DE102014110956A1

DE102014110956A1 - Bedieneinheit und Steuerungssystem für einen elektromotorischen Verstellantrieb eines Möbels

Info

Publication number: DE102014110956A1
Application number: DE102014110956.2A
Authority: DE
Inventors: Armin Hille
Original assignee: Dewertokin GmbH
Current assignee: Dewertokin GmbH
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2016-02-04
Also published as: WO2016016245A1; EP3175432A1; US20170221350A1; CN106537475A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit (10) für mindestens einen elektromotorischen Verstellantrieb (7, 8) eines Möbels (1), aufweisend
– mindestens ein Bedienelement (12, 13),
– eine Übertragungseinheit (16) zur drahtlosen Übertragung von Signalen abhängig von einer Betätigung des mindestens einen Bedienelements (12) und
– einen wiederaufladbaren Energiespeicher (17) zur Speicherung von elektrischer Energie zur Stromversorgung der Bedieneinheit (10),
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Einrichtung (20) zum induktiven Empfangen von Energie zum Laden des Energiespeichers (17) aufweist. Die Erfindung betrifft weiter ein Steuerungssystem zum Steuern mindestens eines Verstellantriebs eines Möbels, sowie ein Möbel mit einem derartiges Steuerungssystem.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit für einen elektromotorischen Verstellantrieb eines Möbels mit mindestens einem Bedienelement und einer Übertragungseinheit zur drahtlosen Übertragung von Signalen abhängig von einer Betätigung des mindestens einem Bedienelements. Die Erfindung betrifft weiter ein Steuerungssystem zum Steuern mindestens eines Verstellantriebs eines Möbels, das eine mit dem mindestens einen Verstellantrieb verbundene Steuereinrichtung und eine derartige Bedieneinheit aufweist. Weiter betrifft die Erfindung ein Möbel mit einem Grundelement und einem über mindestens einen Verstellantrieb beweglich in dem Grundelement geführten Stützelement, das ein derartiges Steuerungssystem aufweist.
Verstellantriebe, häufig auch als elektromotorische Möbelantriebe bezeichnet, werden in Liege- und Sitzmöbel eingebaut, um eine Verstellung von Möbelteilen wie Sitzen, Rückenlehnen, Fußbänken usw. relativ zu einem Grundkörper des Möbels und relativ zueinander komfortabel bewegen zu können. Verstellbare Sitzmöbel, insbesondere sogenannte Fernseh- oder Entspannungssessel, weisen dazu üblicherweise einen mechanisch relativ aufwändigen Möbelbeschlag auf, der im Zusammenwirken einer Vielzahl von Hebeln und Gestängen einen komplexen Bewegungsablauf der verschiedenen an ihm montierten Polstereinheiten ermöglicht. Bei Betten oder anderen Liegemöbeln ist üblicherweise ein Rahmen als Grundelement vorgesehen, der ein Lattenrost mit beweglichen Kopf- und Fußteilen trägt.
Zur Ansteuerung und Stromversorgung der Verstellantriebe ist eine Steuereinrichtung am oder im Möbel angeordnet, die Bedienbefehle eines Benutzers von einer Bedieneinheit empfängt und in Ansteuersignale für die Verstellantriebe umsetzt.
Um eine bequeme und auch im Hinblick auf eine mögliche Stolpergefahr gefahrlose Bedienung der Steuereinrichtung und somit der Verstellantriebe zu ermöglichen, sind drahtlose Bedieneinheiten bekannt, die mindestens ein Bedienelement und eine Übertragungseinheit zur drahtlosen Übertragung von Signalen abhängig von einer Betätigung des mindestens einen Bedienelements aufweisen. Eine solche drahtlose Bedieneinheit, häufig auch als Fernbedienung bezeichnet, kann dabei Funksignale, Licht, insbesondere Infrarotlicht, oder auch Ultraschall zur Übertragung der Signale verwenden.
