typischerweise unter der Oberfläche der Instrumentenbretteinheit angebracht sind, kann eine Aktivierung eines Sensors erfolgen, wenn ein Gegenstand versehentlich an bzw. in enger Nähe zu dem Sensor angeordnet wird. Dies kann letztlich zu einer Aktivierung einer Vorrichtung führen, welche nicht beabsichtigt war. Ferner können, wenn die kapazitiven Sensoren in enger Nähe zueinander angeordnet sind, überlappende elektrische Felder auftreten, welche gleichfalls zu einer Aktivierung eines Sensors neben dem Sensor, welcher aktiviert werden sollte, führen können.
Frühere kontaktlose Sensoren wurden in einer Anordnung an einer ebenen Oberfläche angebracht, deren Verwendung auf visuellen Hinweisen zum Auswählen und Aktivieren der erwünschten Funktion beruht. Eine solche Anordnung, bei der auf einem Touchscreen zum Auswählen bestimmter Funktionen symbolhaft ein Sitz dargestellt ist, ist aus der DE 197 25 175 C2 bekannt. Der automatisch verstellbare Sitz eines Kraftfahrzeugs wird jedoch gewöhnlich durch einen Bediener eingestellt, dessen Sicht auf die Steuertafel indirekt, behindert oder nicht vorhanden ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher zu ermöglichen, dass eine Sitzeinstellung ohne Notwendigkeit, dass der Bediener auf die Betätigung eines Sensors achtet, erfolgt. Stattdessen würde der Bediener vorzugsweise jeden Sensor intuitiv aufgrund dessen auswählen, dass dieser in einer Position angeordnet ist, welche durch einen sitzenden Bediener normalerweise mit der erwünschten Sitzeinstellung assoziiert wird. Ferner würde der Sitz vorzugsweise ohne Notwendigkeit, eine manuelle Kraft auf ein Bedienelement auszuüben, eingestellt werden. Stattdessen wären die Steuersensoren kontaktlos, wobei diese lediglich erfordern, dass der Bediener einen Finger ohne manuellen Kontakt mit dem Sensor in ein elektrisches Feld bewegt, welches den ausgewählten Sensor umgibt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Steuereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung besitzt den Vorteil, kontaktlose Sensoren in einem Einstellungs-Bedienelement eines automatisch verstellbaren Sitzes vorzusehen. Die Sensoren steuern die Bewegung von Antrieben des automatisch verstellbaren Sitzes, welche die Position des Sitzes und die Relativposition von Sitzkomponenten ändern. Das Bedienelement ist in einer Sitzseitenabschirmung einfach zugänglich für einen sitzenden Bediener ohne Notwendigkeit einer direkten Sicht auf das Bedienelement angeordnet.
Die Bedienungsberührpunkte sind geeignet in Abstand angeordnet und gestaltet, um zu der Form und Funktionsweise der menschlichen Hand zu passen. Sitzeinstellungsfunktionen werden vorzugsweise durch den Daumen und die Finger der Hand des Bedieners, welche sich am nächsten bei der Sitzseitenabschirmung befindet, ausgewählt. Das Bedienelement erfordert keine manuelle Kraft zum Aktivieren davon und keine visuellen Hinweise zum Bedienen davon. Die Bedienung davon ist intuitiv und ergonomisch.
Ein Bedienelement zum Einstellen eines automatisch verstellbaren Sitzes gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Sitzeinstellvorrichtung, welche eine Basisplatte, eine stufenförmige Platte, welche sich seitlich von einer Oberfläche der Basisplatte erstreckt, und Auswahlbereiche, welche gegen die Basisplatte und die stufenförmige Platte geneigt sind sich und dazwischen und mindestens entlang eines Abschnitts des Umfangs der stufenförmigen Platte erstrecken, aufweist. Mehrere in Abstand angeordnete Vertiefungen sind in einer äußeren Oberfläche der Auswahlbereiche ausgebildet. Ein kontaktloser Sensor ist bei jeder Vertiefung an einer inneren Oberfläche der Auswahlbereiche befestigt, wobei jeder Sensor selektiv ein Signal erzeugt, welches eine Sitzeinstellungsfunktion darstellt. Vorzugsweise sind die kontaktlosen Sensoren Feldeffektsensoren. Eine Lenden-Einstellvorrichtung, welche in einem Stück mit der Basisplatte ausgebildet ist, umfaßt Sensoren zum Erhöhen und Vermindern der Stärke der Stützung, welche für die Lendenbereiche der Sitzanordnung bereitgestellt wird.
