-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Einstellen
einer automatisch einstellbaren Komponente einer Vorrichtung mit
einem elektrisch verstellbaren Sitz, insb. einer automatisch einstellbaren
Komponente eines Fahrzeugs mit einem elektrisch verstellbaren Sitz.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
findet Anwendungen insb. bei Fahrzeugen mit elektrisch verstellbaren
Sitzen und automatisch anpassbaren Fahrzeugkomponenten, wie z. B.
Lenkrad, Gas-, Brems- Kupplungspedal, Sitze mit verstellbarer Sitzlehne,
Sitzheizung oder Sitzmassage, Kopfstütze, Innen- oder Außenspiegel,
Klimaanlage, Stereoanlage, Geschwindigkeitsregelvorrichtung, Navigationssystem,
bzw. Sicherheitsgurt mit adaptivem Gurtstraffer, Airbag, Kopfstütze u. v.
m.
-
Für viele
Fahrzeugmodelle ist es heutzutage möglich, eine elektrische Sitzverstellung
zu erwerben. Derartige Sitzverstellung ermöglicht den Fahrzeuginsassen,
eine einmal eingestellte Sitzposition in einer fahrzugseitigen Sitzsteuervorrichtung
oder im elektronischen Fahrzeugschlüssel abzuspeichern. Die gespeicherte
Sitzposition kann dann von dem Insassen durch Betätigen eines
im Innenraum des Fahrzeugs oder auf dem Fahrzeugschlüssel angeordneten
Steuerknopfs automatisch eingestellt werden. Es können auch
verschiedene Sitzpositionen für verschiedene
Insassen mit unterschiedlichen Körpergrößen bzw.
Körpergewichten
abgespeichert und durch Betätigen
eines entsprechenden Steuerknopfs wieder automatisch eingestellt
werden. Der Insasse kann eine ihm passende Sitzposition mithilfe
der elektrischen Sitzverstellung einmal manuell einstellen und diese
Position durch anschließendes
Betätigen
eines entsprechenden Steuerknopfs abspeichern. Danach kann der Insasse
bei Bedarf die vorher gespeicherte Sitzposition einfach durch Betätigen des
entsprechenden Steuerknopfs automatisch einstellen.
-
Nachteil
der oben genannten Sitzverstellung ist, dass die gespeicherte Sitzverstellung
erst durch Betätigen
eines der Steuerknöpfe
bzw. entsprechendes eingestellt werden kann. Die Anordnung der Steuerknöpfe und
der diese Steuerknöpfe
mit entsprechender Sitzsteuervorrichtung elektrisch verbindenden
Verkabelung ist mit hohem Mehrkosten und Aufwand verbunden. Zudem
muss jeder Fahrzeugbenutzer den seiner Sitzposition zugeordneten
Steuerknopf merken, wobei das Merken des seiner Sitzposition entsprechenden
Steuerknopfs für
die Benutzer, die das Fahrzeug nicht regelmäßig verwenden, nicht leicht
ist.
-
Ferner
werden Fahrzeuge heutzutage mit Sicherheitsgurten und Airbags ausgestattet.
Diese Sicherheitsgurte und Airbags passen die Gurtstraffkraft bzw.
Zündkraft
des Airbags bei einem Unfall individuell an das Gewicht des auf
dem Sitz befindlichen Insassen an. Hierzu misst ein Steuersystem
anhand von Sensoren das Gewicht des Insassen bzw. den auf dem Sitz
wirkenden Druck vom Insassen und passt die Gurtstraffkraft bzw.
Zündkraft
des Airbags dem Gewicht des Insassen bzw. dem Druck an. Dadurch
werden die durch bspw. zu hohe Explosionswucht des Airbags verursachten
Verletzungen bei Insassen vermieden. Zudem erkennt das System anhand
der Sensordaten, ob der Sitz überhaupt
belegt ist. Nachteil der sensorbasierten Sicherheitsgurt- und Airbagsteuerung
ist ein zu hohes Kosten durch teuere Sensoren und hoher Aufwand
bei Einbau der Sensoren in den Sitz.
-
Außerdem,
immer mehr Fahrzeuge werden mit Komfortkomponenten, wie z. B. elektrisch
verstellbarem Lenkrad, elektrisch verstellbarem Gas-, Brems-, Kupplungspedal,
elektrisch verstellbarem Innen-/Außenspiegel, ausgestattet.
-
In
einigen Fahrzeugmodellen, bspw. 2-türigen Cabriolets mit Fondsitzen,
wird eine sogenannte Einstiegshilfe (Easy-Entry) eingebaut. Diese
Einstieghilfe erleichtert Ein-/Aussteigen der Fondinsassen in das
bzw. aus dem Fahrzeug. Um ein bequemes Ein-/Aussteigen der Fondinsassen
zu ermöglichen,
wird der Frontsitz automatisch um einen vorgegebenen Verstellweg
nach vorne bzw. von der Fondsitzbank hinweg verstellt. Nachdem die
Fondinsassen ins Fahrzeug eingestiegen bzw. aus dem Fahrzeug ausgestiegen
sind, wird der Sitz wieder automatisch zur anhänglichen Verstellposition zurückgestellt.
-
Die
Druckschrift
WO 02/006615
A2 offenbart ein Verfahren zum Einstellen einer automatisch
einstellbaren Komponente, insbesondere einer Fensterscheibe, eines
Fahrzeugs mit einem Fahrzeugsitz.
-
-
Die
Offenlegungsschrift
DE
10 2005 001 508 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug mit in oder
an einem oder mehreren Fahrzeugsitzen angeordneten Drucksensoren
zum Erfassen des Gewichtes einer auf einem jeweiligen Fahrzeugsitz
befindlichen Person und mit einer Steuereinheit zum Auswerten der Drucksensorsignalen,
sowie zum Ansteuern vor jener Funktionseinheiten des Fahrzeugs in
Abhängigkeit
von den Drucksensorsignalen.