Nachteilig an einer derartigen drahtlosen Bedieneinheit ist, dass zur Versorgung der Bedieneinheit diese einen Energiespeicher zur Speicherung von elektrischer Energie aufweisen muss. Häufig wird zu diesem Zweck eine einmalig zu benutzende Batterie (Wegwerfbatterie) oder eine wiederaufladbare Batterie (Akku) als Energiespeicher verwendet. In beiden Fällen ist es nachteilig, dass entleerte Batterien entnommen werden müssen und gegen neue bzw. wieder aufgeladene Batterien getauscht werden müssen. Wegwerfbatterien sind zusätzlich aus ökologischen Gründen nachteilig.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bedieneinheit bzw. ein Steuerungssystem und ein Möbel mit einem derartigen Steuerungssystem anzugeben, bei dem ein aufwendiges Austauschen des Energiespeichers nach Entleerung entfällt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Bedienelement, ein Steuerungssystem sowie ein Möbel mit den jeweiligen Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemäße Bedieneinheit der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Einrichtung zum induktiven Empfang von Energie zum Laden des Energiespeichers aufweist. Durch die Einrichtung zum Empfangen von induktiv übertragener Energie kann ein entleerter Energiespeicher wieder aufgeladen werden, ohne dass der Energiespeicher entnommen werden muss bzw. ohne dass temporär eine Kabelverbindung aufgebaut werden muss. Das Laden des Energiespeichers kann auf diese Weise bequem erfolgen, ohne dass speziell zu diesem Zweck eine Handlung eines Benutzers notwendig wäre. Insbesondere gilt dies, wenn die Energieübertragung zum Laden des Energiespeichers erfolgt, wenn sich die Bedieneinheit an einem Platz befindet, an dem es üblicherweise abgelegt wird. Auf diese Weise ist gesichert, dass der Energiespeicher stets gefüllt und die Bedieneinheit jederzeit einsatzbereit ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Bedieneinheit weist die Einrichtung zum Empfang der induktiv übertragenen Energie eine Induktivität und einen damit verbundenen AC/DC-Wandler (Wechselstrom/Gleitstrom-Wandler) auf. Die Induktivität, beispielsweise eine Spule, dient dem Empfang der induktiv übertragenen Energie. An ihren Anschlüssen stellt sie eine Wechselspannung bereit, die von dem AC/DC-Wandler in eine zum Laden des Energiespeichers geeignete Gleichspannung umgewandelt wird. Bevorzugt ist die Induktivität als eine Spule mit Ferritkern ausgebildet, die innerhalb eines Gehäuses der Bedieneinheit benachbart zu einer Wandung des Gehäuses angeordnet ist. Mit Spulen mit Ferritkern lässt sich Energie mit geringen Übertragungsverlusten übertragen, wodurch eine große Effizienz der Energieübertragung erzielt wird. Diese kann weiter optimiert werden, wenn die Spule mit dem Ferritkern möglichst nah an einer Gehäusewandung angeordnet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Bedieneinheit ist der Energiespeicher eine wiederaufladbare Batterie und/oder ein hochkapazitiver Kondensator. Eine wiederaufladbare Batterie zeichnet sich durch eine hohe Speicherkapazität bezogen auf ihre Größe und ihr Gewicht aus. Alternativ und/oder zusätzlich kann der hochkapazitive Kondensator, beispielsweise ein sogenannter Doppelschichtkondensator, verwendet werden, der sich durch eine kleine Baugröße und die Möglichkeit einer schnellen Aufladung auszeichnet. Gegebenenfalls können auch eine wiederaufladbare Batterie und ein hochkapazitiver Kondensator gemeinsam verwendet werden, wodurch sich beide Vorteile, die hohe Speicherkapazität und das schnelles Aufladen von zumindest einem Teil der zur Verfügung stehenden Speicherkapazität, gleichzeitig erzielen lassen. Bevorzugt ist der genannte AC/DC-Wandler mit einer Ladeschaltung für den Energiespeicher verbunden. Die Ladeschaltung ist dabei bevorzugt an die Art des Energiespeichers angepasst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Bedieneinheit weist die Einrichtung zum Empfang von induktiv übertragener Energie eine Datenübertragungseinheit zur induktiven Übertragung von Daten auf. Zur induktiven Übertragung wird ein Wechselspannungssignal verwendet, dass niederfrequent sein kann und beispielsweise eine der Netzfrequenz von beispielsweise 50 Hertz (Hz) oder das in einem höherfrequenten Bereich liegen kann, bevorzugt in einem Bereich von einigen 10 kHz (Kilohertz) oder einigen 100 kHz liegen kann. Auf das Signal, mit dem Energie übertragen wird können Daten aufmoduliert sein, beispielsweise in einem Amplituden-, Frequenz- oder Phasenmodulationsverfahren. Auf das Signal zur Übertragung der Energie aufmodulierte Daten können von der Bedieneinheit empfangen werden und von der Datenübertragungseinheit, die dann einen entsprechenden Demodulator aufweist, demoduliert und an einem Datenausgang zur weiteren Verwendung bereit gestellt werden. Beispielsweise ist denkbar, dass über die Datenübertragungseinheit eine Programmierung der Bedieneinheit erfolgt, mit der z.B. für ein bestimmtes Modell eines zu steuernden elektromotorischen Verstellantriebs bzw. einer Steuereinrichtung eines solchen Verstellantriebs eine bestimmte Funktionsbewegung der Bedienelemente, auch Tastenbelegung genannt, übertragen wird. Eine Programmierung der Bedieneinheit ist dann möglich, auch wenn die Bedieneinheit in ihrem drahtlosen Übertragungskanal zur Übertragung der Signale der Bedienelemente unidirektional und nur als ein Sender ausgelegt ist.
Es ist jedoch auch möglich, die Datenübertragungseinheit so auszulegen, dass sie auch zur Übertragung von Daten von der Bedieneinheit zu einer anderen Einheit genutzt werden kann. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die induktive Übertragung der Energie zur Bedieneinheit hin unterbrochen werden, um ein Signal mit aufmodulierten Daten von der Bedieneinheit auf die weitere Einheit zu übertragen. Bevorzugt kann die Datenübertragungseinheit dazu mit einem Ladezustandsmonitor zur Überwachung eines Ladezustands des Energiespeichers verbunden sein. In dieser Ausgestaltung kann ein Ladezustand des Energiespeichers von der Bedieneinheit an eine Energieübertragungseinheit kommuniziert werden, um einen Bedarf zur induktiven Übertragung von Energie zu signalisieren.
Ein erfindungsgemäßes Steuerungssystem der eingangs genannten Art zeichnet sich durch eine derartige Bedieneinheit aus, wobei das System weiter eine Energieübertragungseinheit zum induktiven Übertragen von elektrischer Energie an die Bedieneinheit umfasst. Es ergeben sich die im Zusammenhang mit der Bedieneinheit zuvor erläuterten Vorteile.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Steuerungssystems ist die Energieübertragungseinheit zu ihrer Stromversorgung mit der Steuereinrichtung verbunden und/oder ist in die Steuereinrichtung integriert. Auf diese Weise lässt sich ein kompakter Aufbau des Steuerungssystems erreichen und die Energieübertragungseinheit ohne großen zusätzlichen apparativen Aufwand umsetzen.
