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Title:
METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A VEHICLE SEAT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/077519
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for controlling drive units for adjusting vehicle seat components. According to said method, a vehicle speed-dependent and crash-related nominal position or a vehicle speed-dependent and crash-related nominal position range are defined for at least one component. Starting from an actual position that is the same as the nominal position (which can also be a minimum position) or from an actual position within the nominal position range, the actual position cannot be manually or automatically adjusted in the first instance or can only be adjusted in the nominal position range in the second instance, independently from the identification of a crash situation. Starting from an actual position that is different from the nominal position or outside the nominal position range, the actual position is automatically adjusted towards the nominal position or the nominal position range, preferably according to the identified defined situations, independently from the identification of a crash situation.

Inventors:
HINTERMAIER WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/072598
Publication Date:
May 03, 2018
Filing Date:
September 08, 2017
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
B60N2/02; B60N2/14; B60N2/22; B60N2/62
Foreign References:
US9463715B12016-10-11
DE102014214364A12016-02-18
FR2736879A11997-01-24
DE102014214849A12016-02-04
DE19747547A11999-05-06
DE102004040322A12006-02-23
Other References:
"Von Fahrerassistenzsystemen zum automatisierten Fahren", VDA MAGAZIN - AUTOMATISIERUNG, September 2015 (2015-09-01)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zur Steuerung von Antriebseinheiten (5, 6, 7) zur Verstellung von Fahrzeugsitz-Komponenten (2, 4, 3), wobei für mindestens eine Komponente (2, 3, 4) eine geschwindigkeitsabhängige crashbezogene Soll-Position (P1 ) oder ein geschwindigkeitsabhängiger crashbezogener Soll-Positionsbereich (W1 ) vorgegeben wird und wobei ausgehend von einer Ist-Position gleich der Soll-Position (P1 ) oder von einer Ist-Position (P3) innerhalb des Soll-Positionsbereichs (W1 ) unabhängig von der Erkennung einer Crashsituation die Ist-Position (P3) manuell oder automatisch im ersten Fall nicht verstellbar ist oder im zweiten Fall nur innerhalb des Soll-Positionsbereichs (W1 ) verstellbar ist.

2. Verfahren zur Steuerung von Antriebseinheiten (5, 6, 7) zur Verstellung von Fahrzeugsitz-Komponenten (2, 4, 3), wobei für mindestens eine Komponente (2, 3, 4) eine geschwindigkeitsabhängige crashbezogene Soll-Position (P1 ) oder ein geschwindigkeitsabhängiger crashbezogener Soll-Positionsbereich (W1 ) vorgegeben wird und wobei ausgehend von einer Ist-Position (P2) ungleich der Soll-Position (P1 ) oder au ßerhalb des Soll-Positionsbereichs (W1 ) unabhängig von der Erkennung einer Crashsituation die Ist-Position (P2) automatisch in Richtung der Soll- Position (P1 ) oder in Richtung des Soll-Positionsbereichs (W1 ) verstellt wird.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die automatische Verstellung einer Komponente (2, 3, 4) oder die Verhinderung der Verstellbarkeit einer Komponente (2, 3, 4) abhängig von mindestens einer definierten Situation vorgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine definierte Situation das Vorliegen eines bestimmte Geschwindigkeitsbereichs (B3) ist.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass eine definierte Situation das Verlassen einer Parkoder Stausituation ist.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass eine definierte Situation das Verlassen einer Autobahn ist.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass eine definierte Situation das Auftreten einer bestimmten vergleichsweise hohen Verkehrsdichte ist.

8. Elektronische Steuereinheit (8) mit einem Software-Funktionsmodul, das zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgestaltet ist.

9. Fahrzeugsitz-System (1 ) mit einer elektronischen Steuereinheit (8), die zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgestaltet ist.