-
Die
Patentschrift
DE 195
20 721 C2 offenbart ein Gurtstraffersystem eines passiven
Rückhaltesystems
für ein
Kraftfahrzeug.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Möglichkeit
vorzustellen, durch welche in erster Linie eine kostengünstigere
und einfachere automatische Sitzverstellung gewährleistet werden kann. Zudem
soll die Gurtstraffkraft beim Sicherheitsgurt und Zündkraft
des Airbags bei einem Unfall dem Gewicht des Insassen auch ohne
teure Sensoren automatisch angepasst werden können.
-
Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die
Erfindung geht in erster Linie von der Erkenntnis aus, dass zum
automatischen Einstellen bzw. Anpassen der Fahrzeugkomponenten zu
einem bestimmten Insassen zuerst der Insasse erkannt werden muss.
Bspw. zum automatischen Anpassen einer Sitzeinstellung eines Sitzes
zu einem Insassen muss zuerst erkannt werden, ob dieser Insasse
sich gerade auf diesem Sitz befindet. Analog muss zum automatischen
Anpassen der Gurtstraffkraft und Zündkraft des Airbags zuerst
das Gewicht des Insassen bekannt sein. Die Information darüber, welcher Insasse
sich gerade auf dem Sitz befindet, bzw. Information über das
Gewicht des Insassen kann durch Erkennen eines insassenspezifischen
Merkmals und anschließendes
Vergleichen dieses Merkmals mit vorab gespeicherten Vergleichsmerkmalen
abgeleitet werden.
-
Diese
Information wird in der vorliegenden Erfindung in erster Linie anhand
des zur elektrischen Verstellung des Sitzes bzw. eines Sitzteils
erforderlichen Stromes ermittelt. Zur Verstellung des Sitzes bzw.
eines Sitzteils um einen vorgegebenen Verstellweg bzw. Verstellwinkel
wird dem Verstellantrieb, bzw. Elektromotor, des Sitzes elektrischer
Strom zugeführt.
Dieser Strom treibt den Verstellantrieb und fährt den Sitz in die vorgegebene
Verstellposition. Der dabei erforderliche Strom hängt hauptsächlich von
der zu bewegenden Last bzw. dem Gewicht des Sitzes samt dem auf
dem Sitz befindlichen Insassen ab. Da das Gewicht des Sitzes an
sich nicht ändert, hängt der
Strom in erster Linie von dem Gewicht des auf dem Sitz befindlichen
Insassen ab. Bei einem mittels eines Gleichstromelektro-motors betriebenen Sitz
ist der zum Bewegen eines schweren Insassen, bzw. eines Erwachsenen,
erforderliche Strom stärker als
der zum Bewegen eines leichteren Insassen, bzw. eines Kindes, erforderliche
Strom bei einer gleichen Verstellzeitdauer. Damit kann der Strom
als ein insassenspezifisches Merkmal betrachtet werden. Zumindest
kann aus dem Strom das Gewicht des Insassen abgeleitet werden.
-
Aus
diesen Erkenntnissen wird bei der vorliegenden Erfindung der zum
Verstellen des Sitzes bzw. Sitzteils über einen vorgegebenen Verstellweg
bzw. Verstellwinkel erforderlichen Strom als Bezuggröße zur Ermittlung
des auf dem Sitz befindlichen Insassen bzw. dessen Gewichts verwendet.
-
Da
der zur Verstellung des Sitzes erforderliche Motorstrom mehr oder
weniger stark von äußeren physikalischen
Einflüssen
wie z. B. der Fahrzeuginnentemperatur oder Fahrzeugneigung abhängig ist,
werden neben dem Motorstrom noch weitere physikalische Größen in Betracht
genommen.
-
Weitere
bei der Verstellung des Sitzes bzw. Sitzteils auftretende elektrische
bzw. physikalische Einflüsse
wie die Fahrzeuginnentemperatur oder Fahrzeugneigung, welche zur
Auswertung und Bestimmung der Antriebslast (Schwergängigkeit
des Antriebs) bzw. Motorlast und zur Berechnung eines s. g. Gewichtswertes
einbezogen werden können,
werden neben den Stromwerten z. B. auch Spannung und Dauer der Stromzufuhr
gemessen.
-
Der
Begriff ”Gewichtswert” bedeutet
hier nicht einen Körpergewichtswert
einer auf dem Sitz befindlichen Person, sondern einen Wert oder
einen Satz von Werten, welcher von dem Körpergewicht der auf dem Sitz
befindlichen Person abhängig
ist und dies abbildet.
-
Die
Gewichtswerte werden durch einen bestimmten SW-Algorithmus berechnet. Als Basis für die Berechnung
dient dazu die Antriebslast bzw. Motorlast. Die Antriebslast wird
wiederum durch die Messung verschiedener Größen, wie Motorstrom, Motorspannung,
oder z. B. Fahrzeuginnentemperatur bestimmt.
-
Aus
der aktuell bestimmten Antriebslast und den bereits gelernten Antriebslasten,
bzw. Schwergängigkeiten
der Mechanik, die vorher durch einen Adaptionslauf im Vorfeld gelernt
wurden, kann dann ein Gewichtswert berechnet werden. Ein Gewichtswert
von Null entspricht bspw. der Antriebslast nur der Sitzmechanik
und ohne Person auf dem Sitz. Ein Gewichtswert von Eins entspricht
bspw. der Antriebslast der Sitzmechanik und einer auf dem Sitz befindlichen
Person mit einem Körpergewicht
von 50 kg.
-
Die
aktuell zum Verstellen des Sitzes bzw. Sitzteils erforderlichen
bzw. auftretenden Größen werden
gemessen und aus diesen Größen wird
ein Gewichtswert berechnet. Der Gewichtswert wird dann mit vorab
gemessen und abgespeicherten Vergleichsgewichtswerten verglichen.
Dabei wird die Variation des Gewichts des Insassen durch bspw. die Änderung
des Gewichts der angezogenen Kleidungen und darauf folgende Änderungen
bei Messgrößen miteinbezogen.
