DE19923190C1 - Automobile seat side restraint testing method uses quotient of measured transverse acceleration and corresponding sidewards movement of seated passenger - Google Patents
Automobile seat side restraint testing method uses quotient of measured transverse acceleration and corresponding sidewards movement of seated passengerInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen des Seitenhalts, den ein Fahrzeugsitz einem auf ihm plazierten Sitzbenutzer bietet, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for checking the Lateral support that a vehicle seat placed on you Seat user offers, according to the preamble of Claim 1.
Bei Sitzen für Kraftfahrzeuge spielt der Seitenhalt, den der Sitz dem Passagier oder Sitzbenutzer bei Kurvenfahrten bietet, eine entscheidende Rolle für das Vertrauen in die Fahrsicherheit des Fahrzeugs und für einen gehobenen Sitzkomfort. Bisher gibt es noch kein brauchbares Verfahren, mit dem sich das Maß des von einer Sitzkonstruktion gebotenen Seitenhalts objektiv prüfen oder messen läßt, vielmehr ist man auf das subjektive Empfinden einer Testperson angewiesen, die durch Testfahrten die Güte des Seitenhalts beurteilt.In the case of seats for motor vehicles, the lateral support that the Seat for the passenger or seat user when cornering offers a vital role in trust in the Driving safety of the vehicle and for an upscale one Seating comfort. So far there is no viable method with which the measure of what is offered by a seat construction Lateral support can be checked or measured objectively, rather one relies on the subjective feeling of a test person, who assesses the quality of the lateral support through test drives.
Aus der US 5 707 109 ist ein Fahrzeugsitz mit einem Paar von Seitenpolstern an der Rückenlehne bekannt, die dem Sitzbenutzer bei Kurvenfahrten Seitenhalt bieten. Beide Seitenpolster können mittels eines integrierten Pneumatikbalges mehr oder weniger stark aufgeblasen werden, wenn nennenswerte Querbeschleunigungen auf den Fahrzeugsitz und den Sitzbenutzer wirken. Die Pneumatikbälge werden von einer Steuereinheit in Abhängigkeit von der auftretenden Querbeschleunigung gesteuert, die mit einem am Fahrzeugsitz angeordneten Beschleunigungsmesser gemessen wird.From US 5 707 109 is a vehicle seat with a pair of Side pads on the backrest known to the Provide lateral support for seat users when cornering. Both Side pads can be integrated Pneumatic bellows are inflated to a greater or lesser extent, if significant lateral accelerations on the vehicle seat and the seat user act. The pneumatic bellows are from a control unit depending on the occurring Lateral acceleration controlled with one on the vehicle seat arranged accelerometer is measured.
In der US 5 452 516 ist ein Verfahren zum Bestimmen der Position eines von einer Person getragenen Kopfhelms relativ zu einem Fahrzeugsitz beschrieben, mit welchem die Position des Helms während dessen freier Bewegung berührungslos präzise vermessen werden kann. Dieses Verfahren findet Anwendung im Autorennsport und bei Testfahrten, wo es darauf ankommt, die Verschiebungen des Kopfes des Sitzenden in verschiedenen Fahrsituationen zu erfassen.In US 5 452 516 a method for determining the Relative position of a head helmet worn by a person described to a vehicle seat with which the position of the helmet during its free movement without contact can be measured precisely. This procedure takes place Application in car racing and on test drives where it is on arrives, the shifts of the head of the seated in to record different driving situations.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Prüfen des Seitenhalts von Fahrzeugsitzen anzugeben, das eine objektive Beurteilung der Güte des Seitenhalts auf Basis objektiv meßbarer und reproduzierbarer Kriterien ermöglicht. The invention has for its object a method for Check the lateral support of vehicle seats to indicate which one objective assessment of the quality of the lateral support on the basis objectively measurable and reproducible criteria.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The object of the invention is through the features of Claim 1 solved.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es die Erfassung der Eigenschaften eines Fahrzeugsitzes bezüglich des von ihm gebotenen Seitenhalts für einen auf dem Fahrzeugsitz plazierten Sitzbenutzer durch objektive und reproduzierbare Messungen erlaubt und damit eine von subjektiven Eindrücken einer Testperson unabhängige verlässliche Aussage über den Seitenhalt des Fahrzeugsitzes ermöglicht. Der als sog. Seitenhaltindex (SHI) bezeichnete Quotient ist eine zuverlässige, vergleichbare Größe für die Qualität des Fahrzeugsitzes bezüglich des Seitenhalts. Je größer der Seitenhaltindex ist, desto besser ist der Fahrzeugsitz. Der Seitenhaltindex wird dabei an bevorzugten Stellen des Körpers des Sitzbenutzers gemessen, so an der Schulter, an der Hüfte bzw. an dem Becken und/oder in der Oberschenkelmitte. Besonders signifikant ist dabei der Seitenhaltindex für den Schulterbereich.The