In einer Alternative ist es jedoch auch möglich, die Energieübertragungseinheit durch eine von der Steuereinrichtung separate Stromversorgungseinheit mit Strom zu versorgen. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, die Steuereinrichtung mit einer Netzfreischaltungseinrichtung zu koppeln bzw. diese in die Steuereinrichtung zu integrieren, wobei die Netzfreischaltungseinrichtung derart mit der Energieübertragungseinheit gekoppelt ist, dass eine Netzfreischaltung dann erfolgt, wenn die Bedieneinheit mit der Energieübertragungseinheit zusammenwirkt. Möbel mit Verstellantrieben weisen häufig eine sogenannte Netzfreischaltungseinheit auf, die die Steuereinrichtung spannungsfrei schaltet, wenn die Verstellantriebe nicht betätigt werden. Wenn eine solche Netzfreischaltungseinheit in die Steuereinrichtung integriert ist bzw. dieser vorgeschaltet ist, erfolgt die Netzfreischaltung im Ruhezustand des Verstellantriebs und muss zur Betätigung des Verstellantriebs aufgehoben werden. In der genannten Ausgestaltung wird das Ein- bzw. Ausschalten der Netzfreischaltung von der Energieübertragungseinheit gesteuert. Dabei erfolgt eine Netzfreischaltung, wenn die Bedieneinheit mit der Energieübertragungseinheit zusammen wirkt, wobei davon ausgegangen wird, dass ein solches Zusammenwirken nur dann erfolgt, wenn die Bedieneinheit 10 nicht verwendet wird sondern sich in einer „Parkposition“ befindet. Ein Zusammenwirken kann beispielsweise darin bestehen, dass die Energieübertragungseinheit induktiv Energie an die Bedieneinheit sendet. Im Möbel integriert oder im Bereich des Möbels angeordnet kann beispielsweise eine Ablagemöglichkeit für die Bedieneinheit vorgesehen sein, z.B. eine Ablagetasche oder eine Ablageschale. Wird die Bedieneinheit nicht benutzt, wird sie in diese Ablagemöglichkeit gelegt, in deren Nähe auch die Energieübertragungseinheit angeordnet ist, die im Ruhezustand dann Energie an die Bedieneinheit zum Laden des Energiespeichers überträgt. Wird die Bedieneinheit aus der Ablagemöglichkeit entnommen, so geschieht dieses typischerweise zum Zweck der Bedienung des elektromotorischen Verstellantriebs. Die induktive Übertragung von Energie durch die Energieübertragungseinheit wird durch das Entfernen der Bedieneinheit unterbrochen, da eine derartige induktive Übertragung typischerweise nur im Nahfeld vorgenommen werden kann. Das Entnehmen der Bedieneinheit kann so anhand der Kopplung bei der induktiven Energieübertragung von der Energieübertragungseinheit detektiert werden und zur Netzfreischaltung verwendet werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Steuerungssystems weist die Energieübertragungseinheit eine Datenübertragungseinheit zur induktiven Übertragung von Daten auf. Bevorzugt kann die Energieübertragungseinheit dazu eingerichtet sein, eine maximal übertragene Leistung abhängig von Informationen einzustellen, die die Datenübertragungseinheit empfängt. Besonders bevorzugt betreffen die Informationen einen Ladezustand des Energiespeichers der Bedieneinheit. Wie bereits im Zusammenhang mit der Bedieneinheit erläutert, kann auf diese Weise eine bedarfsgerechte Steuerung der von der Energieübertragungseinheit bereit gestellten Energie zur Bedieneinheit erfolgen.
Ein erfindungsgemäßes Möbel der eingangs genannten Art umfasst ein derartiges Steuerungssystem. Bevorzugt ist die Energieübertragungseinheit dabei ganz oder teilweise in das Möbel integriert. Weiter bevorzugt weist die Energieübertragungseinheit eine Ablagemöglichkeit für die Bedieneinheit auf, die eine Induktivität aufweist bzw. in die eine Induktivität integriert ist. Über die Induktivität, insbesondere eine Spule, kann ein Übertragen der Energie zur Bedieneinheit erfolgen, wenn sich diese in der Ablagemöglichkeit befindet. Durch Integration der Ablagemöglichkeit in das Möbel wird einem Verlegen der Bedieneinheit entgegen gewirkt. Wenn diese dann an dem ihr zugeteilten Ablageplatz abgelegt wird wenn sie nicht benötigt wird, ist sichergestellt, dass ihr Energiespeicher jederzeit geladen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mithilfe von Figuren erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Perspektivansicht einer beispielhaften Möbelanordnung;
2 eine schematische Perspektivansicht einer Bedieneinheit;
3 ein Blockschaltbild eines Steuerungssystems für Verstellantriebe mit einer Bedieneinheit in einem ersten Ausführungsbeispiel; und
4 ein Blockschaltbild eines Steuerungssystems für Verstellantriebe mit einer Bedieneinheit in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt eine Möbelanordnung mit einem Möbel 1. Als Möbel 1 ist hier beispielhaft ein Bett dargestellt. Das Möbel 1 weist wenigstens ein Stützelement 3 zur Aufnahme von Gegenständen, einer Polsterung, einer Matratze M und/oder einer Person auf. Das Stützelement 3 ist z.B. als ein Lattenrost, als ebene Stützfläche oder dergleichen ausgebildet und an einem Grundelement 2, hier ein Gestell mit Füßen, mit dem das Möbel 1 an einem Aufstellort, z.B. Fußboden, aufgestellt ist.
