DE3632902A1 - Control device for motor-powered adjustment of vehicle seats - Google Patents
Control device for motor-powered adjustment of vehicle seatsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für die motorische Verstellung von Fahrzeugsitzen mit einem Schalter, der die Geo metrie des Fahrzeugsitzes nachbildet und eine Mehrzahl von be stimmten Stellbewegungen des Fahrzeugsitzes zugeordneten, ein zeln aktivierbaren Kontakten hat.The invention relates to a control device for the motor Adjustment of vehicle seats with a switch that switches the geo mimicking the vehicle seat and a plurality of be agreed movements of the vehicle seat assigned contacts that can be activated.
Eine Steuereinrichtung mit einem solchen Schalter ist aus der DE-OS 28 36 004 bekannt. Der Schalter ist hier ein tastengesteu erter elektromechanischer Kontaktschalter. Mit diesem Schalter aufbau geht ein beträchtlicher apparativer Aufwand und großer Platzbedarf einher. Die Schaltkontakte sind dem Verschleiß un terworfen, wodurch die Funktionssicherheit im längeren Betrieb leiden kann, so daß die Betriebslebensdauer eines solchen Schal ters begrenzt ist. Hinzu kommt, daß das Schaltergehäuse nicht hermetisch abgeschlossen ist, so daß Staub oder Feuchtigkeit in den Schalter eindringen kann. Aus diesem Grund verbieten sich bestimmte Einbaupositionen des bekannten Schalters, bei spielsweise im türnahen Bereich eines Kraftfahrzeugs.A control device with such a switch is from the DE-OS 28 36 004 known. The switch is key-operated here First electromechanical contact switch. With this switch construction involves a considerable amount of equipment and great effort Space requirements go hand in hand. The switch contacts are wear and tear thrown, which ensures the functional reliability in longer operation can suffer, so the operating life of such a scarf ters is limited. In addition, the switch housing is not is hermetically sealed so that dust or moisture can penetrate into the switch. For this reason, ban it certain installation positions of the known switch for example in the area of a motor vehicle near the door.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuereinrichtung der ge nannten Art anzugeben, deren Schalter bei unaufwendigem Aufbau eine platzsparende flache Bauweise ermöglicht und dessen Ge häuse gegen Feuchtigkeit und Staub hermetisch abgedichtet ist, so daß eine beliebige Plazierung des Schalters im Fahrzeug, insbesondere eine türseitige Anbringung möglich ist.The object of the invention is to provide a control device of the ge Specify named type, the switch in an uncomplicated construction allows a space-saving flat design and its Ge housing is hermetically sealed against moisture and dust, so that any placement of the switch in the vehicle, in particular a door-side attachment is possible.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Schalter als Licht schrankenschalter mit Kontakten in Form von Lichtschranken ausgebildet ist, deren Lichtstrahl von einer Bedienungsperson unterbrochen werden kann.This object is achieved in that the switch as light barrier switch with contacts in the form of light barriers is formed, the light beam from an operator can be interrupted.
Unter Licht ist in diesem Zusammenhang elektromagnetische Strah lung im sichtbaren, infraroten oder ultravioletten Spektralbe reich zu verstehen. Mit Lichtstrahl wird ein elektromagnetisches Feld zwischen einem Lichtsender und einem Lichtempfänger der Lichtschranke bezeichnet, ohne daß es auf die Feldgeometrie im einzelnen ankommt. In this context there is electromagnetic radiation under light in the visible, infrared or ultraviolet spectral spectrum understand richly. With light beam becomes an electromagnetic Field between a light transmitter and a light receiver Light barrier referred to without affecting the field geometry arrives in detail.
In einer bevorzugten Bauform befinden sich ein zu jeder Licht schranke gehöriger Lichtsender und Lichtempfänger an gegen überliegenden Seiten einer Fingermulde, deren Kontur der Geometrie des Fahrzeugsitzes oder eines Teils davon ent spricht. Der Lichtstrahl zwischen Lichtsender und Lichtem pfänger wird dann dadurch unterbrochen, daß die Bedienungs person an entsprechender Stelle mit dem Finger in die Finger mulde fährt. Die gewünschte Steuerfunktion läßt sich so in besonders einfacher, bedienungsfreundlicher Weise ertasten.In a preferred design there is one for each light barrier associated light transmitter and light receiver on against overlying sides of a finger recess, the contour of which Geometry of the vehicle seat or part thereof ent speaks. The light beam between light transmitter and light recipient is then interrupted by the fact that the operating person in the appropriate place with the finger in the fingers trough drives. The desired control function can be in feel particularly simple, user-friendly way.
In einer Variante kann auch an einer Seite der Fingermulde ein kombinierter Lichtsender/Empfänger und an der gegenüber liegenden Seite ein Reflektor angeordnet sein.In a variant, the finger recess can also be on one side a combined light transmitter / receiver and on the opposite lying side a reflector.
Vorzugsweise hat der Lichtschrankenschalter eine Ansprechver zögerung. Diese stellt ein einfaches, sicheres Mittel dar, um unbeabsichtigte Bewegungsauslösungen des Fahrzeugsitzes zu verhindern. Die Verzögerungszeit kann beispielsweise ca. 1 Sekunde betragen.The light barrier switch preferably has a response hesitation. This is a simple, safe means to inadvertent movements of the vehicle seat to prevent. The delay time can, for example, be approx. 1 second.