Die Vertiefungen in der äußeren Oberfläche des Bedienelements versorgen den Bediener mit visuellen und taktilen Hinweisen auf den Ort des entsprechenden Sensors an der inneren Oberfläche der Sitzeinstellvorrichtung. Der Ort jeder Vertiefung in den stufenförmigen, geneigten Auswahloberflächen des Bedienelements entspricht intuitiv der Funktion, welche durch den entsprechenden Sensor bewirkt wird. Beispielsweise sind Sensoren, welche bewirken, daß sich die Sitzanordnung und die Sitzvorderseite und -rückseite nach oben bewegen, an nach unten gewandten Oberflächen der Steuertafel angeordnet; und sind Sensoren zum Bewegen der Sitzanordnung und der Sitzvorderseite und -rückseite nach unten an nach oben gewandten Oberflächen angeordnet; wobei sich die Sitzanordnung nach vorne bewegt, wenn ein Sensor, welcher an einer nach hinten gewandten Oberfläche angeordnet ist, betätigt wird, und nach hinten, wenn ein Sensor, welcher an einer nach vorne gewandten Oberfläche angeordnet ist, betätigt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Seitenansicht einer automatisch verstellbaren Sitzanordnung, welche die Anordnung einer Sitzeinstellungs-Steuertafel darstellt, in einheitlichem Maßstab;
2 ist eine Vorderansicht einer Einstellungssteuertafel eines automatisch verstellbaren Sitzes;
3 ist eine Ansicht der Steuertafel von 2 von oben;
4 ist eine Ansicht der Steuertafel von 2 von hinten;
5 ist eine Ansicht einer dielektrischen Schicht, welche die Sensoren für die Sitzeinstellvorrichtung von 4 darstellt, in einheitlichem Maßstab;
6 ist eine Vorderansicht einer weiteren Einstellungssteuertafel eines automatisch verstellbaren Sitzes, welche eine Lendenstützeinstellung aufweist;
7 ist eine Ansicht der Steuertafel von 7 von oben;
8 ist eine Ansicht der Steuertafel von 6 von hinten;
9 ist eine Ansicht einer dielektrischen Schicht, welche an der inneren Oberfläche der Steuertafel von 8 angeordnet ist, in einheitlichem Maßstab;
10 ist ein schematisches Diagramm eines Feldeffektsensors, welcher an einer dielektrischen Steuertafel angebracht ist; und
11 ist ein schematisches Diagramm eines elektrischen Systems zum automatischen Einstellen des Sitzes.
GENAUE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
In der Zeichnung ist in 1 eine automatisch verstellbare Sitzanordnung 10 für ein Kraftfahrzeug dargestellt, auf welche eine Sitzeinstellungs-Steuertafel 12 der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann. Die Sitzanordnung 10 umfaßt eine gepolsterte Lehne 14, einen gepolsterten Sitz 16, eine untere und eine obere Lendenstütze 18, 20 sowie eine innere und eine äußere Seitenstütze 22, 24. Die Sitzanordnung wird als Einheit durch Motoren in Reaktion auf Auswahlen, welche über eine Sitzeinstellungs-Steuertafel 12, welche vorzugsweise an der Sitzseitenabschirmung neben einer Wagenaußenseitenfläche der Sitzanordnung angebracht ist, vorgenommen werden, automatisch nach vorne und hinten gemäß A-B sowie nach oben und unten gemäß C-D bewegt. Die Sitzabschirmung ist in einem Raum zwischen der inneren Türverkleidung und der zuletzt erwähnten äußeren Fläche der Sitzanordnung angeordnet. Die geneigte Anordnung der Sitzanordnung 10 gemäß E-F wird gleichfalls automatisch durch Motoren eingestellt, welche die Vorderseite und die Rückseite des Sitzes 16 abwechselnd anheben und absenken. Ähnlich wird die Sitzlehne 14 gemäß G-H gegen auf den gepolsterten Sitz 16 in Reaktion auf Auswahlen, welche über eine Steuertafel vorgenommen werden, nach vorne und nach hinten geneigt. Eine individuelle Versteifung und Erschlaffung der Lendenstützen 18, 20 und der Seitenstützen 22, 24 erfolgt dadurch, daß Druckluftkammern unter Druck gesetzt und abgelassen werden.
Vorzugsweise werden die Motoren durch Feldeffektsensoren betätigt, welche auch als Berührungssensoren bezeichnet werden, welche an der Sitzeinstellungs-Steuertafel angebracht sind. Die Berührungssensoren, welche ohne Notwendigkeit eines physischen Kontakts aktiviert werden, erzeugen ein Signal, welches einen Wunsch zum Ändern der Position der Sitzanordnung anzeigt, welches dem betätigten Berührungssensor entspricht. Jeder Berührungssensor fungiert als Schalter, welcher eine Verbindung zwischen einer Quelle elektrischer Energie und dem Motor, welcher dem aktivierten Sensor entspricht, öffnet und schließt. Alternativ werden die Motoren durch Kontaktschalter betätigt, welche die gleiche Funktion wie die Berührungssensoren erfüllen.