Das Stützelement 3 weist hier ein Rückenteil 4 und ein Beinteil 5 auf, welche relativ zu einem weiteren Stützelement oder relativ zu dem Grundelement 2 beweglich gelagert angeordnet sind. Diese bewegliche Anordnung ist hier mittels eines so genannten Bewegungsbeschlags 6 realisiert. Die Bewegung ist verschiebbar und/oder schwenkbar ausgebildet.
Das beweglich gelagerte Rückenteil 4 und das Beinteil 5 sind jeweils mit einem elektromotorischen Verstellantrieb 7, 8 gekoppelt. So ist das Rückenteil 4 mit dem elektromotorischen Verstellantrieb 7 gekoppelt. Zur Bewegung bzw. Verstellung des Beinteils 5 ist der elektromotorische Verstellantrieb 8 vorgesehen.
Die elektromotorischen Verstellantrieb 7, 8 sind hier als Linearantriebe ausgebildet. Die Linearantriebe weisen einen oder eine Anzahl Elektromotore auf, wobei jedem Motor ein Drehzahlreduziergetriebe mit wenigstens einer Getriebestufe nachgeschaltet ist. Dem Drehzahlreduziergetriebe kann ein weiteres Getriebe, beispielsweise in Form eines Gewindespindelgetriebes, nachgeschaltet sein, welches aus der Drehbewegung des Motors eine Linearbewegung eines Abtriebsgliedes erzeugt. Das letzte Getriebeglied oder ein damit verbundenes weiteres Glied bildet das Abtriebsglied. Das Abtriebsglied des jeweiligen elektromotorischen Verstellantriebs steht mit dem jeweiligen Möbelbauteil (Rückenteil 4, Beinteil 5) oder alternativ mit einem mit dem Grundelement 2 verbundenes Bauteil in Verbindung, so dass bei einem Betrieb des Elektromotors des jeweiligen Verstellantriebs 7, 8 die beweglichen Möbelbauteile 4, 5 relativ zueinander bzw. relativ zum Grundelement 2 verstellt werden.
Die elektromotorischen Verstellantrieb 7, 8 sind mit einer Steuereinrichtung 9 verbunden. Diese Verbindung kann z.B. als steckbare Kabelverbindung ausgeführt sein, was hier nicht näher dargestellt ist. Die Steuereinrichtung 9 weist eine elektrische Versorgungseinheit auf, welche die elektrische Energie, z.B. aus dem Netz, für die elektromotorischen Verstellantriebe 7, 8 bereitstellt. Dazu ist die Steuereinrichtung 9 über ein in diesem Beispiel nicht gezeigtes Netzkabel mit einem Netzstecker mit einem Netzanschluss verbindbar. Der Netzstecker leitet über das Netzkabel die eingangsseitige Netzspannung zu der elektrischen Versorgungseinheit der Steuereinrichtung 9, welche sekundärseitig eine Kleinspannung in Form einer Gleichspannung abgibt und diese zu einer Motorsteuerung weiterleitet.
Alternativ hierzu ist der Steuereinrichtung 9 eine nicht näher dargestellte netzabhängige Spannungsversorgung mit Netzeingang und mit sekundärseitigem Kleinspannungsausgang vorgeschaltet, welche über die Leitung die Kleinspannung in Form einer Gleichspannung zuführt.
Dem Möbel 1 bzw. der Steuereinrichtung 9 ist ferner eine Bedieneinheit 10 zugewiesen. In 2 ist eine solche Bedieneinheit 10 in einem Ausführungsbeispiel in einer schematischen Perspektivansicht dargestellt. Die Bedieneinheit 10 weist Bedienelemente 12, 13 auf, mittels derer die elektromechanischen Verstellantriebe 7, 8 über die Steuereinrichtung steuerbar sind. Die Bedieneinheit 10 ist mit einer Übertragungseinrichtung für eine drahtlose Übertragung von Signalen versehen. Die drahtlose Übertragung kann durch eine Funkübertragungsstrecke, eine optische Übertragungsstrecke (z.B. für Infrarotlicht) und/oder eine Ultraschallübertragungsstrecke realisiert sein, wobei die Steuereinrichtung 9 mit einer jeweiligen entsprechenden Empfangseinheit ausgerüstet ist.
Die Bedienelemente 12 sind vorliegend als Taster ausgeführt. Beispielsweise dient die auf einer Seite der Bedieneinheit 10 angeordneten Bedienelemente 12 zum Hochstellen und die auf der anderen Seite der Bedieneinheit 10 angeordneten Bedienelemente 12 zum Absenken des jeweiligen beweglichen Möbelteils. Die beispielhaft dargestellte Bedieneinheit 10 weist so Bedienmöglichkeit für sechs Verstellantriebe auf. Außerdem sind weitere Bedienelemente 13 als Zusatzbedienelemente vorgesehen, über die Zusatzfunktionen bedienbar sein können. Die Zusatzbedienelemente können als Taster und/oder Schalter ausgebildet sein. Ferner ist die Bedieneinheit 10 mit einem Meldeelement 14, z.B. einer Leuchtiode oder einer Anzeigeeinheit, ausgerüstet. Das Meldeelement 14 dient z.B. zur Funktionsanzeige bzw. Rückmeldung, Fehleranzeige usw..
