DE10250605B4 - Fahrzeugsitzsystem zum Empfangen und Senden von Hochfrequenzsignalen - Google Patents

Fahrzeugsitzsystem zum Empfangen und Senden von Hochfrequenzsignalen Download PDF

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Abstract

Ein Fahrzeugsitzsystem, das auf Hochfrequenz (HF)-Signale ansprechbar ist, wobei das System aufweist:
eine Fahrzeugfahrgastzelle (12), die durch eine Innenraumbegrenzung (14) definiert ist;
einen Sitz (26), der in die Fahrgastzelle (12) eingebracht ist, wobei der Sitz (26) eine Sitzlehne hat, die von der Innenraumbegrenzung (14) getrennt ist;
eine Kopfstütze (28) die sich von der Sitzlehne erstreckt; und
ein Modul (30), das zentral in die Kopfstütze (28) zum Empfangen von HF-Signalen eingebracht ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Modul (30) in der Kopfstütze (28) durch ein Stütz-Kreuzelement (48) in der Kopfstütze (28) gestützt ist, wobei das Modul (30) von einem äußeren Deckmaterial (42) der Kopfstütze (28) getrennt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Hochfrequenz (HF) sendende und empfangende Module, die sich in einer Fahrzeugfahrgastzelle befinden.
  • Typischerweise umfassen HF-sendende und empfangende Fahrzeugmodule eine Antenne. Diese Antenne wurde in einer Anzahl von Positionen innerhalb einer Fahrzeugfahrgastzelle platziert. Solche Positionen umfassen den Dachaufbau, den Rückspiegel, das Armaturenbrett, das Handschuhfach, das Lenkrad, Dachstützelemente, die Sonnenblende und dergleichen.
  • Das Problem bei vielen Antennenplatzierungen ist, dass sie typischerweise entweder nahe bei festen metallischen Objekten sind, ein festes metallisches Objekt auf einer Kommunikationsstrecke zwischen der Antenne und einem Objekt haben, mit welchem sie in Verbindung steht, oder in ihrer Funktionalität eingeschränkt sind. Antennen in der unmittelbaren Nähe von festen metallischen Objekten oder Antennen, die ein festes metallisches Objekt innerhalb der Signalkommunikationsstrecke haben, sind auf Störungen empfindlich. Einige Antennen, z.B. fast-transparente Schichtantennen, sind in ihrer Funktionalität im Vergleich zu Antennen vom Draht-Typ eingeschränkt. Diese Antennen sind typischerweise in der Materialauswahl, der Antennenplatzierung, der Antennenausrichtung und der Antennengröße eingeschränkt.
  • Eine relativ komplizierte Lösung für dieses Problem bietet die DE 41 05 826 A1 an. Um eine in möglichst allen Richtungen abstrahlende Antenne zur Verfügung zu stellen, wird dort eine Kreispolarisationsantenne vorgeschlagen, die in den Rückspiegel eines Fahrzeugs eingebaut werden soll. Diese Kreispolarisationsantenne hat jedoch eine vergleichsweise komplizierte innere Struktur.
  • Eine andere Lösung für einen Hochfrequenz-Sender in einem Fahrzeug findet sich in der DE 198 40 444 A1 . Der Sender ist dort Teil eines Audiosystems, das seinerseits Teil einer Kopfstütze des Fahrzeuges ist.