So werden jedem Vergleichsgewichtswert eine untere und eine obere
Schwelle zugeordnet. Liegt der aktuelle Gewichtswert innerhalb eines
mittels dieser beiden Schwellen begrenzten Bereichs um einen Vergleichsgewichtswert,
so gilt der Insasse durch diesen Ver gleichsgewichtswert als eindeutig
erkannt. Nach dem Erkennen, welcher Insasse sich auf dem Sitz befindet,
werden die vorab manuell eingestellten und diesem Vergleichsgewichtswert
zugeordnet abgespeicherten Einstellparameter ausgelesen und die
Fahrzeugkomponenten werden mittels dieser Einstellparameter eingestellt.
-
Liegt
der aktuelle Gewichtswert in keinem der Bereiche um die Vergleichsgewichtswerte,
bzw. stimmt der aktuelle Gewichtswert mit keinem der Vergleichsgewichtswerte
mit einer Abweichung der oben genannten Schwellen, so gilt der Insasse
als ein neuer Fahrzeugbenutzer erkannt. In diesem Fall wird eine
manuelle Einstellung der Fahrzeugkomponente mittels eines Signals
veranlasst. Es kann dabei ein akustisches, optisches und/oder haptisches
Signal verwendet werden.
-
Folgt
der Insasse dem Signal und stellt die Fahrzeugkomponenten manuell
ein, so werden die manuell eingestellten Parameter dann automatisch oder
durch anschließendes
manuelles Betätigen
eines bspw. auf der Mittelkonsole angeordneten Knopfs mit dem unmittelbar
neu ermittelten Gewichtswert zusammen bzw. diesem Gewichtswert zugeordnet
abgespeichert. Dieser neugespeicherte Gewichtswert dient dann als
weiterer Vergleichsgewichtswert bei nachfolgenden automatischen
Einstellvorgängen
der Fahrzeugkomponenten und die diesem Gewichtswert zugeordnet abgespeicherten Parameter
werden dann als weitere Einstellparameter verwendet.
-
Als
Gewichtswert werden die bei Sitzhöhen-, Sitzlängs-, Sitzquer-, Sitzdreh-,
Sitzneigungs-, Sitzboden- oder Sitzlehnenverstellung erforderlichen bzw.
auftretenden elektrische bzw. physikalischen Größen gemessen, solange aus diesen
Gewichtswerten die unterschiedlichen Körpergewichte der Insassen ermittelbar
sind.
-
Zu
den erfindungsgemäß einstellbaren
Komponenten zählen
Sitze selbst, bzw. Sitzkomponenten wie z. B. Sitzlehne, Sitzheizung
oder Sitzmassage, Lenkrad, Gas-, Brems- oder Kupplungspedal, Kopfstütze, Innen-
oder Außenspiegel,
Klimaanlage, Stereoanlage, Geschwindigkeitsregelvorrichtung, Navigationssystem,
Sicherheitsgurt mit adaptivem Gurtstraffer, Airbag u. v. m..
-
Zusammengefasst
und vereinfacht dargestellt wird das erfindungsgemäße Verfahren
durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:
- – Verstellen
des Sitzes oder eines Sitzteils über einen
vorgegebenen Verstellweg bzw. Verstellwinkel,
- – Messen
der zum Verstellen des Sitzes bzw. Sitzteils erforderlichen Antriebslast,
durch Erfassen von Messgrößen wie
Stromstärke,
Spannung, Dauer der Stromzufuhr, und weitere Größen wie Fahrzeuginnenraumtemperatur
oder Fahrzeugneigung,
- – Berechnung
des Gewichtswertes anhand der Stromwerte und weiteren Größen,
- – Vergleichen
des berechneten Gewichtswertes mit vorab gemessen und gespeicherten
Vergleichsgewichtswerten,
- – Einstellen
der Komponente auf Basis des Vergleichsergebnisses.
-
Zu
den messbaren Werten gehören
die Stromstärke,
Spannung, Dauer der Stromzufuhr und/oder weitere Größen, z.
B. Fahrzeuginnenraumtemperatur oder Fahrzeugneigung, welche zur
Auswertung und Bestimmung der Antriebslast bzw. Motorlast und zur
Berechnung eines s. g. Gewichtswertes einbezogen werden können.
-
Das
Verstellen des Sitzes oder eines Sitzteils von der anhänglichen
Position über
den vorgegebenen Verstellweg bzw. Verstellwinkel wird vorzugsweise
durch Hineinschieben des Fahrzeugschlüssels in die Schlüsselaufnahme
bzw. anschließendes
Deaktivieren der elektronischen Wegfahrspeere oder Starten des Fahrzeugmotors
des Fahrzeugs veranlasst. Alternativ wird das Verstellen des Sitzes
oder eines Sitzteils durch Schließen der mit diesem Sitz angrenzenden
Tür veranlasst.
-
Beim
Aktivieren der elektronischen Wegfahrspeere bzw. Abschalten des
Fahrzeugmotors und anschließenden
Herausziehen des Fahrzeugschlüssels
aus der Schlüsselaufnahme
wird der Sitz bzw. Sitzteil wieder automatisch zur anfänglichen
Position vor dem Verstellen zurückgestellt,
sodass dieser bei nächster
Benutzung des Fahrzeugs wieder über
den Verstellweg angefahren werden und dabei den neuen Stromwert
liefern kann. Analog kann beim Öffnen der
Tür wird
der mit dieser Tür
angrenzende Sitz bzw. dessen Sitzteil wieder automatisch zur anfänglichen Position
vor dem Verstellen zurückgestellt.
-
Die
Sitze sind so konstruiert und die Verstellwege bzw. Verstellwinkel
der Sitze so vorgegeben, dass keine Körperteile der Insassen oder
andere Teile im Fahrzeug zwischen anfahrenden Sitzen oder Sitzteilen
und anderen Fahrzeugteilen einklemmen.