inventive method has the advantage that it Detection of the properties of a vehicle seat regarding the side support he offers for one on the Vehicle seat seated by objective and reproducible measurements allowed and thus one of subjective impressions of a test person independent reliable statement about the lateral support of the vehicle seat enables. The so-called side hold index (SHI) Quotient is a reliable, comparable size for that Quality of the vehicle seat in terms of lateral support. Each the larger the lateral hold index, the better the Vehicle seat. The lateral hold index is preferred Places of the body of the seat user measured, so at the Shoulder, hip or pelvis and / or in the Mid thigh. The is particularly significant Lateral hold index for the shoulder area.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention Procedure with appropriate training and Embodiments of the invention are in the further Claims specified.
Da häufig der Schulterbereich des Sitzbenutzers über die Rückenlehne übersteht, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Querweg in Brusthöhe unmittelbar unter den Schulterblättern der Testperson gemessen und daraus der Querweg an der Schulter berechnet. Because often the shoulder area of the seat user over the Backrest protrudes according to a preferred one Embodiment of the invention of the transverse path at chest height immediately below the subject's shoulder blades measured and from this the transverse path on the shoulder is calculated.
Eine Berechnungsmöglichkeit ergibt sich durch Anwendung des an sich bekannten mathematischen Strahlensatzes.A calculation possibility arises by using the known mathematical ray set.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird zur Messung des Querwegs ein lineares Folienpotentiometer verwendet, das auf der der Testperson zugekehrten Vorderseite der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes befestigt wird. Am Rücken der Testperson wird eine flächenkleine Erhebung festgelegt, die auf dem Folienpotentiometer druckbelastet aufliegt. Ein solches Folienpotentiometer wird beispielsweise von der Fa. Interlink Electronics, L-6401, Echternach (Luxemburg) im Handel angeboten. Ein solches Folienpotentiometer, auch unter dem Namen "Force at position sensing transistor (FPSR)" bekannt, ist ein kombinierter Foliendruck- und -positionssensor. Durch die druckempfindliche Schicht (Halbleiterpolymer) wird eine bestimmte Stelle eines Festwiderstandes, und zwar dort, wo der Druck auf die druckempfindliche Schicht aufgebracht worden ist, über ein Leiternetz mit dem "Abgriff" des Potentiometer verbunden. Die abgegriffene Spannung, die einer Wegstrecke entspricht, wird auf einen hochohmigen Eingang eines Auswertegeräts (z. B. Laptop) gelegt, so daß nur geringe Ströme über den Potentiometerabgriff fließen, und die gemessene Position unabhängig von der Größe des Drucks ist, mit dem die druckempfindliche Schicht durch die Testperson beaufschlagt wird.According to an advantageous embodiment of the invention a linear foil potentiometer to measure the cross travel used, on the front facing the test person the backrest of the vehicle seat is attached. On the back the test person is given a small survey, which rests on the foil potentiometer under pressure. On such a foil potentiometer is, for example, from Interlink Electronics, L-6401, Echternach (Luxembourg) im Trade offered. Such a foil potentiometer, also under the name "Force at position sensing transistor (FPSR)" known, is a combined film printing and -position sensor. Through the pressure sensitive layer (Semiconductor polymer) becomes a specific place of a Fixed resistance, where the pressure on the pressure sensitive layer has been applied over a Conductor network connected to the "tap" of the potentiometer. The tapped voltage, which corresponds to a distance, is to a high-impedance input of an evaluation device (e.g. Laptop), so that only small currents over the Potentiometer tap flow, and the measured position regardless of the size of the pressure with which the pressure sensitive layer applied by the test person becomes.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: The method according to the invention is based on the drawing in following described in more detail. Show it:
Fig. 1 ausschnittweise eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes mit einem an der Rückenlehne befestigten Foliensensor, Fig. 1 a detail of a perspective view of a vehicle seat with a fixed to the backrest sheet sensor,
Fig. 2 und 3 jeweils ausschnittweise einen als Testperson fungierenden Dummy in Vorderansicht (Fig. 2) und Rückansicht (Fig. 3), Fig. 2 and 3 respectively, a fragmentary acts as subject Dummy in front view (Fig. 2) and rear view (Fig. 3),
Fig. 4 eine Explosionsdarstellung des Foliensensors in Fig. 1, Fig. 4 is an exploded view of the film sensor in Fig. 1,
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des Folienpotentiometers in dem Foliensensor gemäß Fig. 4. Fig. 5 is an enlarged view of the Folienpotentiometers in the film sensor of FIG. 4.