In den 2 – 4 umfaßt ein Sechsweg-Sitzeinstellungs-Bedienelement 12 eine Basisplatte 26, welche neben dem Umriß der Seite des Sitzes 16 angeordnet ist, eine Platte 28, welche von der äußeren Oberfläche der Platte 26 ausgehend seitlich nach außen versetzt und stufenförmig angeordnet ist, und Auswahlbereiche, welche gegen die Platten 26 und 28 geneigt sind. Alternativ kann die Platte 28 bezüglich der Platte 26 versenkt sein. Jeder Auswahlbereich ist entlang gegenüberliegender Seitenkanten durch Platten 26 und 28 begrenzt und erstreckt sich entlang eines Abschnitts des Umfangs der stufenförmigen Platte 28. Die Sitzeinstellungs-Steuertafel 12 umfaßt einen ersten Auswahlbereich 30, welcher mit Aussparungen bzw. Vertiefungen 32, 34 in dessen äußerer Oberfläche ausgebildet ist, und Sensoren 36, 38, welche jeweils an der inneren Oberfläche der Platte 30 gegenüber einer jeweiligen Vertiefung 32, 34 angebracht sind. Vorzugsweise ist der Sensor 36 mit dem Bewegen der Vorderseite des Sitzes nach unten verknüpft, und der Sensor 38 ist mit dem Bewegen der Rückseite des Sitzes nach unten verknüpft. Wenn beide Sensoren 36, 38 gleichzeitig betätigt werden, bewegt sich die Sitzanordnung 10 ohne Änderung der Winkelanordnung des Sitzes 16 oder der Lehne 14 nach unten.
Ein nach hinten gewandter Auswahlbereich in der Gestalt einer Rampe 40, welcher vor der Ebene 30 angeordnet ist und sich von Oberflächen 26 und 28 ausgehend erstreckt, ist in einem Winkel J nach vorne und nach oben gegen den Bereich 30 geneigt. Die Rampe 40 ist mit einer Vertiefung 42 in deren äußerer Oberfläche und einem entsprechenden Sensor 44 an deren innerer Oberfläche ausgebildet. Der Sensor 44 ist vorzugsweise mit dem Bewegen der Sitzanordnung 10 nach vorne verknüpft.
Ein nach vorne gewandter Auswahlbereich in der Gestalt einer Rampe 46, welcher hinter der Ebene 30 angeordnet ist und sich von Oberflächen 26 und 28 ausgehend erstreckt, ist in einem Winkel K nach hinten und nach oben gegen den Bereich 30 geneigt. Die Rampe 46 ist mit einer Vertiefung 48 in deren äußerer Oberfläche und einem entsprechenden Sensor 50 an deren innerer Oberfläche ausgebildet. Der Sensor 50 ist vorzugsweise mit dem Bewegen der Sitzanordnung 10 nach hinten verknüpft.
Das Sitzeinstellungs-Bedienelement 12 umfaßt ferner einen weiteren Auswahlbereich 52, welcher mit Vertiefungen 54, 56 in dessen äußerer Oberfläche und Stützensensoren 58, 60, welche jeweils an der inneren Oberfläche der Ebene 52 gegenüber einer jeweiligen Vertiefung angebracht sind, ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der Sensor 58 mit dem Bewegen der Vorderseite des Sitzes 16 nach oben verknüpft, und der Sensor 60 ist mit dem Bewegen der Rückseite des Sitzes nach oben verknüpft. Wenn beide Sensoren 58, 60 gleichzeitig aktiviert werden, bewegt sich die Sitzanordnung 10 ohne Änderung der Winkelanordnung des Sitzes 16 oder der Lehne 14 nach oben.
Die Steuertafel 12 umfaßt vier hohle kreisförmige Zylinder bzw. Abstandshalter 62, welche Löcher aufweisen, durch welche eine Schraube eingeführt werden kann, um die Platte 12 an der Sitzanordnung 10 zu befestigen. 5 stellt elektrisch leitende Leitungen 64 dar, welche die Sensoranschlüsse mit einem Verbinder verbinden. Die Sensoren sind an einer dielektrischen Schicht 66 angebracht, welche mit dem Umriß der inneren Oberflächen der Auswahlbereiche und der Basisabschnitte der Vertiefungen übereinstimmt.