-
Vorteilhafterweise
werden vor dem Gebrauch des Sitzes, insbesondere vor dem Gebrauch des
Fahrzeugs mit diesem Sitz, eine Sitzverstellung im unbelasteten
Zustand des Sitzes über
den oben erwähnten
vorgegebenen Verstellweg oder Verstellwinkel in einem Adaptionslauf
durchgeführt
und dabei die oben erwähnten
Größen gemessen
und anhand dieser gemessenen Messgrößen werden Referenzgewichtswerte
berechnet. Die Referenzgewichtswerte werden dann in einem Speicher
abgespeichert und beim erfindungsgemäßen Einstellen der Komponenten
mit dem beim Verstellen des Sitzes bzw. Sitzteils berechneten aktuellen
Gewichtswert verglichen.
-
Durch
diese Referenzgewichtswerte lassen sich die Anwendungsmöglichkeiten
des erfindungsgemäßen Verfahrens
erweitern. In erster Linie kann die Belegung des Sitzes bzw. Gewicht
des auf dem Sitz befindlichen Insassen durch Vergleichen des aktuellen
Gewichtswerts mit den Referenzgewichtswerten automatisch ermittelt
werden. Liegt der aktuell berechnete Gewichtswert einem Referenzgewichtswert
nahe, bzw. ist der aktuelle Gewichtswert einem Referenzgewichtswert
mit einer Ab weichung, welche kleiner als vorgegebene Schwelle ist,
gleich, so wird festgelegt, dass dieser Sitz nicht belegt ist. Aus
der Sitzbelegungsinformation wird Nichtanlegen des Sicherheitsgurts
ermittelt. Es können
somit die teueren Sitzbelegungssensoren gespart werden.
-
Ferner
kann die Funktionalität
bzw. Alterung der Komponenten des Sitzes, insb. mechanische Schwergängigkeit
der Sitzmechanikkomponenten durch Vergleichen des aktuellen Gewichtswerts
mit den Referenzgewichtswerten automatisch überwacht werden. Dabei können die
aus der Überschusskraftbegrenzung
bekannten Algorithmen verwendet werden. Ein derartiger Algorithmus
ist in der Offenlegungsschrift
WO 2002 006 615 A2 beschrieben.
-
Zur Überwachung
der Funktionalität
bzw. Alterung der Komponenten des Sitzes, insb. der mechanischen
Schwergängigkeit
der Sitzmechanikkomponenten wird die Abweichung zwischen dem aktuellen
Gewichtswert und den Referenzgewichtswerten weiter bewertet. Ist
die Abweichung zu groß – unter Voraussetzung,
dass diese Abweichung weiterhin kleiner als die vorgegebene Schwelle
ist – bzw.
werden die Abweichungen bei vergangenen Vergleichsvorgängen immer
größer, so
wird eine Alterung, bzw. Schwergängigkeit
der Sitzkomponenten festgestellt und ggfs. Gegenmaßnahme eingeleitet.
-
Da
der zum Verstellen des Sitzes bzw. Sitzteils erforderliche Strom
von dem Gewicht des auf dem Sitz befindlichen Insassen abhängt, wird
der Gewichtswert hauptsächlich
aus dem Stromwert ermittelt, und daraus lässt sich dann das Gewicht des
Insassen einfach aus dem aktuellen Gewichtswert und den Referenzgewichtswerten
bestimmen.
-
Die
oben erwähnten
Schwellen können
im Vorfeld bspw. nach dem Fertigbau des Fahrzeugs ermittelt werden.
Hierzu wird eine Reihe von Messungen mit unterschiedlichen Gewichtigen
auf dem Sitz durchgeführt
und anhand der dabei gemessenen Daten werden die Schwellen bestimmt.
-
Im
Falle, dass die einstellbare Komponente ein Navigationssystem eines
Fahrzeugs ist, kann eine automatische Zieleingabe anhand der aktuellen geographischen
Position des Fahrzeugs und des Vergleichsergebnisses zwischen dem
aktuellen Gewichtswert und den vorab gespeicherten Vergleichsgewichtswerten
erfolgt werden. Der Insasse gibt an einem bestimmten Startort bspw.
Wohnort, manuell einen Zielort, bspw. Arbeitsort, im Navigationssystem ein
und speichert anschließend
durch Betätigen
des Steuerknopfs diesen Zielort samt der geographischen Position
des aktuell befindlichen Startorts und dem aktuellen Gewichtswert
ab. Bei nachfolgender Benutzung des Fahrzeugs an dem Startort, nämlich Wohnort,
kann zuerst durch Vergleichen der Gewichtswerte der Fahrer erkannt
und dann anhand der geographischen Position des Startorts der Zielort, nämlich Arbeitsort,
aufgerufen werden.
-
Im
Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren
anhand der Ausführungsbeispiele
unter Zuhilfenahme von Figuren näher
erläutert.
Dabei wird das erfindungsgemäße Verfahren
zur besseren Darstellung in zwei Ausführungsbeispielen beschrieben,
wobei
- – das
erste Ausführungsbeispiel:
erfindungsgemäße Einstellung
der auf Wunsch des Insassen einstellbaren – mit anderen Worten: Die Einstellung
dieser Fahrzeugkomponenten ist vom Insassen aktiv beeinflussbar – Fahrzeugkomponenten wie
Sitze, bzw. Sitzteile, wie z. B. Sitzlehne, Sitzmassage, Sitzheizung,
Lenkrad, Kopfstütze, Gas-,
Kupplungs- und Bremspedale, Innen-/Außenspiegel, Stereoanlage, Klimaanlage,
Navigationssystem, Geschwindigkeitsregelvorrichtung beschreibt,
und
- – das
zweite Ausführungsbeispiel
erfindungsgemäße Einstellen
der nicht auf Wunsch des Insassen sondern systemgesteuert einstellbaren – mit anderen
Worten: Die Einstellung dieser Fahrzeugkomponenten ist nicht vom
Insassen beeinflussbar – Fahrzeugkomponenten
wie Airbags, aktiver Kopfstütze,
Sicherheitsgurt bzw. Gurtstraffer beschreibt.