Bei dem nachstehend beschriebenen Verfahren zum Prüfen des Seitenhalts, den ein Fahrzeugsitz einem auf den Fahrzeugsitz plazierten Sitzbenutzer bietet, wird ein Fahrzeug mit dem zu prüfenden Fahrzeugsitz 10 ausgestattet, eine Testperson in Form eines Dummy 13 (Fig. 2 und 3) auf dem Fahrzeugsitz 10 plaziert und mit dem Fahrzeug eine Testfahrt über eine kurvenreiche Strecke durchgeführt. Von dem Fahrzeugsitz 10 ist in Fig. 1 ausschnittweise die Rückenlehne 11 mit an deren Oberseite befestigter Kopfstütze 12 dargestellt. Der als Testperson fungierende Dummy 13 ist in Fig. 2 in Vorderansicht und in Fig. 3 in Rückansicht jeweils perspektivisch und ausschnittweise dargestellt. Während der Testfahrt wird die Größe der in den Kurven auf den Fahrzeugsitz 10 wirkenden Querbeschleunigung und die Größe einer dadurch ausgelösten Querbewegung eines ausgewählten Körperbereichs des Dummy 13 gemessen. Die Größe der Querbewegung, im folgenden Querweg genannt, wird in Brusthöhe unmittelbar unter den Schulterblättern des Dummy 13 gemessen, kann aber alternativ oder zusätzlich auch im Hüft- oder Beckenbereich, an der Schulter sowie in dem Oberschenkelbereich des Dummy 13 erfaßt werden. Aus den Meßgrößen für die Querbeschleunigung und dem Querweg wird durch Quotientenbildung (Querbeschleunigung dividiert durch Querweg) ein sog. Seitenhaltindex (SHI) ermittelt, der zur Klassifizierung der Güte des Seitenhalts des Fahrzeugsitzes dient. Je größer der SHI ist, desto besser ist die Qualität des Fahrzeugsitzes bezüglich des von ihm gebotenen Seitenhalts für den Sitzbenutzer.In the method described below for checking the lateral support that a vehicle seat offers to a seat user placed on the vehicle seat, a vehicle is equipped with the vehicle seat 10 to be tested, a test person in the form of a dummy 13 ( FIGS. 2 and 3) on the vehicle seat 10 placed and carried out a test drive with the vehicle over a winding route. The backrest 11 of the vehicle seat 10 is shown in detail in FIG. 1 with the headrest 12 attached to its upper side. The dummy 13 acting as a test subject is shown in perspective and in detail in FIG. 2 in front view and in FIG. 3 in rear view. During the test drive, the size of the lateral acceleration acting on the vehicle seat 10 in the curves and the size of a transverse movement of a selected body area of the dummy 13 triggered thereby are measured. The size of the transverse movement, hereinafter referred to as the transverse path, is measured at chest height directly under the shoulder blades of the dummy 13 , but can alternatively or additionally also be detected in the hip or pelvic region, on the shoulder and in the thigh region of the dummy 13 . From the measured variables for the lateral acceleration and the lateral travel, a so-called lateral hold index (SHI) is determined by forming the quotient (lateral acceleration divided by lateral travel), which serves to classify the quality of the lateral hold of the vehicle seat. The larger the SHI, the better the quality of the vehicle seat in terms of the lateral support it provides for the seat user.