  • Ausgehend von dem aus der DE 198 40 444 A1 bekannten System besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, das Fahrzeugsitzsystem dahingehend zu verbessern, dass es trotz einer gewissen Vereinfachung noch seine volle Funktionalität innerhalb der Fahrzeugfahrgastzelle gewährleistet und insbesondere eine im Wesentlichen klare Kommunikationsstrecke zwischen einer Antenne und einem Objekt aufweist, mit welchem die Antenne in Verbindung steht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeugsitzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Mittels des darin verwendeten Moduls kann faktisch jeder Antennentyp innerhalb der Fahrzeugfahrgastzelle platziert werden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein System, das auf HF-Signale ansprechbar ist, eine Fahrzeugfahrgastzelle mit wenigstens einem Sitz mit einer Sitzlehne, die keinen Teil der Innenraumbegrenzung der Fahrgastzelle ausbildet. Der Sitz umfasst einen Kopfstützenbereich und ein Modul, das zentral in der Kopfstütze eingebracht ist, das in der Lage ist, mit HF-Signalen zu kommunizieren.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Modul auf HF-Signale, die von einer Quelle außerhalb der Fahrgastzelle ausgehen, ansprechbar.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind HF-Signale von dem Kopfstützenmodul zu einem Bestimmungsart außerhalb der Fahrgastzelle übertragbar.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gehen HF-Signale von einer Steuerquelle, wie z.B. einer entfernten automatischen Eingabevorrichtung (RKE – remote keyless entry) aus.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gehen HF-Signale von Informationsquellen, wie z.B. Reifenüberwachungsvorrichtungen, Radiostationen, Mobiltelefonen, Kofferraum-CD-Abspielgeräten, GPS-Sendern, Fernsehstationen und dergleichen aus.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug in Reaktion auf HF-Signale steuerbar, auf die ein Fahrzeugsitzsystem ansprechbar ist.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Modul in einer Kopfstütze verdeckbar und weist keinen Bereich des Moduls auf, der eine äußere Oberfläche der Kopfstütze kontaktiert.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Modul so durch Schaum in einer Kopfstütze positionierbar und stützbar, dass kein Bereich des Moduls eine äußere Oberfläche der Kopfstütze kontaktiert.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Modul in einer Kopfstütze durch ein Kopfstützenstützelement so positionierbar und stützbar, dass kein Bereich des Moduls eine äußere Oberfläche der Kopfstütze kontaktiert.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der HF-Signalempfang durch ein Positionieren der Antenne in einer vorderen Fahrersitzkopfstütze verbessert, wo sie dadurch ausreichend weit von einem metallischen Objekt entfernt ist und oberhalb einer definierbaren Ebene von festen metallischen Objekten ist.
    •
  • Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend erläutert.
  • 1 ist eine Ansicht eines Fahrzeugs von oben mit einer Fahrzeugfahrgastzelle mit einem Sitzsystem, das auf HF-Signale ansprechbar ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine Seitenansicht des Systems von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Kopfstütze mit einem Modul, das in ein Innenfach der Kopfstütze eingebracht ist und durch ein Stützkreuzelement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stützbar ist;
  • 4 ist eine Querschnittsansicht der Kopfstütze von 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Kopfstütze mit einem Modul, das in ein Innenfach der Kopfstütze eingebracht ist und durch ein Stützkreuzelement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stützbar ist;
  • 6 ist eine Querschnittsansicht der Kopfstütze von 5 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Drahtverbindung zwischen einem Kopfstützenmodul und einem Fahrzeugsteuersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 ist ein Blockdiagramm, das eine drahtlose Verbindung zwischen einem Kopfstützenmodul und einem Fahrzeugsteuersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 ist ein Blockdiagramm einer Kopfstütze mit einem Modul mit einer Antenne, die auf eine Steuerquelle wie z. B. eine entfernte automatische Eingabevorrichtung ansprechbar ist, die ein Signal mit einem Fahrzeugsteuersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kommunizieren kann; und
  • 10 ist ein Blockdiagramm einer Kopfstütze mit einem Modul mit einer Antenne, die auf eine Informationsquelle wie z.B. eine Reifenüberwachungsvorrichtung ansprechbar ist, die ein Signal mit einem Fahrzeugsteuersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kommunizieren kann.
  • Die 1 und 2 zeigen ein Fahrzeug 10 mit einem System, das auf HF-Signale ansprechbar ist. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Fahrzeugfahrgastzelle 12. Eine Innenraumbegrenzung 14 der Fahrgastzelle 12 ist umlaufend definierbar durch ein hinteres Ende 16, einen Satz von Türfüllungen 18, ein vorderes Ende 20, ein Dach 22 und einen Fußboden 24. Fahrgastsitze 26 befinden sich in der Fahrgastzelle 12, entweder als Fahrgastrücksitze 26 oder Fahrgastvordersitze 26. In einigen Fahrzeugen 10 bilden Rückenlehnen für die hinteren Fahrgastsitze 26 einen Teil der Innenraumbegrenzung 14. In den meisten Fahrzeugen bilden die vorderen Fahrgastsitze 26 keinen Teil der Innenraumbegrenzung 14.