-
Diese
beiden Ausführungsbeispiele
bedeuten auch nicht, dass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
nur eine der beiden Gruppen von Fahrzeugkomponenten, nämlich eine
Gruppe von vom Insassen aktiv beeinflusst einstellbaren Fahrzeugkomponenten
und eine Gruppe von systemgesteuert einstellbaren Fahrzeugkomponenten,
eingestellt werden kann, sondern dienen lediglich zur einfacheren Darstellung
der erfindungsgemäßen Einstellung
der beiden Gruppen von Fahrzeugkomponenten. Die erfindungsgemäßen Einstellungen
der beiden Gruppen von Komponenten erfolgen vorzugsweise zeitgleich.
-
Die 1 und 2 zeigen
in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur automatischen Einstellung der Fahrzeugkomponenten wie Sitzteile
wie z. B. Sitzlehne, Sitzmassage, Sitzheizung, Lenkrad, Gas-, Kupplungs-
und Bremspedale, Innen-/Außenspiegel,
Stereoanlage, Klimaanlage, Navigationssystem, Geschwindigkeitsregelvorrichtung
eines Fahrzeugs F mit einem Fahrersitz FS, wobei in den Figuren
zur besseren Übersicht
nur Fahrersitz FS mit schwenkbarer Sitzlehne SL, Lenkrad L und Gaspedal P
dargestellt sind. Erfindungsgemäßes Einstellen
anderer Komponenten wie Sitzmassage, Sitzheizung, Innen-/Außenspiegel,
Stereoanlage, Stereoanlage, Klimaanlage, Navigationssystem, Geschwindigkeitsregelvorrichtung
erfolgt in ähnlicher
Weise oder wird am Ende der Figurenbeschreibung noch näher erläutert.
-
Die 3 zeigt
in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur automatischen Einstellung der sicherheitsrelevanten Fahrzeugkomponenten
wie Airbags, aktiver Kopfstütze,
Sicherheitsgurtstraffer eines Fahrzeugs F mit einem Fahrersitz FS,
wobei in der Figur zur besseren Übersicht
nur in dem Lenkrad L integrierten Airbag AB und den Sicherheitsgurt
G samt dem Gurtstraffer GS am Fahrersitz FS dargestellt sind. Erfindungsgemäße Einstellung
anderer sicherheitsrelevanten Komponenten wie aktiver Kopfstütze erfolgt
in ähnlicher
Weise.
-
Das
Fahrzeug F weist gemäß der 1 und 2 einen
einstellbaren Fahrersitz FS mit schwenkbarer Sitzlehne SL, ein einstellbares
Lenkrad L mit einem integrierten Airbag AB, einen einstellbaren
Gaspedal P, einen Sicherheitsgurt G mit einem automatischen Gurtstraffer
GS, auf. Die Fahrzeugkomponenten FS, SL, L, P werden erfindungsgemäß wie folgt
einstellt.
-
Vorzugsweise
nach Erwerb eines neuen Fahrzeugs F stellen die Fahrzeugbenutzer
bzw. Fahrzeuginsassen IS, IS1, IS2 die Fahrzeugkomponenten bspw.
Fahrersitz FS, Sitzlehne SL, Lenkrad L, Gaspedal P und weitere einstellbaren
in den beiden 1 und 2 nicht
näher dargestellten
Fahrzeugkomponenten wie Innen-/Außenspiegel, Stereoanlage, Kopfstütze, Klimaanlage,
Sitzheizung jeweils so ein, dass die eingestellten Positionswerte
bzw. Einstellungswerte der Fahrzeugkomponenten jeweiligem Fahrzeugbenutzer
IS1, IS2 passt bzw. gefällt.
-
Bspw.
stellt der erste Fahrzeugbenutzer IS1 das Lenkrad L und den Gaspedal
P höher
und jeweils auf einen Positionswert P11 und P12, die Stereoanlage
leiser bzw. die Sitzheizung am Fahrersitz FS auf 25 Grad ein. Der
zweite Fahrzeugbenutzer IS2 stellt dagegen das Lenkrad L und den
Gaspedal P niedriger und jeweils auf einen Positionswert P21, P22,
die Stereoanlage lauter bzw. die Sitzheizung am Fahrersitz FS auf
20 Grad ein. Ferner stellen die beiden Fahrzeugbenutzer IS1 und
IS2 den Fahrersitz FS jeweils in eine ihm IS1 bzw. IS2 passende
Position ein. Bspw. der erste Fahrzeugbenutzer IS1 stellt den Fahrersitz
FS nah zu dem Lenkrad L auf einen Positionswert P1n bzw. der zweite
Fahrzeugbenutzer IS2 den Fahrersitz FS weit weg von dem Lenkrad
L auf einen Positionswert P2n ein. Anschließend druckt der erste bzw.