10. Fahrzeug mit einem Fahrzeugsitz-System (1 ), das zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgestaltet ist.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugsitzes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugsitzes im Hinblick auf Bequemlichkeitskriterien einerseits und Sicherheitskriterien andererseits.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise bereits aus der DE 10 2014 214 849 A1 oder der DE 197 47 547 A1 bekannt. Hierbei werden die Rückenlehne und die Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes mit folgenden Schritten angesteuert: 1 ) erstmalige Einstellung eines

Neigungswinkels der Rückenlehne und/oder eines Neigungswinkels der Sitzfläche als Grundposition und 2) insbesondere zeitabhängige

Veränderung des Neigungswinkeis der Rückenlehne und/oder des

Neigungswinkels der Sitzfläche um die Grundposition herum. Diesen

Druckschriften lag die Erkenntnis zugrunde, dass statisches Sitzen ungesund ist und über längere Zeit unbequem ist. Daher sollte damit ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugsitzes geschaffen werden, das unter Beibehaltung der für einen Fahrzeugsitz gebotenen Sicherheit ein bequemes Sitzen über einen langen Zeitraum ermöglicht. Weiterhin gibt es Verfahren und Vorrichtungen zur Steuerung von

Rückhaltesystemen (DE10 2004 040 322 A1 ), die im Falle einer

Crasherkennung grundsätzlich auch eine Sitzverstellung vorsehen.

Im Zeitalter des zunehmenden automatisierten Fahrens wird das Ausmaß von Verstellmöglichkeiten an einem Fahrzeugsitz größer und somit die Anforderungen an die Sicherheit höher.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei größerer Vielfalt an Verstellmöglichkeiten die Sicherheit von verstellbaren Sitzen noch weiter zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, während in den abhängigen Ansprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung von Antriebseinheiten zur Verstellung von Fahrzeugsitz-Komponenten wird für mindestens eine Komponente eine fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige crashbezogene Soll- Position oder ein fahrzeuggeschwindigkeitsabhängiger crashbezogener Soll- Positionsbereich vorgegeben.

Ausgehend von einer Ist-Position gleich der Soll-Position (die auch eine Mindestposition sein kann) oder von einer Ist-Position innerhalb des Soll- Positionsbereichs ist erfindungsgemäß unabhängig von der Erkennung einer Crashsituation die Ist-Position manuell oder automatisch im ersten Fall nicht verstellbar oder im zweiten Fall nur innerhalb des Soll-Positionsbereichs verstellbar.

Ausgehend von einer Ist-Position ungleich der Soll-Position oder außerhalb des Soll-Positionsbereichs wird erfindungsgemäß unabhängig von der Erkennung einer Crashsituation die Ist-Position automatisch in Richtung der Soll-Position oder des Soll-Positionsbereichs verstellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere mittels einer

entsprechend programmierten elektronischen Steuereinheit über bestimmte Ein- und Ausgangssignale vorzugsweise abhängig von erkannten definierten Situationen durchgeführt.

Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde:

Bisherige Systeme zum Schutz der Insassen im Crashfall steuern die notwendigen Aktuatoren zur Verstellung der Sitzeinstellungen erst bei der Erkennung einer Crashsituation an. Insbesondere Fahrer von Fahrzeugen, die hoch- oder vollautomatisiert fahren, oder Personen auf dem Beifahrersitz oder auf der Rückbank können die Sitze in eine Ruhe- oder Schlafposition bewegen. Aus dieser Ruhe- oder Schlafposition besteht nicht die Möglichkeit nach dem Erkennen einer Crashsituation die Insassen in eine optimale Sitzposition zu bewegen, weil der Verstellweg zu gro ß ist und die dafür benötigte Zeit nicht ausreichend ist. Die optimale Sitzposition ist jedoch notwendig, um die Belastungen auf die Insassen so gering wie möglich zu halten und mögliche Verletzung entweder vollständig zu verhindern oder größtmöglich abzumildern.