Weiter ist der Lichtschrankenschalter vorzugsweise mit einer Schaltsperre versehen, die während der Dauer der Unterbrechung einer der Lichtschranken die Unterbrechung einer oder mehrerer anderer Lichtschranken steuerungsmäßig unwirksam macht. Damit werden Mehrfachbedienungen verhindert, um einerseits in sich widersprüchliche Steuerbefehle zu unterdrücken, und anderer seits für die Bedienungsperson unübersichtliche Verstellbe wegungen des Fahrzeugsitzes unter gleichzeitiger Ausnutzung mehrerer Bewegungsfreiheitsgrade unmöglich zu machen.Furthermore, the light barrier switch is preferably with a Switch lock provided during the interruption one of the light barriers interrupts one or more control of other light barriers. In order to multiple operations are prevented, on the one hand in itself suppress conflicting control commands, and others on the other hand, confusing adjustments for the operator movements of the vehicle seat with simultaneous use to make several degrees of freedom impossible.
Bei einer besonders unaufwendigen, die Ansprechverzögerung und Mehrfachschaltsperre beinhaltenden Schaltung ist der Lichtempfänger einer jeden Lichtschranke ein Phototransistor der über ein RC-Glied mit dem Eingangspol eines zugeordneten Schmitt-Triggers verbunden ist, während der Ausgangspol eines jeden Schmitt-Triggers kreuzweise mit den Eingangspolen aller übrigen, zu den anderen Lichtschranken gehörigen Schmitt- Triggern rückgekoppelt ist. Die Zeitkonstante des RC-Glieds bestimmt hier die Ansprechverzögerung des Schalters, und durch die Rückkopplung der Schmitt-Trigger wird die Mehr fachschaltsperre realisiert.With a particularly uncomplicated response delay and multi-shift lock circuit is the A phototransistor for each light barrier which is assigned via an RC element to the input pole of an Schmitt trigger is connected while the output pole is one each Schmitt trigger crosswise with the input poles of all other Schmitt devices belonging to the other light barriers Triggering is fed back. The time constant of the RC element determines the response delay of the switch, and the feedback is the Schmitt trigger lockout implemented.
Die Rückkopplung der Schmitt-Trigger erfolgt vorzugsweise über Koppeldioden.The Schmitt triggers are preferably fed back via coupling diodes.
Der Phototransistor einer jeden Lichtschranke ist vorzugs weise mit stabilisierter Gleichspannung gespeist, und er kann ausgangsseitig über einen Ableitwiderstand gegen Masse liegen. Der Widerstand des RC-Glieds kann zwischen dem Ausgangspol es Phototransistors und dem Eingangspol des Schmitt-Triggers mit diesen in Reihe, und die Kapazität des RC-Glieds in einem Zweig gegen Masse liegen. Der Schmitt-Trigger ist vorzugs weise ein in TTL realisierter invertierender Schmitt-Trigger.The phototransistor of each light barrier is preferred fed with stabilized DC voltage, and he can on the output side via a leakage resistance to ground. The resistance of the RC element can be between the output pole es phototransistor and the input pole of the Schmitt trigger with these in series, and the capacity of the RC link in one Branch against mass. The Schmitt trigger is preferred an inverting Schmitt trigger implemented in TTL.
Dem Ausgang des Schmitt-Triggers kann eine Verstärkerstufe, insbesondere eine Transistor-Treiberstufe, nachgeschaltet sein.The output of the Schmitt trigger can have an amplifier stage, in particular a transistor driver stage, connected downstream be.
Zur Verstellung des Fahrzeugsitzes ist vorzugsweise ein elek trischer Stellmotor vorgesehen. Der Ausgang der Verstärker stufe kann dann mit der Spule eines Relais verbunden sein, dessen Schaltkontakt in dem elektrischen Versorgungskreis des Stellmotors liegt. Das Relais kann sich dabei nicht nur über den erfin dungsgemäßen Lichtschrankenschalter, sondern außerdem mittels eines oder mehrerer Endschalter ansteuern lassen, die den Stellhub des Fahrzeugsitzes oder eines Teils davon begrenzen. Die Endschalter können durch Anschlag betätigt sein.To adjust the vehicle seat is preferably an elek tric servomotor provided. The output of the amplifier stage can then be connected to the coil of a relay, the Switch contact in the electrical supply circuit of the servomotor lies. The relay can not only be invented inventive light barrier switch, but also by means of have one or more limit switches controlled which Limit the stroke of the vehicle seat or a part thereof. The limit switches can be actuated by a stop.
In einer apparativ besonders unaufwendigen Ausführungsform ist der Lichtsender einer jeden Lichtschranke eine Leucht diode.In a particularly inexpensive embodiment the light transmitter of each light barrier is a light diode.