zweite Fahrzeugbenutzer IS1 bzw. IS2 jeweils einen Knopf im Fahrzeuginnern
und veranlasst, alle eingestellte Werte P11, P12, P1n bzw. P21,
P22, P2n der Fahrzeugkomponenten FS, L, P einschließlich der
erstellten Position des Fahrersitzes FS in einer Speichereinheit
SP der Steuervorrichtung ST im Fahrzeug F zu speichern. Unmittelbar
vor der Speicherung der Werte P11, P12, P1n bzw. P21, P22, P2n wird
der Fahrersitz FS erfindungsgemäß und au tomatisch
von der Steuervorrichtung ST gesteuert vertikal nach oben über einen
vorgegebenen Verstellweg angefahren 101. Die dabei erforderlichen Stromwerte
sowie weitere Werten wie Fahrzeuginnentemperatur, Fahrzeugneigung
usw. werden von der Steuervorrichtung ST gemessen. Eine Rechnungseinheit
RE in der Steuervorrichtung ST berechnet anhand der gemessenen Werten
die Gewichtswerte W1 bzw. W2 und speichert diese W1 bzw. W2 mit
den vorher einstellten Einstellungswerten P11, P12, P1n bzw. P21,
P22, P2n der Fahrzeugkomponenten FS, L, P zusammen in der Speichereinheit SP,
wobei der Gewichtswert W1 des ersten Fahrzeugbenutzers IS1 mit von
diesem Fahrzeugbenutzer IS1 eingestellten Werten P11, P12, P1n zusammen
in einem ersten Speicherblock SB1 bzw. der Gewichtswert W2 des zweiten
Fahrzeugbenutzers IS2 mit von diesem Fahrzeugbenutzer IS2 eingestellten Werten
P21, P22, P2n zusammen in einem zweiten Speicherblock SB2 abgespeichert
wird. Die gespeicherten Gewichtswerte W1, W2 dienen bei anschließendem regulärem Betrieb
des Fahrzeugs dann als Vergleichsgewichtswerte.
-
Bei
anschließender
Benutzung dieses Fahrzeugs F werden diese abgespeicherten Daten
W1, P11, P12, P1n bzw. W2, P21, P22, P2n immer wieder aufgerufen
und zur automatischen Einstellung der Fahrzeugkomponenten FS, L,
P verwendet.
-
Die
automatische Einstellung der Fahrzeugkomponenten FS, L, P erfolgt
erfindungsgemäß wie folgt:
Vorzugsweise beim Hineinschieben des Fahrzeugschlüssels in
die Schlüsselaufnahme
und anschließenden
Deaktivieren der elektronischen Wegfahrspeere oder Starten des Fahrzeugmotors
durch den Fahrzeuginsasse IS auf dem Fahrersitz FS wird der Fahrersitz
FS von der Steuerungsvorrichtung ST gesteuert automatisch und vorzugsweise
mittels eines Elektromotors von einer anhänglichen Position aus vertikal
nach oben über
den oben genannten Verstellweg angefahren 101. Dabei werden
die oben erwähnten
Strom-, Fahrzeuginnentemperatur-, Fahrzeugneigungswerte gemessen 201 und
ein Gewichtswert W wird von der Rechnungseinheit RE und aus den
Messwerten berechnet. Der neu berechnete Gewichtswert W wird mit
in der Speichereinheit SP vorab gespeicherten Ge wichtswerten bzw.
Vergleichsgewichtswerten W1, W2, ..., Wm, sowie einem Referenzgewichtswert
RW – über den
Referenzgewichtswert RW bzw. das Wertebereich [RW – t1, RW +
t2] um diesen Referenzgewichtswert RW wird im nachfolgenden Text
beschrieben – vergleichen.
Dabei wird geprüft,
ob dieser neue Gewichtswert W mit einer Abweichung von einer vorgegebenen
unteren Schwelle t1 und einer oberen Schwelle t2 einem der gespeicherten
Vergleichsgewichtswerte W1, W2, ..., Wm bzw. dem Referenzgewichtswert
RW gleich ist. Mit anderen Worten: Es wird geprüft, ob der neue Gewichtswert
W in einem der mit einer unteren und einer oberen Schwelle t1 und
t2 begrenzten Wertebereiche: [W1 – t1, W1 + t2], [W2 – t1, W2
+ t2], ..., [Wm – t1,
Wm + t2], [RW – t1,
RW + t2] um die gespeicherten Vergleichsgewichtswerte W1, W2, ...,
Wm bzw. den Referenzgewichtswert RW liegt.
-
Liegt
bspw. der neue Gewichtswert W innerhalb des Wertebereichs [W2 – t1, W2
+ t2] um den Vergleichsgewichtswert W2 302, so gilt der
Insasse IS als der Fahrzeugbenutzer IS2 identifiziert und die Fahrzeugkomponenten,
insb. Fahrersitz FS, Lenkrad L, Gaspedal P werden automatisch auf
die vorab eingestellt und dem Vergleichsgewichtswert W2 zugeordnet
abgespeicherten (Positions-)werte P11, P12, P1n eingestellt 401.
-
Liegt
der neue Gewichtswert W in keinem der mit der unteren und oberen
Schwelle t1, t2 begrenzten Bereiche um die gespeicherten Vergleichsgewichtswerte
W1, W2, ..., Wm, sowie den Referenzgewichtswert RW bzw. liegt der
neue Gewichtswert W in keinem der Wertebereiche: [W1 – t1, W1
+ t2], [W2 – t1,
W2 + t2], ..., [Wm – t1,
Wm + t2], [RW – t1, RW
+ t2], so macht die Steuervorrichtung ST mittels eines bspw. akustischen
Signals AS den Insassen IS auf eine manuelle Einstellung 601 der
Komponenten: Fahrersitz FS, Lenkrad L, Gaspedal P aufmerksam 501.
Folgt der Insasse IS dieses Signal AS und stellt die Komponenten
FS, L, P manuell auf neue (Positions-)werte Pn1, Pn2, Pn3 ein 601
und anschließend druckt
einen Knopf zur Speicherung der (Positions-)werte Pn1, Pn2, Pn3,
so speichert die Steuervorrichtung ST diese neuen Einstellungswerte
Pn1, Pn2, Pn3 dem vorhin gemessenen neuen Gewichtswert W zugeordnet
in einem neuen Speicherblock SBn der Speichereinheit SP 701.
Bei nachfolgender Benutzung des Fahrzeugs F gilt dann der neu neugespeicherte
Gewichtswert W als ein weiterer Vergleichsgewichtswert Wn für die neugespeicherten (Positions-)werte
Pn1, Pn2, Pn3.