Bei Betätigen eines Bedienelementes 12, 13 wird ein Steuersignal zur Ansteuerung des jeweiligen elektromechanischen Verstellantriebs 7, 8 über die Übertragungsstrecke drahtlos oder drahtgebunden der Steuereinrichtung 9 übermittelt. Die Steuereinrichtung weist Schaltelemente auf, welche die Steuersignale der Übertragungsstrecke in Schaltsignale zum Schalten des jeweiligen Verstellantriebs 7, 8 umwandeln. Die Schaltelemente können z.B. Relaisschalter oder/und Halbleiterschalter sein. Die manuell betätigbaren Bedienelemente 12, 13 der Bedieneinheit 10 erzeugen Steuersignale, die vom Empfänger der Steuereinrichtung 9 in Steuerströme für die Schaltelemente umgewandelt werden.
Weiterhin ist mit der Steuereinrichtung 9 eine Energieübertragungseinheit 30 verbunden, die beim vorliegenden Beispiel der 1 an einer Innenseite des Grundelements 2 angeordnet ist. In der 1 nicht sichtbar befindet sich an der Außenseite des Grundelements 2 im Bereich der Energieübertragungseinheit 30 eine Ablagetasche für die Bedieneinheit 10, in die die Bedieneinheit 10 eingesteckt werden kann, wenn sie nicht benötigt wird. Wenn die Bedieneinheit 10 in diese Ablagetasche eingesteckt ist, befindet sie sich im Nahfeld der Energieübertragungseinheit 30, die Energie induktiv zur Bedieneinheit 10 überträgt, um deren Energiespeicher aufzuladen.
3 zeigt in Form eines schematischen Blockschaltbilds das Steuerungssystem eines Möbels mit elektromotorischen Verstellantrieben detaillierter. Die in der 3 dargestellte Anordnung kann beispielsweise in dem Möbel 1 der 1 vorgesehen sein.
Die Steuereinrichtung 9 weist eine Steuereinheit 91 auf, die über Verstellantriebsanschlüsse 92 mit Verstellantrieben 7, 8 verbunden ist. Über die Verstellantriebsanschlüsse 92 werden in den Verstellantrieben 7, 8 angeordnete Elektromotoren mittelbar oder unmittelbar angesteuert und/oder mit Strom versorgt. Zusätzlich kann über die Verstellantriebsanschlüsse 92 ein Signal eines in dem jeweiligen Verstellantrieb 7, 8 angeordneten Endschalters an die Steuereinrichtung 9 übertragen werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, das Endschaltersignal in den jeweiligen Verstellantrieben 7, 8 auszuwerten. Weiterhin können Signalleitungen vorgesehen sein, über die eine Position eines Abtriebsglieds des Verstellantriebs 7, 8 an die Steuereinrichtung 9 übertragen wird, um dieses Positionssignal bei der Ansteuerung der Verstellantriebe 7, 8 zu berücksichtigen.
Weiter weist die Steuereinrichtung 9 eine Empfangseinheit 93 zum Empfang der Signale der Bedieneinheit 10 auf. Von der Bedieneinheit 10 gesendete und die Betätigung der Bedienelemente 12, 13 betreffende Signale werden von der Steuereinrichtung 9 in Signale für die Verstellantriebe 7, 8 umgesetzt. Zu diesem Zweck sind in der Steuereinheit 91 Schaltelemente, beispielsweise Relais oder Halbleiterleistungsschalter vorhanden, die einen Motorstrom für die Elektromotoren in den Verstellantrieben 7, 8 schalten. Die Empfangseinheit 93 ist zum Empfang der Signale der Bedieneinheit 10 an diese angepasst, weist also entsprechend einen Empfänger für Funksignale oder optische oder akustische Signale auf. Es wird angemerkt, dass die Übertragung zwischen der Bedieneinheit 10 und der Steuereinrichtung 9 auch bidirektional ausgebildet sein kann, um auch Signale bzw. Informationen von der Steuereinrichtung 9 an die Bedieneinheit 10 übertragen zu können. In diesem Fall ist die Empfangseinheit 93 entsprechend als Sende- und Empfangseinheit ausgebildet.
Zur Stromversorgung ist ein Netzteil 94 in der Steuereinrichtung 9 vorgesehen, das über einen Netzanschluss 95 mit einem Netzkabel 96 verbunden ist. Es versteht sich, dass das Netzteil 94 auch extern der Steuereinrichtung 9 angeordnet sein kann und dann über einen Niederspannungsanschluss mit der Steuereinrichtung 9 verbunden ist.
In der 3 ist die Bedieneinheit 10 zweifach dargestellt – zum einen in Form eines Blockschaltbilds in einer Position benachbart zu einer Energieübertragungseinheit 30, und zum anderen in einer optionalen Betätigungsposition, in der sie hier gestrichelt dargestellt ist. In der Betätigungsposition ist das Aussenden der Signale, beispielsweise Funksignale, in Richtung der Empfangseinheit 93 symbolisiert. In der Position, in der die Bedieneinheit als Blockschaltbild wiedergegebenen ist, befindet sich die Bedieneinheit 10 in einer Ladesituation benachbart zur Energieübertragungseinheit 30.