Zu dem erfindungsgemäßen Lichtschrankenschalter kann ein Hauptschalter mit Ein/Aus-Funktion für die ganze Steuerung der Fahrzeugsitzverstellung gehören. Dieser Hauptschalter schafft zusätzliche Sicherheit gegen eine unbeabsichtigte Verstellung des Fahrzeugsitzes.For the light barrier switch according to the invention, a Main switch with on / off function for the entire control belong to the vehicle seat adjustment. This main switch creates additional security against accidental Adjustment of the vehicle seat.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Zeich nungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Teilweise schematisch zeigen:The invention is based on in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. Some show schematically:
Fig. 1 die Vorderansicht auf einen Lichtschrankenschalter, mit dem die motorische Verstellung eines schematisch dargestellten Fahrzeugsitzes gesteuert werden kann, wo bei letzterer insgesamt in Längsrichtung verschoben und hinsichtlich der Neigung seiner Rückenlehne beeinflußt werden kann; Figure 1 is a front view of a light barrier switch with which the motorized adjustment of a vehicle seat shown schematically can be controlled, where the latter can be moved in the longitudinal direction overall and can be influenced with respect to the inclination of its backrest.
Fig. 2 einen Schnitt nach II-II von Fig. 1, gedreht dargestellt; Fig. 2 shows a section according to II-II of Figure 1, rotated.
Fig. 3 die Fig. 1 entsprechende Vorderansicht eines Licht schrankenschalters, der zur Steuerung der motorischen Verstellung eines Fahrzeugsitzes mit weiteren Stellfrei heitsgraden dient; Fig. 3 is the front view corresponding to Figure 1 of a light barrier switch, which is used to control the motorized adjustment of a vehicle seat with additional degrees of freedom.
Fig. 4 eine Schaltung, mit der eine Ansprechverzögerung für den Lichtschrankenschalter sowie eine Unterdrückung von Mehrfachbedienungen erreicht wird. Fig. 4 shows a circuit with which a response delay for the light barrier switch and a suppression of multiple operations is achieved.
Der in Fig. 1 gezeigte Lichtschrankenschalter hat ein nach außen hermetisch abgeschlossenes, flaches Schaltergehäuse 10 mit rechteckigem Grundriß. An der Oberseite 12 des Schal tergehäuses 10 sind zwei Fingermulden 14, 16 ausgenommen, die die Geometrie eines von der Seite betrachteten Fahrzeug sitzes nachbilden. Die eine Fingermulde 14 ist dem Sitzkissen zugeordnet. Sie hat die Form eines im wesentlichen horizon talen, länglichen Ovals. Die andere Fingermulde 16 verläuft nach Art der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes von einem Ende der ersteren Fingermulde 14 schräg nach oben. Sie hat die Form eines länglichen Ovals mit zwei im Mittelbereich seiner Längskanten vorgesehenen, einander gegenüberliegenden Aus buchtungen 18, 20. The light barrier switch shown in FIG. 1 has a flat switch housing 10 with a rectangular outline that is hermetically sealed from the outside. On the top 12 of the scarf tergehäuses 10 , two finger depressions 14 , 16 are excluded, which simulate the geometry of a vehicle seat viewed from the side. One finger recess 14 is assigned to the seat cushion. It has the shape of an essentially horizontal, elongated oval. The other finger recess 16 extends obliquely upward from one end of the former finger recess 14 in the manner of the backrest of a vehicle seat. It has the shape of an elongated oval with two bores 18 , 20 provided in the central region of its longitudinal edges and opposite one another.
In den Fingermulden 14, 16 liegen Lichtschranken 22, 24, 26, 28, deren Lichtstrahl durch eine Reihe von Punkten an gedeutet ist. Wie in Fig. 2 exemplarisch und schematisch gezeigt, gehören zu jeder der Lichtschranken ein Lichtsender 30 und ein Lichtempfänger 32, die unter die Oberfläche 12 des Schaltergehäuses 10 versenkt an gegenüberliegenden Seiten der jeweiligen Fingermulde 14, 16 angeordnet sind. Der Licht sender 30 strahlt Licht in Richtung hin auf den Lichtempfänger 32 ab, wobei hier unter Licht elektromagnetische Strahlung im sichtbaren, infraroten oder ultravioletten Spektralbereich zu verstehen ist. Die optische Achse der Lichtschranken er streckt sich also über Fingermulden 14, 16 hinweg. Der Licht strahl der Lichtschranken kann somit von einer Bedienungs person dadurch unterbrochen werden, daß sie ihren Finger an entsprechende Stelle in die Fingermulden legt.In the finger depressions 14 , 16 there are light barriers 22 , 24 , 26 , 28 , the light beam of which is indicated by a series of points. As exemplarily and schematically shown in FIG. 2, each of the light barriers includes a light transmitter 30 and a light receiver 32 , which are sunk under the surface 12 of the switch housing 10 on opposite sides of the respective finger recess 14 , 16 . The light transmitter 30 emits light in the direction of the light receiver 32 , here light being understood as electromagnetic radiation in the visible, infrared or ultraviolet spectral range. The optical axis of the light barriers he stretches over finger recesses 14 , 16 . The light beam from the light barriers can thus be interrupted by an operator by placing her finger in the appropriate place in the finger depressions.
Einander gegenüberliegende Lichtsender 30 und Lichtempfänger 32 stellen nicht die einzige Möglichkeit dar, Lichtschranken in Fingermulden 14, 16 zu realisieren. Anstelle eines Licht senders 30 kann beispielsweise auch ein kombinierter Licht sender/Empfänger vorgesehen sein, der gegen einen Reflektor auf der gegenüberliegenden Seite der Fingermulde abstrahlt (nicht dargestellt).Opposing light transmitters 30 and light receivers 32 are not the only way to implement light barriers in finger depressions 14 , 16 . Instead of a light transmitter 30 , for example, a combined light transmitter / receiver can also be provided, which emits against a reflector on the opposite side of the finger recess (not shown).
