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DE60006419T2 - Bewegungssteuerungssystem für einen oder mehrere Kraftfahrzeugsitze - Google Patents

Bewegungssteuerungssystem für einen oder mehrere Kraftfahrzeugsitze Download PDF

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DE60006419T2 DE60006419T DE60006419T DE60006419T2 DE 60006419 T2 DE60006419 T2 DE 60006419T2 DE 60006419 T DE60006419 T DE 60006419T DE 60006419 T DE60006419 T DE 60006419T DE 60006419 T2 DE60006419 T2 DE 60006419T2
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Laurent Groussin
Pascal Moulin
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein System zum Steuern der Bewegungen der verschiedenen Elemente eines oder mehrerer Fahrzeugsitze.
  • Die Erfindung ist auf eine große Anzahl von Arten von Sitzen anwendbar, wie Sitze von Automobilen oder auch Sitze von Zügen oder von Schiffen, sie ist insbesondere auf Flugzeugsitze anwendbar.
  • Stand der Technik
  • Es existiert momentan eine große Anzahl von Fahrzeugsitzen, welche es erlauben, die Position eines der Elemente des Sitzes in Bezug auf ein anderes Element des Sitzes zu verändern bzw. zu modifizieren. Insbesondere sind die Flugzeugsitze alle so ausgestaltet, dass sich der Passagier in einer halb liegenden Position oder auch in einer aufrecht sitzenden Position (insbesondere für den Start und die Landung) oder auch in Zwischenpositionen einrichten kann. Klassischerweise sind bei den Flugzeugsitzen die beweglichen Elemente des Sitzes die Lehne, die Beinstütze und die Fußstütze, wobei die Sitzfläche im Allgemeinen unbeweglich ist. Diese Elemente werden häufig durch ein mechanisches System oder ein elektromechanisches System, das heißt ein System, bei dem der Befehl elektrisch und die Betätigung mechanisch ist, in Bezug aufeinander betätigt.
  • Aber was auch immer die Art der Betätigung ist, ist es immer notwendig, Anschläge zu haben, welche die Bewegung der verschiedenen Elemente begrenzen, auf der einen Seite, um das Material nicht zu beschädigen und auf der anderen Seite, um die Sicherheit und den Komfort der Passagiere sicherzustellen. Diese Anschläge sind häufig mechanisch. Sie können auch mittels Wegendesensoren ausgeführt sein, welche an Enden des Schaftes des Aktuators angeordnet sind.
  • Das Patent US-A-5 887 949 beschreibt gerade einen Flugzeugsitz, bei dem die Positionen der Fußstütze und der Beinstütze überwacht werden, damit die Fuß stütze nicht auf den Boden schlägt, während die Beinstütze von der verlängerten Position in die Sitzposition übergeht. Bei dieser Vorrichtung wird die Überwachung der Position mittels eines Wegendesensors durchgeführt. Diese Wegendesensoren werden genau wie die mechanischen Anschläge entweder während der Herstellung des Sitzes oder im Moment der Installation des Sitzes in dem Flugzeug an dem Sitz befestigt. Währenddessen ist es manchmal nötig, die Platzierung eines Anschlags oder den Grenzwert eines Wegendesensors zu modifizieren, nachdem der Sitz installiert wurde, beispielsweise in dem Fall, in dem die Montage des Flugzeugs eine Modifizierung der vertikalen Position einer Lehne erfordert. In diesem Fall ist die einzige Möglichkeit, den Grenzwert des Anschlags am Platz zu modifizieren. Konsequenterweise bringt dies, wenn die Anschläge aller Sitze eines Flugzeugs modifiziert werden müssen, bedeutende Kosten sowohl in Bezug auf die Zeit als auch auf das Geld mit sich.
  • Es existiert auf der anderen Seite ein Automobilfahrzeugsitz, bei dem die Position der Sitzfläche des Sitzes und die Position der Lehne in Bezug zueinander berechnet werden, mit dem Ziel, dass die globale Position des Sitzes Sicherheitskriterien erfüllt.