Wie hier nicht weiter dargestellt ist, wird die Querbeschleunigung mittels mindestens eines Beschleunigungsaufnehmers gemessen, der an einem festen Teil des Fahrzeugsitzes 10, z. B. an dessen Armlehne, oder an einem festen Teil des Fahrzeugs selbst befestigt wird. Zur Messung des durch die Querbeschleunigung ausgelösten Querwegs in Brusthöhe des Dummy 13 wird ein Foliensensor 14 verwendet, der auf der dem Dummy 13 zugekehrten Vorderseite der Rückenlehne 11 in entsprechender Höhe vorzugsweise mittels eines doppelseitigen Klebebands befestigt wird (Fig. 1). Um Kleberückstände zu vermeiden, wird hochwertiges Schaumklebeband verwendet. Aufbau und Wirkungsweise eines solchen Foliensensors 14 sind an sich bekannt und werden nachstehend anhand der Fig. 4 und 5 kurz erläutert. Der Foliensensor 14 besteht aus einer Basisplatte 15 (z. B. ein 1 mm starkes Blech), auf dem ein zwischen zwei Distanzstücken 16, 17 eingelegtes, lineares Folienpotentiometer 18 aufliegt. Als Distanzstücke 16, 17 wird bevorzugt eine Schaumklebefolie verwendet. Das Folienpotentiometer 18 ist von einer Maske 19 aus 1 mm starkem Blech abgedeckt, in dem ein Führungsschlitz 20 ausgestanzt ist.As is not further shown here, the lateral acceleration is measured by means of at least one acceleration sensor, which is attached to a fixed part of the vehicle seat 10 , e.g. B. is attached to the armrest, or to a fixed part of the vehicle itself. A film sensor 14 is used to measure the transverse path triggered by the transverse acceleration at the chest height of the dummy 13 , which is attached to the front of the backrest 11 facing the dummy 13 at an appropriate height, preferably by means of double-sided adhesive tape ( FIG. 1). In order to avoid adhesive residues, high-quality foam adhesive tape is used. The structure and mode of operation of such a film sensor 14 are known per se and are briefly explained below with reference to FIGS. 4 and 5. The film sensor 14 consists of a base plate 15 (eg a 1 mm thick sheet) on which a linear film potentiometer 18 inserted between two spacers 16 , 17 rests. A foam adhesive film is preferably used as spacers 16 , 17 . The film potentiometer 18 is covered by a mask 19 made of 1 mm thick sheet metal, in which a guide slot 20 is punched out.
In Fig. 5 ist das lineare Folienpotentiometer 18 vergrößert und in Explosionsdarstellung skizziert. Es enthält eine druckempfindliche Schicht 21 (Halbleiterpolymer) und einen Festwiderstand 22, der an eine durch "+" und "-" gekennzeichnete Referenzspannung gelegt und mit einem Leiternetz, dem sog. Wischer 23 verbunden ist. Wird auf die druckempfindliche Schicht 21 an einer bestimmten Stelle ein Druck ausgeübt, so wird eine bestimmte Stelle des Festwiderstands 22 über den Wischer 23 mit dem Abgriff 24 des Potentiometers verbunden. Die am Wischer 23 abgegriffene Spannung ist dabei proportional zur Entfernung des Druckpunkts vom Ende der druckempfindlichen Schicht 21.In Fig. 5, the linear Membrane 18 is enlarged and outlined in exploded view. It contains a pressure-sensitive layer 21 (semiconductor polymer) and a fixed resistor 22 which is connected to a reference voltage identified by "+" and "-" and is connected to a conductor network, the so-called wiper 23 . If pressure is exerted on the pressure-sensitive layer 21 at a certain point, a certain point of the fixed resistor 22 is connected to the tap 24 of the potentiometer via the wiper 23 . The voltage tapped at the wiper 23 is proportional to the distance of the pressure point from the end of the pressure-sensitive layer 21 .