  • Die Fahrgastsitze 26 umfassen typischerweise eine Kopfstütze 28. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens eine Kopfstütze 28 ein Modul 30. Das Modul 30 ist in der Lage, eine Funkverbindung auszubilden, die wenigstens ein empfangendes und/oder ein sendendes HF-Signal umfasst. Das Modul 30 umfasst eine leitende Drahtantenne 32, die in der Lage ist, HF-Signale von Vorrichtungen zu senden und zu empfangen, die entweder innerhalb oder entfernt von der Fahrgastzelle 12 positioniert sind.
  • Das Modul 30 kann sich im wesentlichen im Zentrum einer oder mehrerer Kopfstützen 28 befinden. Die gewählte Kopfstütze 28 basiert teilweise auf dem Aufbau der Fahrzeugfahrgastzelle 12. Zum Beispiel befindet sich das Modul 30 in einer typischen Limousinenplatzierung des Moduls 30 in einer vorderen Kopfstütze 28 etwa im Zentrum der Fahrgastzelle 12. Eine alternative Platzierung in einer hinteren Kopfstütze 28 ist weniger zu bevorzugen, da das Modul 30 in der unmittelbaren Nähe zu dem im wesentlichen metallischen hinteren Ende 16 wäre. HF-Signale, die in unmittelbarer Nähe zu festen metallischen Objekten, wie z.B. dem hinteren Ende 16, durchgehen, zeigen oft Störungen. In anderen Konfigurationen wie z.B. einem Kleinbus kann sich das Modul 30 geeigneter in einer Kopfstütze 28 einer zweiten Sitzreihe befinden. Durch einen Fachmann ist zu erkennen, dass die Auswahl eines Sitzes 26 zum Lokalisieren des Moduls 30 von einer Vielzahl von Designfaktoren einschließlich der Größe und Konfiguration der Fahrgastzelle 12, der Lage des Sitzes 26 in der Fahrgastzelle 12, dem Typ des Fahrzeugs 10 und dergleichen abhängig ist.
  • Ein Platzieren des Moduls 30 in dem Zentrum der Kopfstütze 28 ist gegenüber anderen Sitzstellen, wie z.B. einem Sitzlehnenstützbereich 34, welcher eine metallische Ebene 36 in die Funkverbindung einbringen kann, zu bevorzugen. Die metallische Ebene 36 kann durch Fahrgasttüren 18 in Verbindung mit dem hinteren Ende 16 und vorderen Ende 20 definierbar sein, wobei jedes einen unebenen planaren Bereich von festen metallischen Objekten darstellt. Zum Beispiel HF-Signale, die unter oder durch die Ebene 36 durchgehen, müssen durch feste metallische Objekte durchgehen, welche die Funkverbindung stören können. Die Fahrerkopfstütze 28 ist ober halb der Ebene 36 und nicht in unmittelbarer Nähe von festen metallischen Objekten. Daher trennt eine Platzierung der Antenne 32 in der Fahrerkopfstütze 28 ausreichend das Modul 30 von irgendeinem im wesentlichen metallischen Objekt und setzt sie oberhalb der metallischen Ebene 36 für eine verbesserte Signalübertragung und eine eingeschränkte Störungsempfindlichkeit.
  • 3 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem Modul 30, das in einem Innenfach 38 der Kopfstütze 28 mit einem Schaum 40 eingebracht ist, der das Modul 30 in der Kopfstütze 28 stützt und positioniert. Der Schaum 40 trennt das Modul 30 von einem äußeren Material 42, das die Kopfstütze 28 bedeckt, was einen Kopfdruck auf die Kopfstütze 28 erlaubt, ohne dass irgendein Bereich des Deckmaterials 42 das Modul 30 kontaktiert. Die Kopfstütze 28 ist durch ein Paar von hohlen Stützröhren 44 gestützt. Typischerweise erlauben die Röhren 44 ein Positionieren der Kopfstütze 28 relativ zu dem Sitz 26. Der Schaum 40 trennt auch das Modul 30 von den hohlen Stützröhren 44.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht der Kopfstütze von 3 und zeigt ein Modul 30, das sich in dem zentralen Bereich 46 der Kopfstütze 28 durch den Schaum 40 befindet. Das Modul 30 ist daher von dem äußeren Deckmaterial 42 getrennt.