  • Dafür werden die Bewegungen der Sitzfläche und der Lehne in Bezug zueinander durch elektrische Motoren gesteuert und durch Potentiometer detektiert. Ein derartiger Sitz ist in der Patentanmeldung FR-A-2 736 879 beschrieben.
  • Währenddessen erlaubt diese Vorrichtung die Steuerung der Positionierung der Sitzfläche und der Lehne eines Sitzes in wechselseitig voneinander abhängiger Weise. Diese Vorrichtung kann daher nicht an einen Sitz angepasst werden, welcher eine Vielzahl von Elementen umfasst (Kopfstütze, Beinstütze, Fußstütze, Armlehne etc.), welche unabhängig voneinander bewegt werden können.
  • Das Dokument FR-A-2 748 240, welches dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs entspricht, beschreibt ein System zur Betätigung von Sitzelementen, bei dem jedes Element mittels eines Aktuators bewegt wird. Die Aktuatoren von zwei benachbarten Sitzen werden durch eine zentralisierte Verarbeitungseinheit gesteuert, welche auf der anderen Seite mit einer Tastatur oder einem jedem der Sitze zugewiesenen Kartenleser verbunden ist. Vorgeregelte Positionen der verschiedenen Elemente jedes der Sitze können somit zwischen den Extrempositionen gespeichert werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung hat gerade zum Ziel, die Nachteile der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen zu beheben.
  • Zu diesem Zweck wird eine Steuervorrichtung für die Bewegungen verschiedener Elemente eines Sitzes vorgeschlagen, wobei jedes Element abhängig oder unabhängig von den anderen gemäß einer von dem Passagier gewünschten Position bewegt werden kann.
  • Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Steuersystem für modifizierbare begrenzte Bewegungen von Elementen mindestens eines Fahrzeugsitzes umfassend, an jeder zwischen einem ersten und einem zweiten Element des Sitzes angeordneten Verbindung, ein Speicher- und Steuermitteln für begrenzte Positionen jedes Elements zugeordnetes Aktuatormittel für das erste Element bezüglich des zweiten Elements, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem Speicher- und Steuermittel für begrenzte Übertragungskräfte der Aktuatormittel jedes Elements und eine mit jedem der Speicher- und Steuermittel verbundene Befehlseinheitumfasst, wobei die Befehlseinheit in einem Aktuatormittel integriert ist.
  • Gemäß einer Abwandlung der Erfindung umfassen die Speicher- und Steuermittel ein potentiometrisches Erfassungssystem der begrenzten Positionen. Gemäß einer anderen Abwandlung umfassen sie ein Impulserfassungssystem der begrenzten Positionen mit Wiederholung.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassen die Speicher- und Steuermittel ein System zum Auslesen der begrenzten Übertragungskräfte durch Strommessung.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel umfassen sie ein Erfassungssystem der begrenzten Übertragungskräfte durch Dehnungsmessvorrichtungen.
  • Gemäß noch einem Ausführungsbeispiel umfassen sie ein potentiometrisches Erfassungssystem der begrenzten Übertragungskräfte.
  • In vorteilhafter Weise sind die Werte der begrenzten Positionen und die Werte der begrenzten Übertragungskräfte ausgehend von der Befehlseinheit modifizierbar.
  • Die Erfindung ist auch auf die Steuerung der Bewegungen von mehreren Sitzen anwendbar. In diesem Fall ist die Befehlseinheit jedes Sitzes über mindestens einen Bus mit den Befehlseinheiten der anderen Sitze und/oder mit mindestens einer Zentraleinheit verbunden. In diesem Fall können die Werte der begrenzten Übertragungskräfte und der begrenzten Positionen ausgehend von der Zentraleinheit modifizierbar sein.