Die 6 – 8 stellen eine Achtweg-Sitzeinstellungs-Steuertafel 68 dar, welche eine integrierte Vierweg-Lenden-und-Seitenstützen-Einstellvorrichtung umfasst. Zusätzlich zu dem Erzeugen der sechs Einstellungen, welche unter Bezug auf die Steuertafel der 2 – 4 beschrieben sind, betätigt die Steuertafel 68 ferner Motoren, welche die Winkelverschiebung der Sitzlehne 14 nach vorne und hinten gemäß G-H einstellen.
Das Sitzeinstellungs-Bedienelement 68 umfasst eine stufenförmige Platte 70, welche sich von einer Basisplatte 72 ausgehend seitlich nach außen versetzt erstreckt, und Auswahlbereiche, welche gegen die Platten 70 und 72 geneigt sind. Jeder Auswahlbereich ist entlang gegenüberliegender seitlicher Kanten durch die Platten 70, 72 begrenzt und erstreckt sich entlang eines Abschnitts des Umfangs der stufenförmigen Platte 72. Ein Auswahlbereich 74, welcher vorzugsweise einen gekrümmten Umriss aufweist, ist an der äußeren Oberfläche davon mit Aussparungen bzw. Vertiefungen 76, 78 und Stützensensoren 80, 82, welche jeweils an der inneren Oberfläche des Bereichs 74 gegenüber einer jeweiligen Vertiefung 76, 78 angebracht sind, ausgebildet. Vorzugsweise ist der Sensor 80 mit dem Bewegen der Vorderseite des Sitzes 16 nach unten verknüpft, und der Sensor 82 ist mit dem Bewegen der Rückseite des Sitzes nach unten verknüpft. Wenn beide Sensoren 80, 82 gleichzeitig aktiviert werden, bewegt sich die Sitzanordnung 10 ohne Änderung der Winkelanordnung des Sitzes 16 oder der Lehne 14.
Ein weiterer Auswahlbereich 84, welcher von dem Bereich 74 ausgehend jenseits der Breite der Platte 70 angeordnet ist und vorzugsweise einen gekrümmten Umriss aufweist, ist an der äußeren Oberfläche davon mit Vertiefungen 86, 88 ausgebildet und trägt Sensoren 90, 92, welche jeweils an der inneren Oberfläche des Bereichs 84 gegenüber einer jeweiligen Vertiefung 86, 88 angebracht sind. Vorzugsweise ist der Sensor 90 mit dem Bewegen der Vorderseite des Sitzes 16 nach oben verknüpft, und der Sensor 82 ist mit dem Bewegen der Rückseite des Sitzes nach oben verknüpft. Wenn beide Sensoren 80, 82 gleichzeitig aktiviert werden, bewegt sich die Sitzanordnung 10 ohne Änderung der Winkelanordnung des Sitzes 16 oder der Lehne 14 nach oben.
Ein nach hinten gewandter Auswahlbereich 94 ist an der äußeren Oberfläche davon mit einer Vertiefung 96 ausgebildet und trägt einen Sensor 98, welcher an der inneren Oberfläche davon befestigt ist. Vorzugsweise ist der Sensor mit dem Bewegen der Sitzanordnung 10 nach vorne verknüpft. Ein nach vorne gewandter Auswahlabschnitt 100 ist an der äußeren Oberfläche davon mit einer Vertiefung 102 ausgebildet und trägt einen Berührungssensor 104, welcher vorzugsweise mit dem Bewegen der Sitzanordnung 10 nach hinten verknüpft ist.
Das Sitzeinstellungs-Bedienelement 68 umfasst ferner nach vorne und nach hinten gewandte Auswahlbereiche 106 bzw. 108, welche an jeder der äußeren Oberflächen davon mit einer Vertiefung 110, 112 ausgebildet sind, wobei jeder Bereich einen Berührungssensor 114, 116 trägt, welcher an der inneren Oberfläche davon befestigt ist. Der Sensor 114 ist vorzugsweise mit dem Neigen bzw. Schwenken der Sitzlehne 14 nach hinten verknüpft, und der Sensor 116 ist mit dem Neigen der Sitzlehne 14 nach vorne verknüpft.
Die Steuertafel 68 umfasst vier hohle kreisförmige Zylinder bzw. Abstandshalter 62, welche Löcher aufweisen, durch welche eine Schraube eingeführt werden kann, um die Platte 68 an der Sitzanordnung 10 zu befestigen. 9 stellt eine dielektrische Schicht 117 dar, welche an der inneren Oberfläche der Steuereinheit 68 angeordnet ist. Jeder Sensor ist derart an der Schicht 117 angebracht, daß ein Sensor an der Basis jeder Vertiefung an der inneren Oberfläche der Steuertafel angeordnet ist. Eine dielektrische Schicht 117 ähnlich der in 5 dargestellten umfaßt elektrisch leitende Leitungen, welche mit den Sensoren und einem Verbinder verbunden sind, welcher sich an dem Ende des Kabels in Eingriff mit den Leitungen befindet.