  • 5 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem Modul 30, das in ein Innenfach 46 der Kopfstütze 28 durch ein Stützkreuzelement 48 eingebracht ist, welches sich typischerweise zwischen den zwei hohlen Stützröhren 44 erstreckt. Das Modul 30 ist an dem Stützkreuzelement 48 durch eine Halterung 50 so angebracht, dass kein Bereich des Moduls 30 das äußere Deckmaterial 42 kontaktiert.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht der Kopfstütze von 5 und zeigt ein Modul 30, das sich in dem zentralen Bereich 46 der Kopfstütze 28 durch ein Stützkreuzelement 48 befindet. Das Modul 30 ist daher von dem äußeren Deckmaterial 42 getrennt.
  • Im Hinblick auf 7 ist ein Blockdiagramm gezeigt, das eine Drahtverbindung zwischen einem Kopfstützenmodul und einem Fahrzeugsteuersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Modul 30 in der Kopfstütze 28 umfasst eine Elektronik 51 für eines oder mehrere von modulierenden und demodulierenden HF-Signalen. Vorzugsweise konvertiert die Elektronik 51 die empfangenen HF-Signale in digitale Signale für eine Übertragung über ein Kabel 52. Der Aufbau der Elektronik 51 ist im Stand der Technik gut bekannt. Das Kabel 52 geht durch die Kopfstützenstützröhre 44. In der gezeigten Ausführungsform endet das Kabel 52 bei einem Verbinder 53, welcher z.B. die Leistung für eine leistungs sitzstützende Kopfstütze 28 zur Verfügung stellen kann. Ein Kabelbaum 54, der an der anderen Seite des Verbinders 53 endet, führt Signale von dem Kabel 52 zu einem Fahrzeugsteuersystem 58. Die Leistung für das Modul 30 kann auch durch den Kabelbaum 54 und das Kabel 52 zu dem Modul 30 geführt werden.
  • Nun im Hinblick auf 8 ist ein Blockdiagramm gezeigt, das eine drahtlose Verbindung zwischen einem Kopfstützenmodul und einem Fahrzeugsteuersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Modul 30 in der Kopfstütze 28 umfasst eine Elektronik 55 zum Remodulieren von Signalen zwischen einer Antenne 32 und einer Antenne 56. Die Antenne 56 ist in drahtloser Verbindung mit einer Antenne 57 des Fahrzeugsteuersystems 58. Das Modul 30 kann mit Leistung durch eine Solarbatterie 59 versorgt werden, die an der Seite der Kopfstütze 28 angebracht ist, was den Bedarf an irgendwelchen Drähten eliminiert, die in die Kopfstütze 28 führen.
  • 9 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher das Modul 28 mit einer Steuerquelle 60 wie z.B. einer entfernten automatischen Eingabevorrichtung (RKE) kommuniziert. Die Steuerquelle 60 kann HF-Signale sowohl innerhalb als auch außerhalb der Fahrgastzelle 12 senden und empfangen. Die RKE-Vorrichtung 60 kommuniziert mittels der Antenne 32, mit dem Fahrzeugsteuersystem 58, wie oben beschrieben. Das Steuersystem 58 steuert dann andere Fahrzeugvorrichtungen. Zum Beispiel kann das Fahrzeugsteuersystem 58 eine Anzahl von Aktionen wie z.B. ein Aktivieren/Entaktivieren eines Sicherheitssystems, ein Öffnen/Schließen von Türen, ein Öffnen eines Kofferraums, ein Anschalten von Leuchten, ein Kommunizieren mit einer auf Informationen ansprechbaren Vorrichtung oder dergleichen ausführen. Alternativ oder zusätzlich kann das Fahrzeugsteuersystem 58 HF-Signale von der Kopfstütze 28 zu der Steuerquelle 60 senden. Zum Beispiel kann ein RKE-Schlüsselanhänger einen LED-Anzeige-Fahrzeugstatus umfassen, wie z.B. den Zustand eines Fahrzeugalarmsystems, eines Türverschlusses oder eines Fensters.