Durch die wahlweise Unterbrechung der Lichtschranken 22, 24, 26, 28 werden Stellantriebe gesteuert, die zur motorischen Verstellung eines Fahrzeugsitzes dienen. Fig. 1 zeigt inso fern schematisch einen ersten Motor 34, mit dem ein Fahrzeug sitz 36 insgesamt in Fahrzeuglängsrichtung verstellt wird. Ein zweiter Motor 38 erlaubt es, die Neigung der Rückenlehne 40 relativ zum Sitzkissen 42 zu verstellen. Bei den Motoren 34, 38 kann es sich insbesondere um Elektromotoren handeln, die beispielsweise über eine flexible Welle und ein geeignetes Getriebe, insbesondere einen Spindeltrieb oder Schneckentrieb auf den Sitzrahmen des Fahrzeugsitzes bzw. die gelenkig daran angebrachte Rücken lehne wirken. Durch Drehrichtungswechsel des Motors 34 kann so der Fahrzeugsitz 36 vor- bzw. zurückgefahren und die Rückenlehne 40 steiler bzw. flacher gestellt werden. Doch sind auch andere Stellantriebe möglich, beispielsweise in Gestalt druckmittelbetätigter Arbeitszylinder.The optional interruption of the light barriers 22 , 24 , 26 , 28 controls actuators which are used for motorized adjustment of a vehicle seat. Fig. 1 shows schematically a first motor 34 , with which a vehicle seat 36 is adjusted overall in the vehicle longitudinal direction. A second motor 38 allows the inclination of the backrest 40 to be adjusted relative to the seat cushion 42 . The motors 34 , 38 can in particular be electric motors which, for example, act via a flexible shaft and a suitable gear, in particular a spindle drive or worm drive, on the seat frame of the vehicle seat or on the articulated backrest. By changing the direction of rotation of the motor 34 , the vehicle seat 36 can be moved forwards or backwards and the backrest 40 can be made steeper or flatter. However, other actuators are also possible, for example in the form of pressure-actuated working cylinders.
Der mit den Stellantrieben zu bewirkende Hub bei der Ver stellung des Fahrzeugsitzes 36 ist in den einzelnen Freiheits graden nach beiden Seiten durch Endschalter 44 begrenzt, von denen in Fig. 1 schematisch nur einer dargestellt ist. Das Schaltelement der Endschalter kann dabei einen Anschlag bilden, auf den der Fahrzeugsitz 36 oder ein bewegtes Teil davon am Ende seines Hubs aufläuft.The stroke to be effected with the actuators in the position of the vehicle seat 36 is limited in the individual degrees of freedom to both sides by limit switches 44 , of which only one is shown schematically in FIG. 1. The switching element of the limit switches can form a stop on which the vehicle seat 36 or a moving part thereof runs at the end of its stroke.
Die Motoren 34, 38 werden von einem Steuermodul 46 aktiviert, das seinerseits ein Signal von dem Lichtschrankenschalter erhält. Bestimmte Stellbewegungen am Fahrzeugsitz sind dabei sinnfällig einer Unterbrechung von Lichtschranken 22, 24, 26, 28 in den Fingermulden 14, 16 zugeordnet. Die Licht schranke 22 befindet sich beispielsweise an demjenigen Ende der das Sitzkissen 42 repräsentierenden Fingermulde 14, an dem die die Rückenlehne 40 repräsentierende Fingermulde 16 ansetzt. Bei Unterbrechung dieser Lichtschranke 22 wird der Fahrzeugsitz 36 durch entsprechende Aktivierung des Motors 34 in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verschoben. Die Lichtschranke 24 befindet sich am anderen Ende der das Sitz kissen 42 repräsentierenden Fingermulde 14. Bei Unterbrechung dieser Lichtschranke 24 wird der Motor 34 zu einer Gegenbe wegung angesteuert, die den Fahrzeugsitz 36 in Fahrzeuglängs richtung nach vorn verstellt. Die Lichtschranken 26, 28 liegen in der die Rückenlehne 40 repräsentierenden Fingermulde 16, und zwar in den Ausbuchtungen 18, 20, die Rückseite und Vorderseite der Rückenlehne 40 darstellen. Die optische Achse dieser Lichtschranken 26, 28 ist dabei im wesentlichen paral lel zu der Längsrichtung der Fingermulde 16 gerichtet. Bei Unterbrechung der Lichtschranke 26 in der vorderseitigen, der Fingermulde 14 zugewandten Ausbuchtung 20 wird der zweite Motor 38 im Sinn eines Steilerstellens der Rückenlehne 40 ange steuert, und bei Unterbrechung der Lichtschranke 28 in der rück seitigen Ausbuchtung 18 erfolgt durch Gegenbewegung dieses Mo tors 38 ein Absenken der Rückenlehne 40.The motors 34 , 38 are activated by a control module 46 , which in turn receives a signal from the light barrier switch. Certain actuating movements on the vehicle seat are obviously associated with an interruption of light barriers 22 , 24 , 26 , 28 in the finger depressions 14 , 16 . The light barrier 22 is located, for example, at that end of the finger recess 14 representing the seat cushion 42 , at which the finger recess 16 representing the backrest 40 attaches. If this light barrier 22 is interrupted, the vehicle seat 36 is moved backwards in the longitudinal direction of the vehicle by corresponding activation of the motor 34 . The light barrier 24 is located on the other end of the finger cushion 14 representing the seat cushion 42 . When this light barrier 24 is interrupted, the motor 34 is driven to a counter movement which adjusts the vehicle seat 36 to the front in the longitudinal direction of the vehicle. The light barriers 26 , 28 lie in the finger recess 16 representing the backrest 40 , specifically in the bulges 18 , 20 , which represent the back and front of the backrest 40 . The optical axis of these light barriers 26 , 28 is directed essentially parallel to the longitudinal direction of the finger recess 16 . If the light barrier 26 in the front, the finger recess 14 facing bulge 20 is interrupted, the second motor 38 is controlled in the sense of a steepening of the backrest 40 , and if the light barrier 28 in the rear bulge 18 is interrupted by counter movement of this motor 38 a Lowering the backrest 40 .