Die Bedieneinheit 10 weist ein Gehäuse 11 auf, an dessen Oberseite hier beispielhaft Bedienelemente 12, 13 angeordnet sind. Die Bedieneinheit 10 umfasst weiter eine Steuereinheit 15, die mit den Bedienelementen 12, 13 verbunden ist und ihren Betätigungsstatus abfragt. Abhängig von diesem Betätigungszustand der Bedienelemente 12, 13 generiert die Steuereinheit 15 Signale, die über eine Übertragungseinheit 16 als Funksignale oder optische Signale oder akustische Signale abgegeben werden. Zur Energieversorgung ist ein elektrischer Energiespeicher 17 in der Bedieneinheit 10 angeordnet, der eine wiederaufladbare Batterie oder ein hochkapazitiver Kondensator oder eine Kombination beider sein kann.
Weiter umfasst die Bedieneinheit 10 eine Einrichtung 20 zum Empfang von induktiv übertragener Energie. Diese weist eine Induktivität 21, nachfolgend auch Empfangsspule 21 genannt, auf, die mit einem AC/DC-Wandler 22 gekoppelt ist. Im einfachsten Fall kann dieser AC/DC-Wandler 22 ein Gleichrichter mit einem Glättungskondensator sein. In aufwendigeren Ausgestaltungen umfasst der AC/DC-Wandler 22 gegebenenfalls Elemente zur Spannungsstabilisierung und/oder zum Hoch- oder Tiefsetzstellen der Spannung. Der Ausgang des AC/DC-Wandlers 22 ist direkt oder indirekt über eine hier nicht dargestellte Ladeschaltung mit dem Energiespeicher 17 zu dessen Aufladung verbunden.
Zur induktiven Übertragung von Energie ist eine Energieübertragungseinheit 30 vorgesehen, die beim vorliegenden Beispiel über das Netzteil 94 der Steuereinrichtung 9 mit Strom versorgt wird. Zu diesem Zweck ist an der Steuereinrichtung 9 ein Niederspannungsanschluss 97 angeordnet, der über einen Kabel mit einem Stromversorgungsanschluss 32 der Energieübertragungseinheit 30 verbunden ist. In einem Gehäuse 31 weist die Energieübertragungseinheit 30 einen DC/AC-Wandler 34 auf, der die über den Stromversorgungsanschluss 32 zugeführte Gleichspannung in eine Wechselspannung umwandelt, die einer Induktivität 35, nachfolgend auch Sendespule 35 genannt, zugeführt wird. Die Frequenz der Wechselspannung, mit der die Sendespule 35 betrieben wird, liegt bevorzugt in einem Bereich von mehreren 10 kHz bis mehreren 100 kHz. In diesem Frequenzbereich kann eine ausreichend hohe Leistung zum Laden des Energiespeichers 17 auch bei kleinen geometrischen Abmessungen der Sendespule 35 bzw. der Empfangsspule 21 übertragen werden. In alternativen Ausgestaltungen ist jedoch auch die Verwendung einer Wechselspannung mit geringerer Frequenz, beispielsweise mit Netzfrequenz, möglich.
Im Nahfeld der Sendespule 35, das sich einige Milimeter bis maximal einige Zentimeter von der Sendespule 35 ausgesehen erstreckt, wird von der Sendespule 35 ein mit der Frequenz der Wechselspannung wechselndes Magnetfeld erzeugt. Wenn sich die Bedieneinheit 10 im Bereich der Energieübertragungseinrichtung 30 befindet, durchdringt dieses magnetische Wechselfeld die Empfangsspule 21, in der daraufhin eine Spannung induziert wird, die zu einem Stromfluss und somit zur Übertragung von Energie von der Energieübertragungseinrichtung 30 auf die Bedieneinheit 10 führt. Der DC/AC-Wandler 34 der Energieübertragungseinheit 30 kann dabei mit einer Sicherheitsschaltung versehen sein, die eine Übertragung von Energie verhindert, wenn elektrische Parameter der Sendespule 35 einen vorgegebenen Parameterbereich verlassen. Beispielsweise kann auf diese Weise detektiert werden, wenn sich ein einen magnetischen Kurzschluss hervorrufendes metallisches Material im Bereich der Sendespule 35 befindet. Bevorzugt wird die Sendespule 35 in einem Schwingkreis zusammen mit einem Kondensator in einer Resonanzsituation bei einer Resonanzfrequenz betrieben. Die Höhe der Resonanzfrequenz ist dabei ein Maß für die (magnetische) Umgebung der Sendespule 35. Anhand der Resonanzfrequenz kann beispielsweise festgestellt werden, ob sich die Empfangsspule 21 im Wirkungsbereich der Sendespule 35 befindet oder ob ein metallischer Gegenstand einen magnetischen Kurzschluss hervorruft.
Um eine effektive Übertragung der Energie zu ermöglichen, können sowohl die Sendespule 35 als auch die Empfangsspule 21 mit einem Ferritkern ausgestattet sein. Eine geometrisch geeignete Spulengestalt ist die einer Ringspule mit einem Topfkern als Ferritkern. Es versteht sich, dass jedoch auch andere Spulen, beispielsweise Planarspulen, verwendet werden können.
Zur induktiven Übertragung von Energie haben sich im Bereich von Multimedia-geräten verschiedene Standards etabliert, beispielsweise der Qi-Standard, der Powermats-Standard oder der Rezence-Standard. Die Energieübertragungseinheit 30 bzw. die Einrichtung 20 zum Empfang von induktiv übertragener Energie kann gemäß einem dieser Standards ausgebildet sein.