Die Vierweg-Lenden-und-Seitenstützen-Einstellvorrichtung, welche hinter der Platte angeordnet ist, umfaßt eine stufenförmige kreisförmige Platte 118, welche sich von der Platte 72 ausgehend seitlich nach außen versetzt erstreckt, und einen konischen Auswahlstreifen, welcher sich zwischen den Platten 72, 118 erstreckt und den Umfang der Platte 118 umgibt. Die äußere Oberfläche des Streifens 120 ist mit vier Vertiefungen 122, 124, 126, 128 ausgebildet, welche in Winkelabstand angeordnet sind. Die innere Oberfläche des Streifens 120 trägt vier Berührungssensoren 130, 132, 134, 136, wobei ein Sensor bei jeder Vertiefung angeordnet und mit einer Einstellung einer Lendenstütze 18, 20 bzw. einer Seitenstütze 22, 24 verknüpft ist. Die Sitzanordnung 10 umfaßt durch Luftdruck komprimierbare Kammern, wobei eine Kammer auf jeder seitlichen Seite 22, 24 des Sitzinsassen angeordnet ist, eine dritte Kammer 20 in der Lehne 14 in der Höhe des unteren Rückens des Insassen angeordnet ist und eine vierte Kammer in der Lehne 14 in der Höhe des oberen Rückens des Insassen angeordnet ist.
Zwei Berührungssensoren aktivieren die Seitenstützenkammern 22, 24, wobei dies bewirkt, daß die Kammer, welche jedem Sensor entspricht, in einem kontrollierbaren Ausmaß expandiert und gefüllt wird, wenn der entsprechende Sensor aktiviert wird, und dekomprimiert bzw. entleert wird, wenn der Sensor zum nächstenmal erneut aktiviert wird. Ein weiterer Berührungssensor aktiviert die untere Lendenkammer 20, wobei dies bewirkt, daß die Kammer in einem akzeptablen Ausmaß expandiert und gefüllt wird, wenn der Sensor 92 aktiviert wird, wodurch eine verbesserte Stützung des Rückens des Insassen geliefert wird. Wenn dieser Berührungssensor zum nächstenmal erneut aktiviert wird, wird die Kammer 20 abgelassen und zieht sich zusammen, wobei dies eine schwächere Stützung des sitzenden Insassen liefert. Ähnlich aktiviert ein Berührungssensor die obere Lendenkammer 18, wobei dies bewirkt, daß die Kammer expandiert, wenn der Sensor aktiviert wird, und sich entleert, wenn der Sensor erneut aktiviert wird.
10 stellt die Bauelemente eines typischen Feldeffektsensors, welcher an einer Oberfläche 150 einer dielektrischen Schicht 152 befestigt ist, welche an der inneren Oberfläche der Steuertafel 12, 68 neben der Basis einer Vertiefung angeordnet ist, wobei der Ort für den Sitzeinstellungsbediener manuell zugänglich ist, schematisch dar. Jeder Sensor umfaßt einen rechteckigen inneren Steg 154, welcher ein negatives elektrisches Potential aufweist, welcher von einem äußeren Ring 156 mit einem positiven Potential umgeben ist. Elektrische Sensorfelder 158 zwischen dem Ring 156 und dem Steg 154 umgeben die dielektrische Schicht 152 und erstrecken sich in den Raum neben der zugeordneten Vertiefung, welche in der äußeren Oberfläche der Steuertafel 12, 68 ausgebildet ist. Eine Energiequelle 160 mit etwa 5 V ist mit jedem Sensorsteg 154 verbunden, und jeder Sensorring 156 ist mit einer Mikrosteuereinheit 162 verbunden, wie in 11 dargestellt.
Obgleich die Vertiefungen in geeigneter Größe ausgebildet sind, um eine Fingerspitze eines Bedieners beim Auswählen einer Sitzeinstellung aufzunehmen, ist ein taktiler Kontakt zwischen dem Finger und der Vertiefung zum Einstellen des Sitzes nicht wesentlich. Die Berührungssensoren erzeugen ein elektrisches Feld zum Erfassen eines Gegenstands, wie etwa einer Fingerspitze eines Bedieners, welche sich in das elektrische Feld bewegt und das elektrische Potential des Felds ändert. Die Ausgabe jedes Sensors, welche eine Änderung der elektrischen Feldstärke bzw. des Potentials darstellt, welche mit einer Benutzereinstellung des Sitzes, der Seitenstütze oder einer Lendenstütze verbunden ist, wird als Eingabe in die Mikrosteuereinheit 162 eingespeist.