-
Beim
Aktivieren der elektronischen Wegfahrspeere bzw. Abschalten des
Fahrzeugmotors und anschließenden
Herausziehen des Fahrzeugschlüssels
aus der Schlüsselaufnahme
wird der Fahrersitz FS wieder automatisch zur anhänglichen
Position vor dem Anfahren des Verstellwegs zurückgestellt 103, sodass
dieser FS bei nächster
Benutzung des Fahrzeugs F wieder über den Verstellweg angefahren 101 werden
und dabei neue Messdaten für
einen neuen Gewichtswert W liefern kann 201.
-
Zum
erfindungsgemäßen automatischen Einstellen
eines Beifahrersitzes bzw. Fondsitzes S kann es vorkommen, dass
der Sitz S nicht belegt ist, wird unmittelbar nach dem Einbau der
Sitze FS, S in das Fahrzeug F, insbesondere unmittelbar nach dem Zusammenbau
des Fahrzeugs F mit den Sitzen FS, S eine Sitzverstellung 101 im
unbelasteten Zustand der Sitzen FS, S in einem Adaptionslauf bei
verschiedenen Umgebungsbedingungen bspw. bei verschiedenen Fahrzeuginnentemperaturen,
Fahrzeugneigungen usw. durchgeführt.
Aus den dabei gemessenen Werten, darunter Stromstärke, Spannung,
Dauer der Stromzufuhr, Fahrzeuginnentemperatur, Fahrzeugneigung
usw. werden die oben erwähnten
Referenzgewichtswerte RW berechnet und in einem Speicherblock SBr
der Speichereinheit SP abgespeichert.
-
Bei
nachfolgender Benutzung des Fahrzeugs F werden die aktuell berechneten
Gewichtswerte W mit den Referenzgewichtswerten RW verglichen 801.
Stimmt dabei der aktuelle Gewichtswert W unter der ähnlichen
Umgebungsbedingungen wie Temperatur oder Neigung mit dem entsprechenden Referenzgewichtswert
RW mit einer Abweichung kleiner als Schwellen t1 und t2 bzw. liegt
der Gewichtswert W in dem Wertebereich [RW – t1, RW + t2], so gilt der
Sitz S als nicht belegt. Dadurch kann eine auto matische Sitzbelegungserkennung
mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens
realisiert werden.
-
Ferner
wird die Funktionalität
bzw. Alterung der Komponenten der Sitze FS, S, insb. mechanische
Schwergängigkeit
der Sitzmechanikkomponenten, durch Vergleichen 801 des
aktuell gemessenen Gewichtswertes W mit dem Referenzgewichtswert RW
automatisch überwacht.
Liegt der aktuell gemessene Gewichtswert W innerhalb vom Wertebereich [RW – t1, RW
+ t2] um den Referenzgewichtswert RW, jedoch weicht von dem Referenzgewichtswert RW
stark ab bzw. weist der aktuell gemessene Gewichtswert W im Vergleich
zu den früher
gemessenen Gewichtswert W innerhalb vom Wertebereich [RW – t1, RW
+ t2] immer größere Abweichung
von dem Referenzgewichtswert RW auf, so gilt, dass eine Funktionalitätsstörung bzw.
Alterung der Komponenten des Sitzes FS, S, insb. eine mechanische Schwergängigkeit
der Sitzmechanikkomponenten, vorliegt.
-
Durch
Vergleichen 801 des aktuellen Gewichtswertes W mit dem
Referenzgewichtswert RW sowie anschließende Berechnung kann auch
das Gewicht des auf dem Sitz FS, S befindlichen Insassen IS, IS1,
IS2 ermittelt werden.
-
Die
Schwelle t1, t2 werden vorzugsweise auch in dem oben erwähnten Adaptionslauf
zur Messung des Referenzgewichtswertes RW gemessen und bestimmt.
Die Schwelle t1, t2 können
absolute Werte sein oder auch relative Werte zu dem jeweiligen Vergleichsgewichtswert
W1, W2, ..., Wm, Wn oder Referenzgewichtswert RW sein. Bspw. haben die
beiden Schwellen t1, t2 jeweils einen Wert von 5% des dem jeweiligen
Vergleichsgewichtswert W1, W2, ..., Wm, Wn oder Referenzgewichtswert
RW.
-
Die 3 zeigt
in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur automatischen Einstellung der sicherheitsrelevanten Fahrzeugkomponenten
wie Airbags, aktiver Kopfstütze,
Sicherheitsgurtstraffer eines Fahrzeugs F mit einem Fahrersitz FS,
wobei in der Figur zur besseren Übersicht
nur einen Airbag AB und einen Sicher heitsgurt G am Fahrersitz FS
dargestellt sind. Erfindungsgemäßes Einstellen
anderer sicherheitsrelevanten Komponenten wie aktiver Kopfstütze erfolgt
in ähnlicher
Weise.
-
Das
Fahrzeug F weist gemäß der 3 unter
anderem einen einstellbaren Fahrersitz FS mit adaptivem Sicherheitsgurt
G samt dem Gurtstraffer GS, einen adaptiven Airbag AB integriert
in dem Lenkrad L auf. Bei einem Unfall, insb. einem Frontalcrash, passt
der Gurtstraffer GS die Gurtkraft dem Gewicht bzw. der Gewichtsklasse
des auf dem Sitz befindlichen Insassen adaptiv an. Analog passt
der in dem Airbag AB integrierte Airbagzünder bei einem Unfall die Zündkraft
des Airbags AB dem Gewicht des Insassen adaptiv an. Hierzu ist das
Gewicht des Insassen bzw. Information darüber, in welcher Gewichtsklasse
der Insasse gehört,
erforderlich. Diese Information wird erfindungsgemäß wie folgt
ermittelt:
Unmittelbar nach dem Zusammenbau des Fahrzeugs F,
vorzugsweise während
des oben erwähnten Adaptionslaufs
werden die Fahrzeugsitze FS, S mit unterschiedlichen Gewichten auf
der Sitzfläche über den
oben erwähnten
Verstellweg vertikal nach oben gesteuert angefahren 101.