In einer Weiterbildung des in 3 gezeigten Ausführungsbeispiels kann vorgesehen sein, dass die Induktivitäten 21, 35 nicht nur zur Übertragung von Energie, sondern auch von Daten verwendet werden. Zu diesem Zweck können in den AC/DC-Wandler 22 bzw. in den DC/AC-Wandler 34 Modulatoren bzw. Demodulatoren integriert sein, die ein Übertragen des Wechselspannungssignal mittels einer Amplituden-, Frequenz- oder Phasenmodulation verändern und so auf dieses Signal Daten aufprägen. Auf der jeweils anderen Seite der induktiven Übertragungsstrecke werden diese Daten durch Demodulation wieder aus dem übertragenden Wechselspannungssignal extrahiert. Auch wenn die Energieübertragung unidirektional von der Energieübertragungseinheit 30 zur Bedieneinheit 10 ausgebildet ist, kann die Datenübertragung bidirektional erfolgen. Eine Übertragung von Daten von der Bedieneinheit 10 zur Energieübertragungseinheit 30 findet dann in Pausen der Energieübertragung statt.
Mithilfe einer Datenübertragung können beispielsweise Informationen über einen Ladezustand des Energiespeichers 17 von der Bedieneinheit 10 zur Datenübertragungseinheit 30 übertragen werden, die daraufhin die von ihr maximal über die induktive Energieübertragungsstrecke gesendete Leistung einstellt. Auf diese Weise kann eine Steuerung des Ladevorgangs bereits primärseitig, das heißt auf Seiten der Energieübertragungseinheit 30 als Sender der zum Laden des Energiespeichers 17 verwendeten Energie erfolgen.
In 4 ist ebenfalls in einem Blockschaltbild ein zweites Ausführungsbeispiel eines Steuerungssystems dargestellt. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in dieser Figur gleiche bzw. gleichwirkende Elemente wie in der vorangehenden Figur. Im Hinblick auf die grundsätzliche Funktionalität der Steuereinrichtung 9, der Bedieneinheit 10 und der Energieübertragungseinheit 30 entspricht das Ausführungsbeispiel der 4 dem Ausführungsbeispiel der 3, auf das hiermit verwiesen wird.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 3 ist vorliegend in die Steuereinrichtung 9 eine Netzfreischalteinrichtung 98 dem Netzteil 94 vorgeschaltet. Die Netzfreischalteinrichtung 98 unterbricht die dem Netzteil 94 zugeführte Netzspannung abhängig von einem an einem Steueranschluss 99 zugeführten Signal. Auf diese Weise wird eine höhere Betriebssicherheit in einem Ruhezustand der Steuereinrichtung 9 und der elektromotorischen Verstellantriebe 7, 8 erzielt. Es versteht sich, dass die Netzfreischalteinrichtung 98 auch separat, beispielsweise in einem Steckergehäuse, das am netzseitigen Ende des Netzkabels 96 angeordnet ist.
Ein weiterer Unterschied der Ausführungsbeispiele besteht darin, dass beim Beispiel der 4 die Energieübertragungseinheit 30 ein eigenes Netzteil 36 aufweist, wobei über den Stromversorgungsanschluss 32 Netzspannung durch ein Netzkabel 37 zugeführt wird. Die Energieübertragungseinheit 30 kann somit autark und unabhängig von der Steuereinrichtung 9 betrieben werden. Weiter ist eine Steuervorrichtung 38 bei der Energieübertragungseinheit 30 vorgesehen, die die Funktion des AC/DC-Wandlers 34 ansteuert und, beispielsweise anhand der sich einstellenden Resonanzfrequenz, überwacht. Befindet sich die Bedieneinheit 10 in der dargestellten Ladeposition und wechselwirkt die Sendespule 35 mit der Empfangsspule 21, so ändern sich die elektrischen Eigenschaften der Sendspule 35 gegenüber einer Situation, in der die Bedieneinheit 10 nicht im Wirkbereich der Energieübertragungseinheit 30 positioniert ist. Diese Änderung wird von der Steuervorrichtung 38 detektiert, die somit ohne weitere Elemente wie Schalter oder Lichtschranken feststellt, ob die Bedieneinheit 10 sich in der Ladeposition befindet, beispielsweise in einer speziell dafür vorgesehen Ablagemöglichkeit (Ablagetasche, Ablageschale). Ein Steuerausgang 39 der Steuervorrichtung 38 ist mit dem Steuereingang 99 der Netzfreischalteinrichtung 98 verbunden. Über den Steuerausgang 39 wird die Netzfreischalteinrichtung 98 dann in den Betriebsmodus „freigeschaltet“ gesetzt, wenn die Bedieneinheit 10 in der Ladeposition ist. Wird die Bedieneinheit 10 dagegen aus der Ablagemöglichkeit genommen und damit aus der Ladeposition entfernt, wird der Netzfreischalteinrichtung 98 signalisiert, den Freischaltmodus zu verlassen und in einen Betriebsmodus der Steuereinrichtung 9 zu schalten, in der das Netzteil 94 mit Netzspannung beaufschlagt ist. Das Steuerungssystem ist dann bereit, Signale der Bedieneinheit 10 zum Verstellen der Verstellantriebe 7, 8 zu empfangen.