  • Kurze Figurenbeschreibung
  • Die Figur zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sitzes, ausgestattet mit Aktuatormitteln und einer Steuerung, welche es erlaubt, die Bewegung der Elemente dieses Sitzes zu steuern.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführugsbeispielen der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein System zum Steuern der Bewegung von Elementen eines oder mehrerer Fahrzeugsitze, indem die begrenzten Positionen jedes Element des Sitzes ebenso wie die begrenzten Übertragungskräfte der Aktuatormittel ge steuert werden, womit die Bewegung eines Elements in Bezug auf ein anderes Element des Sitzes sichergestellt wird.
  • Um die Erfindung besser zu verstehen, haben wir in der Figur schematisch einen Sitz ebenso wie die verschiedenen Mittel, welche es erlauben, die beweglichen Elemente dieses Sitzes zu bewegen, dargestellt.
  • Der in der Figur dargestellte Sitz ist mit S bezeichnet; er umfasst eine Lehne 1, eine Sitzfläche 2, eine Beinstütze 3 und eine Fußstütze 4. Bei dem Sitz S sieht man, dass sich die Lehne 1 durch eine Drehbewegung um den Rand der Sitzfläche 2 herumbewegt, dass sich die Beinstütze ebenso durch eine Drehbewegung um den anderen Rand der Sitzfläche 2 herumbewegt und schließlich, dass sich die Fußstütze 4 in Bezug auf die Beinstütze 3 translationsmäßig bewegen kann. Bei diesem Beispiel eines Sitzes gibt es demnach drei Verbindungen zwischen den vier Elementen dieses Sitzes. Diese Verbindungen sind die folgenden:
    • – die Verbindung 11, welche ein Gelenk zwischen der Lehne 1 und der Sitzfläche 2 ist;
    • – die Verbindung 12 ist ebenso ein Gelenk zwischen der Sitzfläche 2 und der Beinstütze 3, und
    • – die Verbindung 13 ist eine Translationsverbindung zwischen der Beinstütze 3 und der Fußstütze 4.
  • Jede dieser Verbindungen 11, 12 und 13 wird aufgrund eines Systems erhalten, welches auf der einen Seite ein Aktuatormittel, A1, A2 bzw. A3, und, auf der anderen Seite, Speicher- und Steuermittel der begrenzten Positionen der Elemente und der begrenzten Übertragungskräfte, bezeichnet mit (R1, F1), (R2, F2), (R3, F3), umfasst. Alle diese Verbindungen 11, 12 und 13 werden ausgehend von einer Befehlseinheit, bezeichnet mit 5, gesteuert.
  • Für ein besseres Verständnis der Erfindung wird nun in detaillierterer Weise eine der Verbindungen zwischen zwei Elementen des Sitzes, in diesem Fall die Verbindung 11, beschrieben. Diese ist durch die folgende Anordnung realisiert: ein Aktuatormittel A1, auch „Aktuator" genannt, ein Erfassungssystem der begrenzten Positionen R1 und ein Erfassungssystem der begrenzten Übertragungskräfte F1. Im Fall der Verbindung 11 ist die Übertragungskraft das Drehmoment.
  • Die Funktionsweise dieser Verbindung 11 ist die folgende. Wenn ein Passagier die Position der Lehne modifizieren bzw. verändern will, aktiviert er eine (in der Figur zur Vereinfachung nicht dargestellte) Bedienung zur Modifikation der Position der Lehne und wählt die Neigung der Lehne 1 in Bezug auf die Sitzfläche 2. Diese Modifikation der Position der Lehne 1 in Bezug auf die Sitzfläche 2 wird durch den Aktuator A1 realisiert, solange wieder die in R1 gespeicherte begrenzte Position noch die durch F1 gespeicherte begrenzte Kraft erreicht wird.
  • Alle anderen Verbindungen des Sitzes, das heißt die Verbindungen 12 und 13, funktionieren auf die gleiche Weise wie die Verbindung 11, mit der Ausnahme, dass es sich im Fall der Verbindung 13 um eine Translationsbewegung und nicht um eine Drehbewegung eines Elements in Bezug auf ein anderes handelt. Im Fall einer Drehung ist die Betätigung nämlich gemäß einer Achse. Im Fall einer Translation ist die Betätigung gemäß einer Fläche. In gleicher Weise erfolgt in dem Fall eines Aufpumpens von Kissen beispielsweise zur Regulierung von Lendenstützen die Betätigung gemäß einer Fläche.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Erfassungssystem der begrenzten Positionen vom potentiometrischen Typ oder vom Impulstyp mit Wiederholung sein.