Die dabei erforderlichen Stromwerte werden unter verschiedenen Umfeldbedingungen
wie Fahrzeuginnentemperatur, Fahrzeugneigung usw. gemessen. Aus
den gemessenen Werten werden Gewichtswerte berechnet. Diese Gewichtswerte
werden dann dem jeweiligen Gewicht zugeordnet, bzw. in Gewichtsklassen
unterteilt in der Speichereinheit SP der Steuervorrichtung ST abgespeichert.
Bspw. werden die Gewichtswerte Wx1 bis Wx2 für ein auf dem Sitz FS, S angeordneten
Gewicht von 5 bis 25 kg, mit einer Gurtstraffkraft von Px11 und
einer Airbagzündkraft
Px12 zusammen in einem Speicherblock SBxl der Speichereinheit SP abgespeichert.
Die Gurtstraffkraft von Px11 bzw. Airbagzündkraft Px12 werden im Vorfeld
bspw. durch Crashtests ermittelt. Analog werden für ein Gewicht von
25 kg bis 50 kg die Gewichtswerte ermittelt und die ermittelten
Gewichtswerte Wx2, Wx3 mit den dieser Gedichtklasse 25 kg bis 50
kg zutreffenden Kraftwerten Px21, Px22, ... für den Gurtstraffer GS und Airbag
AB zusammen in einem anderen Speicherblock SBx2 abgespeichert.
-
Bei
anschließender
Benutzung des Fahrzeugs F, insb. bei Unfällen werden die Gurtstraffkraft bzw.
Airbagzündkraft
an dem Gewicht bzw. der Gewichtsklasse des Insassen IS, IS1, IS2
erfindungsgemäß automatisch
angepasst. Dies erfolgt wie folgt: Wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel
wird vorzugsweise beim Hineinschieben des Fahrzeugschlüssels in
die Schlüsselaufnahme
und anschließendes
Deaktivieren der elektronischen Wegfahrspeere oder Starten des Fahrzeugmotors
durch den Fahrzeuginsasse IS auf dem Fahrersitz FS, der Fahrersitz
FS von der Steuerungsvorrichtung ST gesteuert automatisch von der
anhänglichen
Position aus vertikal nach oben über
den oben genannten Verstellweg angefahren 101. Dabei wird
der erforderliche Stromwert und auch weitere Werte wie Spannung oder
die Dauer der Stromzufuhr usw. gemessen 201 und aus den
Messwerten wird ein Gewichtswert W neu berechnet. Anschließend wird
geprüft,
ob der neu Gewichtswert W in einem der Wertebereiche: [Wx1, Wx2],
[Wx2, Wx3], ..., [Wx5, Wx6]; [RW – t1, RW + t2] liegt 901, 801.
-
Liegt
der Gewichtswert W bspw. innerhalb des Wertebereichs [Wx2, Wx3] 902,
so wird festegestellt, dass der Insasse IS zu der Gewichtsklasse
25 kg bis 50 kg gehört.
Der Gurtstraffer GS passt dann die bei einem Umfall erforderliche
Gurtkraft auf den Wert Px21 bzw. der Airbag AB die erforderliche
Airbagzündkraft
auf den Wert Px22 an 1001. Da die Vergleichgewichtswerte
Wx1, ..., Wx6 alle möglichen Gewichte
von 5 kg bis über
100 kg abdecken, wird es in der Regel nicht vorkommen, dass der
Gewichtswert W bei einem Sitz FS, S mit einem Insassen außerhalb
der Wertebereiche Wx1 bis Wx6 liegt. Liegt jedoch der Gewichtswert
W unter dem Wert Wx1, so gilt, dass der Sitz nicht belegt ist.
-
Bei
bisherigen Ausführungsbeispielen
werden die Messung des Stromwertes bzw. weiterer relevanten Werte
und die Berechnung des Gewichtswertes W durch Hineinschieben des
Fahrzeugschlüssels
in die Schlüsselaufnahme
und anschließendes
Deaktivieren der elektronischen Wegfahrspeere oder Starten des Fahrzeugmotors
durch den Fahrzeuginsassen IS auf dem Fahrersitz FS veranlasst.
-
Alternativ
kann die Messung der relevanten Werte bzw. die Berechnung des Gewichtswertes
W bei einem Sitz S durch Schließen 1102 der
mit diesem Sitz S angrenzende Fahrzeugtür T veranlasst werden, wie
es die 4A und 4B veranschaulichen.
Dabei kann die vorhandene Ein-/Ausstiegshilfe-Funktion (Easy-Entry)
verwendet werden.
-
Beim Öffnen 1101 der
Fahrzeugtür
T wird der mit dieser Tür
T angrenzende Sitz S automatisch nach Hinten über einen vorgegebenen Verstellweg verstellt 1201.
Beim Schließen 1102 der
Fahrzeugtür T
nach dem Einstieg des Insassen IS ins Fahrzeug F wird der Sitz S
wieder automatisch nach vorn zur anhänglichen Position zurückgestellt 1202.
Der für
die Zurückstellung 1202 des
Sitzes S samt dem auf dem Sitz S befindlichen Insassen IS auftretende
Stromwert sowie weitere Werte werden gemessen und aus diesen Werten
wird der Gewichtswert W berechnet.
-
Bezugszeichenliste
-
-
- F
- Fahrzeug
- FS,S
- Fahrersitz, Fahrzeugsitz
- SL
- Sitzlehne
- L
- Lenkrad
- P
- Gaspedal, bzw. Brems-, Kupplungspedal
- G
- Sicherheitsgurt
- GS
- Gurtstraffer
- AB
- Airbag
- T
- Fahrzeugtür
- AS
- akustisches Signal
- IS, IS1, IS2
- Fahrzeugbenutzer,
Fahrzeuginsasse
- ST
- Steuervorrichtung
- SP
- Speichereinheit
- SB1, SB2, SB3, SBm, SBn,
- Speicherblock
- SBx1, SBx2, SBx3, SBx4,
SBx5, SBr, RE
- Rechnungseinheit