Begriff-Definition:

Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren" kann ein Fahren mit

automatisierter Längs- oder Querführung oder ein zumindest teilweise autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Der Begriff „automatisiertes Fahren" umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad, insbesondere ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes, vollautomatisiertes oder fahrerloses Fahren. Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion übernimmt. Bei einem teilautomatisierten Fahren übernimmt das System die Längs- und Querführung, wobei der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren übernimmt das System die Längs- und Querführung, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Beim fahrerlosen autonomen Fahren kann das System während der ganzen Fahrt alle Situationen automatisch bewältigen; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich. Zu diesen Definitionen wird auf die Tabelle des VDA zu den Automatisierungsgraden des automatisierten Fahrens verwiesen (siehe VDA Magazin - Automatisierung -„Von

Fahrerassistenzsystemen zum automatisierten Fahren", September 2015).

Allgemeines Ausführungsbeispiel zur Erfindung:

Die Verstellung der Sitze erfolgt daher nicht erst im Crashfall, sondern geschieht kontinuierlich oder in Intervallen. Im Crashfall soll eine optimale Insassenposition gewährleistet sein. Dies kann beispielsweise durch eine, von der aktuellen Geschwindigkeit abhängige, maximale Sitzlehnenneigung geschehen. Bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten werden hohe

Sitzenlehnenneigungen zugelassen, da die maximal erwartete Verzögerung im Crashfall keine Verletzung der Insassen verursacht. Bei zunehmender Geschwindigkeit wird die maximal erlaubte Sitzlehnenneigung reduziert. Überschreitet die aktuelle Sitzlehnenneigung die maximal erlaubte

Sitzlehnenneigung wird durch einen Aktuator die Sitzlehnenneigung auf den zulässigen Maximalwert gestellt. Kehrt das Fahrzeug wieder in niedrigere Geschwindigkeitsbereiche zurück, kann der Insasse die Lehne wieder bis zum aktuell maximal erlaubten Lehnenwinkel zurückneigen. Dies kann auch automatisiert geschehen.

Die Anpassung der Sitzlehnenneigung kann auch durch die Feststellung eines Betriebsmodus bzw. situationsabhängig geschehen. So kann in Parkoder Stausituationen die Sitzlehne weit nach hinten geneigt werden.

Zusätzlich zur Sitzlehne ist es sinnvoll, auch eine mögliche Beinauflage und/oder (falls vorhanden) eine Rotation um die Hochachse und/oder andere verstellbare Komponenten in die Steuerung miteinzubeziehen.

Vorteile der Erfindung:

• Erhöhte Sicherheit für Insassen

• Optimale Sitzposition im Crashfall

• Berücksichtigung von unterschiedlichen Betriebsmodi

• Mehr Sitzkomfort für bestimmte Fahrsituationen

Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Übersicht über die

wesentlichen Komponenten der Erfindung mit Beispielen zu verstellbaren Sitz-Komponenten,

Fig. 2 ein weiterführendes Beispiel zu einer drehbaren Sitz-

Komponente.

In Fig. 1 ist ein Fahrzeugsitz-System 1 für ein nicht näher dargestelltes Fahrzeug gezeigt, das eine elektronische Steuereinheit 8 und einen

Fahrzeugsitz mit beispielsweise folgenden drei verstellbaren Komponenten umfasst: eine im Neigungswinkel verstellbare Lehne 2, eine im Neigungswinkel verstellbare Beinauflage 4 und eine um die Fahrzeughochachse drehbare Sitzfläche 3. Die Erfindung könnte

insbesondere auch eine im Neigungswinkel oder in Fahrzeuglängsrichtung verstellbare Sitzfläche und/oder eine höhenverstellbare Kopfstütze etc. als verstellbare Fahrzeugsitz-Komponenten umfassen, auf die im folgenden Ausführungsbeispiel nicht näher eingegangen wird.

Die Lehne 2 wird mittels einer ersten Antriebseinheit 5, die Beinauflage 4 wird mittels einer zweiten Antriebseinheit 6 und die Sitzfläche 3 wird mittels einer dritten Antriebseinheit 7 verstellt. Die Antriebseinheiten 5, 6 und 7 werden zur Verstellung der Komponenten 2, 3, und 4 von der Steuereinheit 8 angesteuert.