Zur Erzeugung des Druckpunktes wird eine flächenkleine Erhebung 25 (Fig. 3) verwendet, die am Rücken des Dummy 13 unmittelbar unter den Schulterblättern angeordnet ist. Hierzu trägt der Dummy einen Brustgurt 26, der mit zwei über die Schulter verlaufenden Trägergurten 27 in Brusthöhe gehalten wird. Auf dem über den Rücken des Dummy 13 verlaufenden Gurtabschnitt 261 des Brustgurts 26 ist die Erhebung 25 befestigt. Ist nunmehr der Dummy 13 auf dem Fahrzeugsitz 10 plaziert, so greift die Erhebung 25 durch den Führungsschlitz 20 im Foliensensor 14 hindurch und liegt mit Druck auf der druckempfindlichen Schicht 21 des Folienpotentiometers 18 auf. Das Folienpotentiometer 18 ist dabei so an der Rückenlehne 11 angeordnet, daß im Stillstand des Fahrzeugs die über den Wischer 23 am Abgriff 24 liegende Spannung Null ist. In Kurven erfährt der Dummy 13 infolge der Querbeschleunigung eine seitliche Verschiebung, wodurch die im Führungsschlitz 20 geführte Erhebung 25 sich seitlich verschiebt und am Abgriff 24 des Wischers 23 eine der Verschiebung proportionale Spannung abnehmbar ist. Diese Spannung wird in dem hier nicht näher dargestellten, an dem Foliensensor 14 angeschlossenen Meßsystem in der beschriebenen Weise ausgewertet. Das Meßsystem besteht beispielsweise aus einem Laptop und aus einem Meßverstärker zur Erzeugung der an dem Festwiderstand 22 des Folienpotentiometers 18 anliegenden Referenzspannung.To generate the pressure point, a small elevation 25 ( FIG. 3) is used, which is arranged on the back of the dummy 13 directly under the shoulder blades. For this purpose, the dummy wears a chest strap 26 , which is held at chest height with two carrier straps 27 extending over the shoulder. The elevation 25 is fastened on the belt section 261 of the chest belt 26 running over the back of the dummy 13 . If the dummy 13 is now placed on the vehicle seat 10 , the elevation 25 reaches through the guide slot 20 in the film sensor 14 and rests with pressure on the pressure-sensitive layer 21 of the film potentiometer 18 . The film potentiometer 18 is arranged on the backrest 11 in such a way that when the vehicle is at a standstill, the voltage across the wiper 23 at the tap 24 is zero. In curves, the dummy 13 undergoes a lateral displacement as a result of the transverse acceleration, as a result of which the elevation 25 guided in the guide slot 20 shifts laterally and a voltage proportional to the displacement can be removed at the tap 24 of the wiper 23 . This voltage is evaluated in the measuring system not shown here and connected to the film sensor 14 in the manner described. The measuring system consists, for example, of a laptop and a measuring amplifier for generating the reference voltage applied to the fixed resistor 22 of the film potentiometer 18 .
Soll der SHI im Schulterbereich angegeben werden, so wird
zunächst aus dem in Brusthöhe gemessenen Querweg der Querweg
im Schulterbereich berechnet, was beispielweise mit dem
mathematischen Strahlensatz erfolgen kann. Ist die
Schulterhöhe des Dummy 13 über der Sitzfläche h, die
Anbringungshöhe des Foliensensors 14 bzw. der Erhebung 25
über der Sitzfläche a und q der in Brusthöhe gemessene
Querweg, so ergibt sich der Querweg Q in Schulterhöhe zu:
If the SHI is to be specified in the shoulder area, the transverse path in the shoulder area is first calculated from the transverse path measured at chest height, which can be done, for example, with the mathematical ray set. If the shoulder height of the dummy 13 above the seat h, the mounting height of the film sensor 14 or the elevation 25 above the seat a and q is the transverse path measured at chest height, the transverse path Q at shoulder height results in:
Q/q = h/aQ / q = h / a
Der SHI für den Schulterbereich ergibt sich dann zu:
The SHI for the shoulder area then results in:
SHI = b/Q
SHI = b / Q
wobei b die gemessene Querbeschleunigung ist.where b is the measured lateral acceleration.
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Legal Events
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| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
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| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
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