Feldeffektsensoren, welche für eine erfindungsgemäße Sitzeinstellvorrichtung geeignet sind, sind von Material Sciences Corporation und Lear Electrical Systems Division gewerblich erhältlich. Die Feldeffektsensoren können jedoch durch andere kontaktlose Sensoren, welche piezoelektrische oder kapazitive Technik verwenden, ersetzt werden.
11 stellt ein schematisches Diagramm eines elektrischen Systems zum Aktivieren der Motoren, welche die Sitzanordnung 10 steuern, in Reaktion auf Ausgangssignale, welche durch die Sensoren erzeugt werden, dar. Die Sensoren an dem Sitzbetätigungs-Bedienelement 12, 68 sind mit der Mikrosteuereinheit 162 elektrisch verbunden, welche die Sitzeinstellungsvorrichtung bestimmt, welche jeder Sensorausgabe entspricht, und ein Betätigungsausgangssignal zu der ausgewählten Einstellungsvorrichtung während der Periode erzeugt, in welcher der entsprechende Sensor aktiviert wird. Eine Multiplex-Sammelschiene 164 überträgt Ausgangssignale von der Mikrosteuereinheit 162 zu der Sitzeinstellungs-Betätigungsvorrichtung, welche mit dem ausgewählten Sensor verknüpft ist, das bedeutet, zu den Sitzeinstellungsmotoren 168, 170 und den Druckluftsystemen 172, 174, welche eine Druckluftquelle und ein Ventil umfassen, wodurch der Druck in den Lenden- und Seitenstützenkammern erhöht und abgelassen wird. Die Multiplex-Sammelschiene 164 minimiert die erforderliche Anzahl von Verbindungsleitungen.
Obgleich das Sitzeinstellungs-Bedienelement im Hinblick auf eine Bedienung durch die linke Hand in einem Fahrzeug mit linker Fahrerseite dargestellt und beschrieben wurde, ist das Bedienelement gleichermaßen für eine Bedienung durch die rechte Hand in einem Fahrzeug mit rechter Fahrerseite geeignet.
Die Vertiefungen liefern an der äußeren Oberfläche des Bedienelements eine visuelle und taktile Anzeige des Orts des entsprechenden Sensors an der inneren Oberfläche der Steuertafel. Der Ort jeder Vertiefung in den stufenförmigen, geneigten Oberflächen des Bedienelements entspricht der Funktion, welche durch den entsprechenden Sensor bewirkt wird, intuitiv. Beispielsweise sind Sensoren, welche bewirken, dass sich die Sitzanordnung 10 und die Sitzvorderseite und -rückseite nach oben bewegen, an unteren Oberflächen der Steuertafel angeordnet; und sind Sensoren zum Bewegen der Sitzanordnung 10 und der Sitzvorderseite und -rückseite nach unten an oberen Oberflächen angeordnet; wobei sich die Sitzanordnung nach vorne bewegt, wenn ein Sensor, welcher auf einer nach hinten gewandten Oberfläche angeordnet ist, betätigt wird, und nach hinten, wenn ein Sensor, welcher auf einer nach vorne gewandten Oberfläche angeordnet ist, betätigt wird. Vorzugsweise wird die Sitzeinstellvorrichtung in Form einer einzigen Einheit aus synthetischen Polymermaterialien geformt oder gegossen.

Claims

Steuereinheit zur selektiven Einstellung einer automatisch verstellbaren Fahrzeugsitzanordnung (10), umfassend: eine Sitzeinstellvorrichtung (12, 68), welche eine Basisplatte (26, 72), eine stufenförmige Platte (28, 70), welche seitlich gegen eine Oberfläche der Basisplatte (26, 72) versetzt ist, Auswahlbereiche (30, 52, 74, 84, 94, 100, 106, 108), welche bezüglich der Basisplatte (26, 72) und der stufenförmigen Platte geneigt sind und sich dazwischen und entlang mindestens eines Abschnitts des Umfangs der stufenförmigen Platte (28, 70) erstrecken, mehrere in Abstand voneinander angeordnete Vertiefungen (32, 34, 42, 48, 54, 56, 76, 78, 86, 88, 96, 102, 110, 112), welche in einer äußeren Oberfläche der Auswahlbereiche ausgebildet sind, und kontaktlose Sensoren (36, 38, 44, 50, 58, 60, 80, 82, 90, 92, 98, 104) umfasst, wobei jeder Sensor an einer inneren Oberfläche eines Auswahlbereichs bei einer Vertiefung angebracht ist, um selektiv ein Signal zu erzeugen, welches eine Sitzeinstellungsfunktion darstellt.
Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugsitzanordnung (10) zur Verwendung mit der Steuereinheit eine Sitzfläche (16) umfasst, welche eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, und die Sitzeinstellvorrichtung (12, 68) umfasst: einen ersten Auswahlbereich (30, 74), welcher eine nach oben gewandte äußere Oberfläche aufweist; einen ersten Sensor (36, 80), welcher an dem ersten Auswahlbereich (30, 74) befestigt ist und mit einer Dreheinstellung der Vorderseite des Sitzes nach unten verknüpft ist; und einen zweiten Sensor (38, 82), welcher an dem ersten Auswahlbereich (30, 74) hinter dem ersten Sensor (36, 80) befestigt ist und mit einer Dreheinstellung der Rückseite des Sitzes nach unten verknüpft ist.
Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Sitzeinstellvorrichtung (12, 68) umfasst: einen ersten Auswahlbereich (30, 74), welcher eine nach oben gewandte äußere Oberfläche aufweist; einen zweiten Auswahlbereich, welcher vor dem ersten Auswahlbereich (30, 74) angeordnet ist, nach oben und nach vorne gegen den ersten Auswahlbereich geneigt ist und eine nach hinten gewandte äußere Oberfläche (40) aufweist; und einen dritten Sensor (44), welcher an dem zweiten Auswahlbereich angebracht und mit einer Verschiebungseinstellung einer Sitzanordnung nach hinten verknüpft ist.
Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Sitzeinstellvorrichtung (12, 68) umfasst: einen ersten Auswahlbereich (30, 74), welcher eine nach oben gewandte äußere Oberfläche aufweist, einen dritten Auswahlbereich, welcher hinter dem ersten Auswahlbereich (30, 74) angeordnet ist, nach oben und nach hinten gegen den ersten Auswahlbereich (30, 74) geneigt ist und eine nach vorne gewandte äußere Oberfläche (46) aufweist; und einen vierten Sensor (50), welcher an dem dritten Auswahlbereich befestigt und mit einer Verschiebungseinstellung der Fahrzeugsitzanordnung (10) nach hinten verknüpft ist.
Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugsitzanordnung (10) zur Verwendung mit der Steuereinheit eine Sitzfläche (16) umfasst, welche eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, und die Sitzeinstellvorrichtung (12, 68) umfasst: einen ersten Auswahlbereich (30, 74), welcher eine nach oben gewandte äußere Oberfläche aufweist, einen vierten Auswahlbereich (52, 84), welcher von dem Ort des ersten Auswahlbereichs (30,74) ausgehend an einer seitlich gegenüberliegenden Kante der stufenförmigen Platte (28, 70) angeordnet ist, welcher eine nach unten gewandte äußere Oberfläche aufweist; einen fünften Sensor (58), welcher an dem vierten Auswahlbereich (52, 84) befestigt und mit einer Dreheinstellung der Vorderseite der Fahrzeugsitzanordnung (10) nach oben verknüpft ist; und einen sechsten Sensor (60), welcher an dem vierten Auswahlbereich (52, 84) angeordnet ist, welcher hinter dem fünften Sensor (58) angeordnet und mit einer Dreheinstellung der Rückseite der Fahrzeugsitzanordnung (10) nach oben verknüpft ist.
Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Sitzanordnung (10) zur Verwendung mit der Steuereinheit eine Sitzfläche (16) umfasst, welche eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, und die Sitzeinstellvorrichtung (12, 68) umfasst: einen ersten Auswahlbereich (30, 74), welcher eine nach oben gewandte äußere Oberfläche aufweist; einen ersten Sensor (36), welcher an dem ersten Auswahlbereich (30, 74) befestigt und mit einer Dreheinstellung der Vorderseite der Fahrzeugsitzanordnung (10) nach unten verknüpft ist; einen zweiten Sensor (38), welcher an dem ersten Auswahlbereich (30, 74) hinter dem ersten Sensor (36) befestigt und mit einer Dreheinstellung der Rückseite der Fahrzeugsitzanordnung (10) nach unten verknüpft ist; einen zweiten Auswahlbereich, welcher vor dem ersten Auswahlbereich (30, 74) angeordnet ist, nach oben und nach vorne gegen den ersten Auswahlbereich (30, 74) geneigt ist und eine nach hinten gewandte äußere Oberfläche (40) aufweist; einen dritten Sensor (44), welcher an dem zweiten Auswahlbereich befestigt und mit einer Verschiebungseinstellung der Fahrzeugsitzanordnung (10) nach vorne verknüpft ist; einen dritten Auswahlbereich, welcher hinter dem ersten Auswahlbereich angeordnet ist, nach oben und nach hinten gegen den ersten Auswahlbereich (30, 74) geneigt ist und eine nach vorne gewandte äußere Oberfläche (46) aufweist; einen vierten Sensor (50), welcher an dem dritten Auswahlbereich befestigt und mit einer Verschiebungseinstellung der Fahrzeugsitzanordnung (10) nach hinten verknüpft ist; einen vierten Auswahlbereich (52, 84), welcher von dem Ort des ersten Auswahlbereichs (30, 74) ausgehend an einer seitlich gegenüberliegenden Kante der stufenförmigen Platte (28, 70) angeordnet ist, welcher eine nach unten gewandte äußere Oberfläche aufweist; einen fünften Sensor (58), welcher an dem vierten Auswahlbereich (52, 84) befestigt und mit einer Dreheinstellung der Vorderseite der Fahrzeugsitzanordnung (10) nach oben verknüpft ist; und einen sechsten Sensor (60), welcher an dem vierten Auswahlbereich (52, 84) befestigt ist, welcher hinter dem fünften Sensor (58) angeordnet und mit einer Dreheinstellung der Rückseite der Fahrzeugsitzanordnung (10) nach oben verknüpft ist
Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Sensoren (36, 38, 44, 50, 58, 60, 80, 82, 90, 92, 98, 104) Feldeffektsensoren sind, umfassend: eine dielektrische Schicht (66, 117, 152), an welcher die Sensoren (36, 38, 44, 50, 58, 60, 80, 82, 90, 92, 98, 104) befestigt sind; und elektrische Leitungen (64), welche an der dielektrischen Schicht (66, 117, 152) befestigt und mit den Sensoren (36, 38, 44, 50, 58, 60, 80, 82, 90, 92, 98, 104) verbunden sind.
Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Sitzeinstellvorrichtung (12, 68) eine Steuertafel ist und zylindrische Rohre zum Eingriff mit Löchern, welche in einer Oberfläche der automatisch verstellbaren Fahrzeugsitzanordnung (10) ausgebildet sind, wodurch die Sitzeinstellvorrichtung an der Fahrzeugsitzanordnung (10) befestigt ist, umfasst.
Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Sensoren (36, 38, 44, 50, 58, 60, 80, 82, 90, 92, 98, 104) Feldeffektsensoren, piezoelektrische Sensoren oder kapazitive Sensoren sind.
Steuereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend: eine Lenden-Einstellvorrichtung, welche an der Basisplatte (72) und hinter der stufenförmigen Platte (70) angeordnet ist.
Steuereinheit nach Anspruch 10, wobei die Lenden-Einstellvorrichtung eine zweite gestufte Platte (118), welche seitlich gegen eine Oberfläche der Basisplatte (72) versetzt ist, einen Auswahlstreifen (120), welcher gegen die Basisplatte (72) und die stufenförmige Platte (118) geneigt ist und sich dazwischen und entlang mindestens eines Abschnitts des Umfangs der zweiten stufenförmigen Platte (118) erstreckt, mehrere wechselseitig in Abstand angeordnete Vertiefungen (122, 124, 126, 128), welche an einer äußeren Oberfläche des Auswahlstreifens (120) ausgebildet sind, und kontaktlose Sensoren (130, 132, 134, 136) umfasst, wobei jeder Sensor (130, 132, 134, 136) an einer inneren Oberfläche des Auswahlstreifens (120) bei einer Vertiefung befestigt ist, um selektiv ein Signal zu erzeugen, welches eine Lenden-Sitzeinstellungsfunktion darstellt.
Steuereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeugsitzanordnung (10) zur Verwendung mit der Steuereinheit eine Lehne (14) umfasst und die Sitzeinstellvorrichtung (12, 68) umfasst: einen fünften Auswahlbereich (100), welcher hinter dem ersten Auswahlbereich angeordnet ist, welcher ein nach vorne gewandte äußere Oberfläche aufweist; und einen siebten Sensor (98), welcher an dem fünften Auswahlbereich (100) befestigt und mit einer Dreheinstellung der Lehne der Fahrzeugsitzanordnung (10) nach hinten verknüpft ist.
Steuereinheit nach Anspruch 12, wobei die Sitzeinstellvorrichtung (12, 68) umfasst: einen sechsten Auswahlbereich, welcher hinter dem fünften Auswahlbereich (100) angeordnet ist, welcher eine nach hinten gewandte äußere Oberfläche aufweist; und einen achten Sensor, welcher an dem sechsten Auswahlbereich befestigt und mit einer Dreheinstellung der Lehne (14) der Fahrzeugsitzanordnung (10) nach vorne verknüpft ist.