Bezugszeichenliste

1: Möbel
2: Grundelement
3: Stützelement
4: Rückenteil
5: Beinteil
6: Bewegungsbeschlag
7, 8: Verstellantrieb
9: Steuereinrichtung
91: Steuereinheit
92: Verstellantriebanschluss
93: Empfänger
94: Netzteil
95: Netzanschluss
96: Netzkabel
97: Niederspannungsausgang
98: Netzfreischaltungseinrichtung
99: Netzfreischaltungssteueranschluss
M: Matratze
10: Bedieneinheit
11: Gehäuse
12, 13: Bedienelement
14: Meldeelement
15: Steuereinheit
16: Übertragungseinheit
17: elektrischer Energiespeicher
20: Einrichtung zum Empfang von induktiv übertragener Energie
21: Induktivität (Empfangsspule)
22: AC/DC-Wandler
30: Energieübertragungseinheit
31: Gehäuse
32: Stromversorgungsanschluss
33: Stromversorgungseinheit (Netzteil)
34: DC/AC-Wandler
35: Induktivität (Sendespule)
36: Netzkabel
37: Steuervorrichtung
38: Steueranschluss

Claims

Bedieneinheit (10) für mindestens einen elektromotorischen Verstellantrieb (7, 8) eines Möbels (1), aufweisend – mindestens ein Bedienelement (12, 13), – eine Übertragungseinheit (16) zur drahtlosen Übertragung von Signalen abhängig von einer Betätigung des mindestens einen Bedienelements (12) und – einen wiederaufladbaren Energiespeicher (17) zur Speicherung von elektrischer Energie zur Stromversorgung der Bedieneinheit (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (10) eine Einrichtung (20) zum induktiven Empfangen von Energie zum Laden des Energiespeichers (17) aufweist.
Bedieneinheit (10) nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung (20) eine Induktivität (21) zum Empfang der Energie und einen damit verbundenen AC/DC-Wandler (22) aufweist.
Bedieneinheit (10) nach Anspruch 2, bei der die Induktivität (21) als eine Spule mit Ferritkern ausgebildet ist, die innerhalb eines Gehäuses (11) der Bedieneinheit (10) benachbart zu einer Wandung des Gehäuses (11) angeordnet ist.
Bedieneinheit (10) nach Anspruch 2 oder 3, bei der AC/DC-Wandler (22) mit einer Ladeschaltung für den Energiespeicher (17) verbunden ist.
Bedieneinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Energiespeicher (17) eine wiederaufladbare Batterie oder ein hochkapazitiver Kondensator ist.
Bedieneinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Einrichtung (20) eine Datenübertragungseinheit zur induktiven Übertragung von Daten aufweist.
Bedieneinheit (10) nach Anspruch 6, bei der die Datenübertragungseinheit mit einem Ladezustandsmonitor zur Überwachung eines Ladezustands des Energiespeichers (17) verbunden ist.
Steuerungssystem zum Steuern mindestens eines Verstellantriebs (7, 8) eines Möbels (1), umfassend eine mit dem mindestens einen Verstellantrieb (7, 8) verbundene Steuereinrichtung (9) und eine Bedieneinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuereinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, drahtlos übertragene Signale der Bedieneinheit (10) zu empfangen und den mindestens einen Verstellantrieb (7, 8) abhängig von den empfangenen Signalen zu steuern, und wobei das System eine Energieübertragungseinheit (30) zum induktiven Übertragen von elektrischer Energie an die Bedieneinheit (10) umfasst.
Steuerungssystem nach Anspruch 8, bei dem die Energieübertragungseinheit (30) zu ihrer Stromversorgung mit der Steuereinrichtung (9) verbunden ist und/oder in die Steuereinrichtung (9) integriert ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 8, bei dem die Energieübertragungseinheit (30) eine von der Steuereinrichtung (9) separate Stromversorgungseinheit (33) aufweist.
Steuerungssystem nach Anspruch 10, bei dem die Steuereinrichtung (9) eine Netzfreischaltungseinrichtung (98) aufweist, die mit der Energieübertragungseinheit (30) derart gekoppelt ist, dass eine Netzfreischaltung erfolgt, wenn die Bedieneinheit (10) mit der Energieübertragungseinheit (30) zusammenwirkt.
Steuerungssystem nach Anspruch 10, bei dem die Energieübertragungseinheit (30) dazu eingerichtet ist, eine Netzfreischaltung anzusteuern, wenn die Bedieneinheit (10) induktiv Energie von der Energieübertragungseinheit (30) empfängt.
Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem die Energieübertragungseinheit (30) eine Datenübertragungseinheit zur induktiven Übertragung von Daten aufweist.
Steuerungssystem nach Anspruch 13, bei dem die Energieübertragungseinheit (30) dazu eingerichtet ist, eine maximal übertragene Leistung abhängig von Daten einzustellen, die die Datenübertragungseinheit (36) empfängt.
Steuerungssystem nach Anspruch 14, bei dem die Daten einen Ladezustand des Energiespeichers (17) der Bedieneinheit (10) betreffen.
Möbel (1) mit einem Grundelement (2) und einem über mindestens einen Verstellantrieb (7, 8) beweglich in dem Grundelement (2) geführten Stützelement (3), umfassend ein Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 15.
Möbel (1) nach Anspruch 16, bei dem die Energieübertragungseinheit (30) ganz oder teilweise in das Möbel (1) integriert ist.
Möbel (1) nach Anspruch 17, bei dem die Energieübertragungseinheit (30) eine Ablagemöglichkeit für die Bedieneinheit (10) mit einer Induktivität (35) aufweist, wobei zumindest die Ablagemöglichkeit mit der Induktivität (35) in das Möbel (1) integriert ist.