  • 10 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher das Modul 28 HF-Signale von einer Informationsquelle 62 wie z.B. einer Reifenüberwachungsvorrichtung 62 empfängt. Die informationsquelle 62 sendet Informationen wie z.B. den Reifendruck zu der Antenne 32 in dem Modul 30. Das Modul 30 sendet dann diese Informationen zu dem Fahrzeugsteuersystem 58. Das Steuersystem 58 kann dann eine auf die Information ansprechbare Vorrichtung, wie ein Niedrigdruckanzeigelicht, eine GPS-Anzeige, ein Autoradio, einen Fernsehschirm oder ein Mobiltelefon verwenden, um die Informationen an den Fahrgast zu übertragen.
  • Während Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung zeigen und beschreiben. Die Worte, die in der Beschreibung verwendet wurden, sind eher Worte der Beschreibung als Worte der Einschränkung und es ist zu verstehen, dass verschiedene Änderungen gemacht werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.

Claims (15)

  1. Ein Fahrzeugsitzsystem, das auf Hochfrequenz (HF)-Signale ansprechbar ist, wobei das System aufweist: eine Fahrzeugfahrgastzelle (12), die durch eine Innenraumbegrenzung (14) definiert ist; einen Sitz (26), der in die Fahrgastzelle (12) eingebracht ist, wobei der Sitz (26) eine Sitzlehne hat, die von der Innenraumbegrenzung (14) getrennt ist; eine Kopfstütze (28) die sich von der Sitzlehne erstreckt; und ein Modul (30), das zentral in die Kopfstütze (28) zum Empfangen von HF-Signalen eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (30) in der Kopfstütze (28) durch ein Stütz-Kreuzelement (48) in der Kopfstütze (28) gestützt ist, wobei das Modul (30) von einem äußeren Deckmaterial (42) der Kopfstütze (28) getrennt ist.
  2. Systeme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die HF-Signale von einer Quelle (60, 62) außerhalb der Fahrgastzelle (12) ausgehen.
  3. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (30) weiter in der Lage ist, HF-Signale zu einem Bestimmungsort außerhalb der Fahrgastzelle (12) zu senden.
  4. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die HF-Signale von einer Steuerquelle (60) ausgehen.
  5. Das System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerquelle (60) eine entfernte automatische Eingabevorrichtung (remote keyless entry – RKE) ist.
  6. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die HF-Signale von einer Informationsquelle (62) ausgehen.
  7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsquelle (62) eine Reifenüberwachungsvorrichtung ist.
  8. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter ein Element für ein Fahrzeugsteuersystem (58) zum Kommunizieren mit dem Modul (30) in Reaktion auf die empfangenen Signale aufweist.
  9. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (30) in der Kopfstütze (28) durch einen Schaum (40) gestützt und positioniert wird, wobei das Modul (30) von einem äußeren Deckmaterial (42) der Kopfstütze (28) getrennt ist.
  10. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (26) ein Vordersitz ist.
  11. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kopfstütze (28) oberhalb einer definierbaren metallischen Ebene (36) befindet, die Fahrzeugtürfüllungen (18) aufweist.
  12. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfstützenbereich (28) im Wesentlichen frei von Störungen von irgendeinem festen metallischen Objekt in der Fahrgastzelle (12) ist.
  13. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansrpüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (30) eine Antenne (32) aufweist.
  14. Ein automatisches Eingabesystem (RKE), für ein Auto, welches aufweist: eine RKE-(remote keyless entry)-Vorrichtung (60) zum Senden von Hochfrequenz-(HF)-Signalen; ein Fahrzeugsitzsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche; eine Antenne (32), die zentral in die Kopfstütze (28) eingebracht ist, wobei die Antenne (32) in der Lage ist, HF-Signale von der RKE-Vorrichtung (60) zu empfangen; und ein Steuersystem (58) in Verbindung mit der Antenne (32), wobei das Steuersystem (58) auf die RKE-Signale ansprechbar ist.
  15. RKE-System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (32) von einer äußeren Oberfläche der Kopfstütze (28) getrennt ist.
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