Die Griffmulden 14, 16 ermöglichen es, die für eine bestimmte Verstellbewegung des Fahrzeugsitzes 36 einzunehmende Finger position blind zu ertasten. Das ist besonders bedienungs freundlich und verkehrssicher, da so insbesondere der Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht vom Verkehrsgeschehen abgelenkt wird. Der erfindungsgemäße Lichtschrankenschalter ermöglicht weiterhin den Aufbau eines hermetisch geschlossenen Schalter gehäuses 10, in das weder Staub noch Feuchtigkeit eindringen kann, und das deshalb an beliebiger Stelle im Fahrzeug, und insbesondere im türnahen Bereich plaziert werden kann. Das Schaltergehäuse 10 zeichnet sich überdies durch einen platz sparenden, flachen Aufbau aus. Der Lichtschrankenschalter hat keine dem Verschleiß unterworfenen, mechanisch bewegten Teile, und seine Betätigung erfordert keinerlei Kraftauf wand.The recessed grips 14, 16 make it possible to blindly feel the position of the fingers to be taken for a specific adjustment movement of the vehicle seat 36 . This is particularly user-friendly and safe to drive, since the driver of the motor vehicle in particular is not distracted from the traffic situation. The light barrier switch according to the invention further enables the construction of a hermetically sealed switch housing 10 , into which neither dust nor moisture can penetrate, and which can therefore be placed anywhere in the vehicle, and in particular in the area near the door. The switch housing 10 is also characterized by a space-saving, flat structure. The light barrier switch has no mechanically moving parts subject to wear, and its operation does not require any effort.
Die durch Unterbrechung der Lichtschranken 22, 24, 26, 28 gegebenen Steuerbefehle werden von den Endschaltern 44 über steuert, wenn der Fahrzeugsitz 36 oder ein Teil davon am Ende seines Stellhubs angekommen ist. Die Beaufschlagung der Endschalter 44 bewirkt dann ein Abschalten der Motoren 34, 38. Eine Gegenbewegung des Fahrzeugsitzes aus der Endlage heraus ist durch Unterbrechen der entsprechenden Lichtschranke 22, 24, 26, 28 selbstverständlich weiterhin möglich.The control commands given by interrupting the light barriers 22 , 24 , 26 , 28 are overcontrolled by the limit switches 44 when the vehicle seat 36 or a part thereof has reached the end of its actuating stroke. The action on the limit switches 44 then causes the motors 34 , 38 to be switched off . A countermovement of the vehicle seat out of the end position is of course still possible by interrupting the corresponding light barrier 22 , 24 , 26 , 28 .
Zu dem Lichtschrankenschalter gehört ein Hauptschalter 48 mit Ein/Aus-Funktion für sämtliche Steuervorgänge. Der Haupt schalter 48 kann ebenfalls als Lichtschrankenschalter, aber auch in anderer Weise aufgebaut sein. Er muß betätigt werden, bevor eine Bedienungsperson durch Unterbrechung von Licht schranken 22, 24, 26, 28 eine Verstellbewegung des Fahrzeug sitzes 36 herbeiführen kann. Dadurch werden unbeabsichtigte, zufällige Verstellungen des Fahrzeugsitzes 36 vermieden. Nach erfolgter Sitzeinstellung wird der Lichtschrankenschalter durch erneute Betätigung des Hauptschalters 48 steuerungs mäßig außer Funktion gesetzt. Es ist auch möglich, für diese Funktion einen Zeitschalter vorzusehen, der beispielsweise eine gewisse Zeit nach dem Einschalten am Hauptschalter 48 oder Unterbrechen der letzten Lichtschranke 22, 24, 26, 28 automatisch abschaltet. Es sei noch angemerkt, daß das Vor handensein eines Hauptschalters 48 zwar nützlich, für die Erfindung aber nicht zwingend ist.The light barrier switch includes a main switch 48 with an on / off function for all control processes. The main switch 48 can also be constructed as a light barrier switch, but also in a different way. It must be actuated before an operator by interrupting light barriers 22 , 24 , 26 , 28 can bring about an adjustment movement of the vehicle seat 36 . In this way, unintentional, random adjustments of the vehicle seat 36 are avoided. After the seat has been adjusted, the light barrier switch is put out of control by pressing the main switch 48 again. It is also possible to provide a timer for this function, which automatically switches off, for example, a certain time after the main switch 48 has been switched on or the last light barrier 22 , 24 , 26 , 28 has been interrupted. It should also be noted that the presence of a main switch 48 is useful but not essential to the invention.