Die Steuereinheit 8 erhält beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit V, Fahrzeug-Positionsdaten GPS (oder Daten eines Navigationssystems wie z.B. Stauinformationen, Straßentyp usw.) und Sensordaten für ein näheres Hindernis-Umfeldmodell U als Eingangssignale. Die Steuereinheit 8 ist insbesondere durch ein entsprechend programmiertes Funktionsmodul derart ausgestaltet, dass folgendes erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist:

Für die Komponenten 2, 3 und 4 wird stufenweise oder kontinuierlich abhängig von der aktuellen und/oder von einer in naher Zukunft

vorausbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit V je eine für einen möglichen Crash günstige Soll-Position P1 oder einen für einen möglichen Crash günstigen Soll-Positionsbereich W1 vorgegeben. Im vorliegenden Fall ist der Soll-Positionsbereich W1 der Neigungswinkel der Sitzlehne 2 zwischen der Fahrzeughochachse PH und einer Soll-Lehnen-Position P1 , die hier der jeweilige fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Mindestneigungswinkel im Crash-Fall sein soll. Alternativ oder zusätzlich kann eine weitere Soll-Position P1 in Form eines Soll-Neigungswinkels der Beinauflage 4 zur Fahrzeuglängsachse PL vorgegeben sein.

Wieder alternativ oder zusätzlich kann eine weitere Soll-Position P1 in Form eines Soll-Drehwinkels oder eines maximal zulässigen Soll-Drehwinkels der Sitzfläche 3 (oder des gesamten Sitzes) zur Fahrzeuglängsachse PL, zur Fahrtrichtung F oder zur Richtung A eines über das Umfeldmodell LS vorhersehbaren möglichen Aufpralls vorgegeben sein (siehe Fig. 2).

Ausgehend von einer Ist-Position P2 der Lehne 2, der Beinauflage 4 und/oder der Sitzfläche 3 ungleich der Soll-Position(en) P1 oder außerhalb des Soll-Positionsbereichs W1 wird unabhängig von der Erkennung einer Crashsituation die Ist-Position P2 automatisch in Richtung der Soll-Position P1 oder des Soll-Positionsbereichs W1 verstellt.

Ausgehend von einer Ist-Position P3 (hier nur der Lehne 2) gleich der jeweiligen Soll-Position P1 oder (wie in Fig. 1 ) innerhalb des Soll- Positionsbereichs W1 ist gemäß der Erfindung unabhängig von der

Erkennung einer Crashsituation die Ist-Position P2 manuell oder automatisch im ersten Fall nicht verstellbar ist oder im zweiten Fall (wie in Fig. 1 dargestellt) nur innerhalb des Soll-Positionsbereichs W1 verstellbar. Die Verstellung über den Bereich W1 hinaus würde verhindert werden.

Die automatische Verstellung einer Komponente oder die Verhinderung der Verstellbarkeit einer Komponente wird vorzugsweise abhängig von

mindestens einer definierten Situation vorgenommen wird.

In Fig. 1 ist als Beispiel für eine definierte Situation das Vorliegen eines bestimmten vergleichsweise hohen Geschwindigkeitsbereichs B3 dargestellt, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als eine bestimmte Schwelle S ist, die zu einem erhöhten Gefährdungsgrad führen würde. Eine

automatische Verstellung in Richtung P1 oder W1 könnte bei Annäherung an diesen Geschwindigkeitsbereich B3 von unten bereits in einem

Übergangsbereich B2 vorbereitend begonnen werden. In einem unteren Geschwindigkeitsbereich B1 , der beispielsweise auf eine Stausituation hinweisen könnte (0<V<S) könnte jedoch die Verhinderung der manuellen Verstellung oder die automatische Verstellung aufgehoben werden, so dass ein Fahrzeuginsasse jede bequeme mögliche Position einstellen könnte.

Eine weitere definierte Situation kann auch das (bevorstehende) Verlassen einer Park- oder Stausituation sowie das Auftreten einer bestimmten vergleichsweise hohen Verkehrsdichte - erkannt über das Umfeldmodell U - oder das (bevorstehende) Verlassen einer Autobahn - erkannt über die Positionsdaten GPS eines Navigationssystems mit eingegebener Route - sein.