  • Das Erfassen der begrenzten Kräfte kann durch das Auslesen des Verbrauchs des in dem Aktuator fließenden Stroms oder auch mittels Dehnungsmessvorrichtungen oder auch mittels eines Potentiometers realisiert sein.
  • Jede der Einheiten der Betätigung A und der Speicherung der begrenzten Positionen und Kräfte (R, F) ist mit einer mit 5 bezeichneten Befehlseinheit verbunden. Diese Befehlseinheit umfasst mehrere Stufen von Befehlen, nämlich eine Stufe A, welche zur Steuerung der Aktuatoren A1, A2 und A3 bestimmt ist, eine Stufe R, welche zur Steuerung der Begrenzungen der Bahnen bzw. Wege (anders gesagt, zur Steuerung der begrenzten Positionen der verschiedenen Elemente des Sitzes) bestimmt ist, deren Aufgabe es ist, die Erfassungssysteme R1, R2 und R3 zu steuern, und eine Stufe F, welche zur Steuerung der Begrenzungen der Kräfte bestimmt ist, deren Aufgabe es ist, die Erfassungssysteme der begrenzten Kräfte F1, F2 und F3 zu steuern. Diese Befehlseinheit 5 umfasst zudem eine Stufe der internen und externen Kommunikationen des Sitzes, bezeichnet mit Stufe „EX", deren Aufgabe später erklärt wird.
  • Gemäß dem in dieser Figur dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das System einen Verbindungsbus 6, welcher die Kommunikation von Informationen zwischen der dem Sitz S zugeordneten Befehlseinheit 5 und den anderen Sitzen, bezeichnet mit S', zugeordneten Befehlseinheiten sicherstellt. Dieser Verbindungsbus 6 erlaubt zudem die Übertragung von Informationen zu einer Zentraleinheit, bezeichnet mit UC, oder zu einer Vielzahl von Zentraleinheiten oder zu irgendeiner anderen Vorrichtung, welche mit diesem Bus verbunden ist.
  • Die Stufe EX der Befehlseinheit S stellt also auf der einen Seite den Datenaustausch innerhalb des Sitzes und auf der anderen Seite den Datenaustausch mit anderen Sitzen oder mit Zentraleinheiten sicher. Genauer gesagt ist diese Stufe der Kommunikation EX mit einem Verbindungsbus 6 verbunden, welcher die Verbindung von Informationen zwischen den verschiedenen Sitzen und den verschiedenen Zentraleinheiten, welche mit dem Netz verbunden sein können, sicherstellt.
  • Gemäß dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Befehlseinheit 5 mit den Aktuatoren, dem Erfassungssystem der begrenzten Positionen und dem Erfassungssystem der begrenzten Kräfte verbunden. In diesem Fall kann die Befehlseinheit sowohl in dem Sitz als auch außerhalb des Sitzes angeordnet sein.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Befehlseinheit 5 in einen oder anderen Aktuator des Sitzes integriert sein.
  • Das System der Erfindung erlaubt es daher, die verschiedenen Begrenzungen der Positionen der Elemente und die verschiedenen Begrenzungen der Übertragungskräfte der Aktuatormittel eines Sitzes elektronisch ausgehend von der Befehlseinheit 5 oder auch ausgehend von der Zentraleinheit UC zu modifizieren. Diese Modifikationen der Begrenzungswerte der Positionen und der Kräfte können daher aus einer Entfernung vorgenommen werden, ohne dass es nötig ist, einen Bediener an den Platz zu bringen.
  • Im Übrigen stellt in dem Fall, in dem der Sitz manuell abschaltbare Aktuatormittel aufweist, das System der Erfindung die Speicherung der absoluten Position sicher, wenn die Abschaltung betätigt wurde.