Fig. 3 zeigt das Ausführungsbeispiel eines Lichtschranken schalters, mit dem sich die motorische Verstellung eines Fahrzeugsitzes mit zusätzlichem Stellfreiheitsgraden steuern läßt. Zusätzlich zu der schon erwähnten Verstellung des Sitzes in Fahrzeuglängsrichtung und der Verstellung der Rückenlehnen neigung kann man hier den Sitz insgesamt anheben und absenken, die Neigung des Sitzkissens verstellen, die Rückenlehne in der Höhe verfahren und eine Kopfstütze ein und ausfahren. Für alle diese Bewegungen sind in Fingermulden des Schalters, die die Geometrie des von der Seite betrachteten Fahrzeug sitzes nachbilden, wahlweise zu unterbrechende Lichtschranken vorgesehen. Fig. 3 shows the embodiment of a light barrier switch with which the motorized adjustment of a vehicle seat can be controlled with additional degrees of freedom. In addition to the already mentioned adjustment of the seat in the longitudinal direction of the vehicle and the adjustment of the backrest inclination, you can raise and lower the seat overall, adjust the inclination of the seat cushion, move the backrest in height and extend and retract a headrest. For all these movements, light barriers are optionally provided in finger recesses of the switch, which emulate the geometry of the vehicle seat viewed from the side.
Die das Sitzkissen repräsentierende Fingermulde 14 hat in Fig. 3 zwei zusätzliche Ausbuchtungen 50, 52, die sich oben bzw. unten in mittiger Anordnung an den Längskanten der Fingermulde 14 befinden und sich im wesentlichen quer zu deren Längsrichtung erstrecken. In den Ausbuchtungen 50, 52 liegt je eine Lichtschranke 54, 56 mit in Längsrichtung der Fingermulde 14 gerichtetem Lichtstrahl. Bei Unterbrechung der unteren Lichtschranke 54 wird der Fahrzeugsitz insgesamt nach unten verfahren, und bei Unterbrechung der oberen Licht schranke 56 nach oben. Weitere Fingermulden 58, 60 befinden sich oberhalb bzw. unterhalb der das Sitzkissen repräsentierenden Fingermulde 14 an demjenigen Ende, das der die Rückenlehne repräsentierenden Fingermulde 16 abgewandt ist. In diesen Fingermulden 58, 60 liegt je eine Lichtschranke 62, 64, bei deren Unterbrechung die Sitzkissenneigung des Fahrzeugsitzes verändert wird. Die Vorderkante des Sitzkissens fährt dabei nach oben bzw. unten. Gegebenenfalls kann zugleich die Hinter kante des Sitzkissens in entgegengesetzter Richtung bewegt werden. Fig. 3 zeigt zur entsprechenden Bewegungssteuerung relativ kleine, separate Fingermulden 58, 60. Es versteht sich aber; daß statt dessen auch entsprechende Ausbuchtungen an der das Sitzkissen repräsentieren den Fingermulde 14 vorgesehen sein können. An der Fingermulde 60 wird gezeigt, wie durch einen Rand bzw. Wulst 112 gleichartig geformte in gleicher Richtung liegende Fingermulden durch den Tastvorgang mit dem Finger richtig identifiziert werden können.The finger recess 14 representing the seat cushion has two additional bulges 50 , 52 in FIG. 3, which are located at the top and bottom in a central arrangement on the longitudinal edges of the finger recess 14 and extend essentially transversely to their longitudinal direction. In each of the bulges 50 , 52 there is a light barrier 54 , 56 with a light beam directed in the longitudinal direction of the finger recess 14 . If the lower light barrier 54 is interrupted, the vehicle seat is moved downwards as a whole, and if the upper light barrier 56 is interrupted upwards. Further finger depressions 58 , 60 are located above or below the finger depression 14 representing the seat cushion at that end which faces away from the finger depression 16 representing the backrest. In each of these finger depressions 58 , 60 there is a light barrier 62 , 64 , the interruption of which changes the seat cushion inclination of the vehicle seat. The front edge of the seat cushion moves up or down. If necessary, the rear edge of the seat cushion can be moved in the opposite direction. Fig. 3 relatively small, separate displays for the respective motion control finger recesses 58, 60. But it goes without saying; that instead corresponding bulges on the seat cushion representing the finger recess 14 can be provided. The finger recess 60 shows how finger recesses of the same shape and lying in the same direction can be correctly identified by an edge or bead 112 by the finger touching process.
Die die Rückenlehne repräsentierende Fingermulde 16 ist in Fig. 3 an ihren Enden mit zwei zusätzlichen Lichtschranken 66, 68 versehen, deren Lichtstrahl sich quer zur Längsrichtung der Fingermulde 16 erstreckt. Bei Unterbrechung dieser Licht schranken 66, 68 fährt die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes nach oben bzw. unten. Oberhalb der Fingermulde 16 ist eine kleine zusätzliche Fingermulde 70 vorgesehen. Diese hat eine ovale Form und erstreckt sich im wesentlichen quer zu der das Sitzkissen repräsentierenden Fingermulde 14. Die Finger mulde 70 gibt so die Anordnung einer Kopfstütze wieder. Sie ist an ihrem oberen und unteren Ende mit je einer Licht schranke 72, 74 versehen, deren Lichtstrahl quer zu der Längs richtung der Fingermulde 70 gerichtet ist. Bei Unterbrechung dieser Lichtschranken 72, 74 wird die Kopfstütze eingefahren bzw. ausgefahren.The finger recess 16 representing the backrest is provided in FIG. 3 at its ends with two additional light barriers 66 , 68 , the light beam of which extends transversely to the longitudinal direction of the finger recess 16 . When these light barriers 66 , 68 are interrupted, the backrest of the vehicle seat moves up or down. A small additional finger recess 70 is provided above the finger recess 16 . This has an oval shape and extends essentially transversely to the finger depression 14 representing the seat cushion. The finger recess 70 thus reflects the arrangement of a headrest. It is provided at its upper and lower ends with a light barrier 72 , 74 , the light beam of which is directed transversely to the longitudinal direction of the finger recess 70 . When these light barriers 72 , 74 are interrupted, the headrest is retracted or extended.
Die Steuerung der Fahrzeugsitzverstellung erfolgt in allen Fällen derart, daß durch Unterbrechung der entsprechenden Lichtschranke eine bestimmte Stellbewegung ausgelöst und solange fortgesetzt wird, wie die Lichtschranke unterbrochen ist. Die Stellbewegung hört auf, wenn die Lichtschranke wie der freigegeben oder ein Endschalter erreicht wird.The vehicle seat adjustment is controlled in all Cases such that by interrupting the appropriate Photoelectric switch triggered a certain positioning movement and as long as the light barrier is interrupted is. The positioning movement stops when the light barrier is like released or a limit switch is reached.
Es empfiehlt sich, eine gewisse Ansprechverzögerung nach Unterbrechung einer Lichtschranke vorzusehen, wobei die Ver zögerungszeit bei größenordungsmäßig 1 Sekunde liegen kann. Es werden so unbeabsichtigte Verstellungen des Fahrzeugsitzes vermieden, die durch zufällige Unterbrechungen einer Licht schranke ausgelöst werden könnten. Eine gewisse Schaltträgheit ist auch im Hinblick auf eine ruhige Beherrschung der Ver stellmöglichkeiten durch die Bedienungsperson von Vorteil. Zumindest bei einer größeren Zahl von Verstellfreiheitsgraden sollte auch eine Schaltsperre vorhanden sein, die Mehrfachbe dienungen verhindert, so daß eine gleichzeitige Unterbrechung mehrerer Lichtschranken steuerungsmäßig unwirksam ist. Abge sehen davon, daß die Verstellbewegungen für die Bedienungs person übersichtlich bleiben, werden so auch widersprüch liche Steuerbefehle unterbunden.It is recommended to postpone a certain response delay Provide interruption of a light barrier, the Ver delay time can be of the order of 1 second. This will result in unintentional adjustments to the vehicle seat avoided by accidental interruptions of a light barrier could be triggered. A certain amount of inertia is also with regard to a calm mastery of the Ver adjustment options by the operator is an advantage. At least with a larger number of degrees of freedom of adjustment there should also be a shift lock, the multiple services prevented, so that a simultaneous interruption control of several light barriers is ineffective. Abge see that the adjustment movements for the operator person remain clear, this will also contradict Control commands prevented.
Fig. 4 zeigt exemplarisch eine die gewünschte Schaltverzöge rung und Mehrfachschaltsperre besorgende Schaltung mit zwei Lichtschranken, bei deren Unterbrechung ein Elektromotor 76 mit jeweils entgegengesetzter Drehrichtung in Gang ge setzt wird. Die Schaltung kann damit jeder der beschriebenen Sitzverstellbewegungen zugeordnet sein, und sie läßt sich leicht auf noch mehr Lichtschranken und zugehörige Stellan triebe erweitern. Fig. 4 shows an example of the desired Schaltverzöge tion and multiple switching lock providing circuit with two light barriers, at the interruption of which an electric motor 76 with GE in opposite directions is set in motion. The circuit can thus be assigned to each of the seat adjustment movements described, and it can be easily expanded to even more light barriers and associated actuators.