  • Weiterhin ist es möglich, die Grenzwerte der Positionen und der Übertragungskräfte aller Sitze durch den gleichen Arbeitsvorgang ausgehend von der Zentraleinheit UC zu modifizieren, wenn mehrere Sitze über den einen Bus 6 miteinander verbunden sind. Man kann daher eine gleichförmige oder selektive Regelung aller Sitze erhalten.
  • Aus Gründen der Vereinfachung der Figur umfasst der in der Figur dargestellte Sitz vier Elemente, nämlich eine Lehne, eine Sitzfläche, eine Beinstütze und eine Fußstütze. Währenddessen kann die Erfindung auch auf Bewegungen einer Kopfstütze oder auch auf Bewegungen von Armlehnen angewendet werden. Sie kann ebenso auf Bewegung von Schonbezügen und von Verdecken von Luxussitzen ebenso wie auf Bewegungen von Lendenstützen (Bewegungen der Dicke, der Höhe oder der seitlichen Ausdehnung dieser Lendenstützen), angewendet werden, die Betätigung kann mechanisch (wie die in der Figur beschriebene) sein, aber auch pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch. Dieses System kann auch auf die Bewegung der Sitzfläche des Sitzes, wenn diese beweglich ist, angewendet werden.

Claims (9)

  1. Steuersystem für modifizierbare begrenzte Bewegungen von Elementen mindestens eines Fahrzeugsitzes umfassend, an jeder zwischen einem ersten und einem zweiten Element des Sitzes angeordneten Verbindung (11, 12, 13), ein Speicher- und Steuermitteln (R1, R2, R3) für begrenzte Positionen jedes Elements zugeordnetes Aktuatormittel (A1, A2, A3) für das erste Element bezüglich des zweiten Elements, dadurch gekennzeichnet, dass es Speicher- und Steuermittel (F1, F2, F3) für begrenzte Übertragungskräfte der Aktuatormittel jedes Elements und eine mit jedem der Speicher- und Steuermittel verbundene Befehlseinheit (5) umfasst, wobei die Befehlseinheit (5) in einem Aktuatormittel (A1, A2, A3) integriert ist.
  2. Steuersystem für begrenzte Bewegungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher- und Steuermittel ein potenziometrisches Erfassungssystem der begrenzten Positionen umfassen.
  3. Steuersystem für begrenzte Bewegungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher- und Steuermittel ein Impulserfassungssystem der begrenzten Positionen mit Wiederholung umfassen.
  4. Steuersystem für begrenzte Bewegungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher- und Steuermittel ein System zum Auslesen der begrenzten Übertragungskräfte durch Strommessungen) umfassen.
  5. Steuersystem für begrenzte Bewegungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher- und Steuermittel ein Erfassungssystem der begrenzten Übertragungskräfte durch Dehnungsmessvarrichtungen umfassen.
  6. Steuersystem für begrenzte Bewegungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher- und Steuermittel ein potenziometrisches Erfassungssystem der begrenzten Übertragungskräfte umfassen.
  7. Steuersystem für begrenzte Bewegungen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der begrenzten Positionen und die Werte der begrenzten Übertragungskräfte durch die Befehlseinheit modifizierbar sind.
  8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für die Steuerung von modifizierbaren begrenzten Bewegungen von Elementen mehrerer Sitze (S, S'), dadurch gekennzeichnet, dass die Befehlseinheit jedes Sitzes über mindestens einen Bus (6) mit den Befehlseinheiten der anderen Sitze und/oder mit mindestens einer Zentraleinheit (UC) verbunden ist.
  9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der begrenzten Positionen und die Werte der begrenzten Übertragungskräfte durch die Zentraleinheit modifizierbar sind.
DE60006419T 1999-12-01 2000-11-30 Bewegungssteuerungssystem für einen oder mehrere Kraftfahrzeugsitze Expired - Lifetime DE60006419T2 (de)

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