Die beiden in Fig. 4 gezeigten Lichtschranken 78, 80 haben als Lichtsender eine Leuchtdiode 82 und als Lichtempfänger einen Phototransistor 84. Beide werden aus dem Bordnetz des Fahrzeugs mit einer positiven Betriebsspannung U B versorgt, die gegen Masse 86 anliegt. In der Versorgungsleitung liegt der Hauptschalter 48. Eine Diode 88 dient dem Verpolschutz. Ein Spannungsstabilisator 90 reduziert die Bordnetzspannung auf die für die elektronische Schaltung vorgesehene Spannung, z. B. einen TTL-Pegel von 5 Volt. Die stabilisierte Spannung liegt über einen Vor widerstand 92 an den gegen Masse geschalteten Leuchtdioden 82 und dem Eingangspol der Phototransistoren 84 an. Der Aus gang der Phototransistoren ist jeweils über ein RC-Glied an den Eingang eines Schmitt-Triggers 94 geschaltet. Der Widerstand 96 des RC-Glieds liegt mit den genannten Polen in Reihe, und die Kapazität 98 des RC-Glieds liegt in einem Zweig gegen Masse. Parallel dazu ist der Ausgang des Photo transistors 84 über einen Ableitwiderstand 100 mit Masse verbunden. Bei den Schmitt-Triggern 94 handelt es sich z. B. um in TTL realisierte, invertierende Schmitt-Trigger, die von der stabilisierten Spannungsquelle versorgt werden.The two light barriers 78 , 80 shown in FIG. 4 have a light-emitting diode 82 as the light transmitter and a phototransistor 84 as the light receiver. Both are supplied from the vehicle electrical system with a positive operating voltage U B , which is applied to ground 86 . The main switch 48 is located in the supply line. A diode 88 serves to protect against polarity reversal. A voltage stabilizer 90 reduces the vehicle electrical system voltage to the voltage provided for the electronic circuit, e.g. B. a TTL level of 5 volts. The stabilized voltage is present across a resistor 92 in front of the light-emitting diodes 82 connected to ground and the input pole of the phototransistors 84 . The output of the phototransistors is connected via an RC element to the input of a Schmitt trigger 94 . The resistor 96 of the RC element is in series with the poles mentioned, and the capacitance 98 of the RC element is in a branch to ground. In parallel, the output of the photo transistor 84 is connected to ground via a bleeder resistor 100 . The Schmitt triggers 94 are e.g. B. to realized in TTL, inverting Schmitt triggers, which are supplied by the stabilized voltage source.
Den Ausgängen der beiden Schmitt-Trigger 94 ist je eine Tran sistor-Verstärkerstufe nachgeschaltet. Zu dieser gehört ein Treibertransistor 102, mit dessen Basis der Ausgang des Schmitt-Triggers 94 über einen Vorwiderstand 104 verbunden ist. Der Emitter des Treibertransistors 102 liegt gegen Masse, und der Kollektor ist mit dem einen Spulenanschluß einer Relaisspule 106 verbunden, deren anderer Spulenanschluß über den Endschalter 44 mit dem Bordnetz verbunden ist. Der Relais spule 106 liegt ein Lastwiderstand 108 parallel. Über die Schalt kontakte 111 des Relais ist die Versorgungsleitung des Elektromotors 76 geführt, der aus dem Bordnetz gespeist wird. Den beiden Relais sind dabei verschiedene Wicklungsenden des Motors 76 zugeordnet, der bei Schließen des einen Relaiskontakts mit Drehrichtung links, und bei Schließen des anderen Relaiskontakts mit Drehrichtung rechts in Gang gesetzt wird.The outputs of the two Schmitt triggers 94 are each followed by a transistor amplifier stage. This includes a driver transistor 102 , to the base of which the output of the Schmitt trigger 94 is connected via a series resistor 104 . The emitter of driver transistor 102 is grounded, and the collector is connected to one coil connection of a relay coil 106 , the other coil connection of which is connected to the vehicle electrical system via limit switch 44 . The relay coil 106 is a load resistor 108 in parallel. About the switching contacts 111 of the relay, the supply line of the electric motor 76 is guided, which is fed from the vehicle electrical system. Different winding ends of the motor 76 are assigned to the two relays, which ends when the one relay contact closes with the direction of rotation to the left and when the other relay contact closes with the direction of rotation to the right.
Ausgänge und Eingänge der beiden Schmitt-Trigger 94 sind über Kreuz rückgekoppelt. Hierzu führt von dem Ausgang des einen Schmitt-Triggers jeweils eine Leitung an den Eingang des anderen Schmitt-Triggers, wobei in den Leitungen je eine Koppeldiode 110 liegt.Outputs and inputs of the two Schmitt triggers 94 are fed back crosswise. For this purpose, one line leads from the output of one Schmitt trigger to the input of the other Schmitt trigger, with a coupling diode 110 in each of the lines.
Die Schaltung gemäß Fig. 4 funktioniert wie folgt. Bei einge schaltetem Hauptschalter 48 emittieren beide Leuchtdioden 82 Licht, das bei nichtunterbrochener Lichtschranke auf die Phototransistoren 84 fällt und deren Innenwiderstand ver ringert. Daraus resultiert eine positive Spannung am Eingang der invertierenden Schmitt-Trigger 94. Am Ausgang der Schmitt- Trigger 94 und damit auch am Eingang der Basis der nachge schalteten Treibertransistoren 102 liegt somit Massepotential. The circuit of FIG. 4 operates as follows. When the main switch 48 is switched on, the two light-emitting diodes 82 emit light which falls on the phototransistors 84 when the light barrier is not interrupted and reduces their internal resistance. This results in a positive voltage at the input of the inverting Schmitt trigger 94 . Ground potential is thus at the output of the Schmitt trigger 94 and thus also at the input of the base of the downstream driver transistors 102 .
Die Transistoren 102 sind hochohmig, und die Relais 106 werden nicht angesteuert. Beide Relaiswechselkontakte befinden sich in Ruhelage und verbinden die Ankerwicklungsenden des Elektro motors 76 mit Massepotential. Erfolgt nun eine Unterbrechung des Lichtstrahls einer der Lichtschranken 78, 80 durch z. B. einen Finger, so wird der entsprechende Phototransistor 84 hochohmig. Der Eingang des zugehörigen invertierenden Schmitt- Triggers 94 wird über den Ableitwiderstand 100 auf Massepoten tial gezogen, wobei aber das aus dem Widerstand 96 und der Ka pazität 98 bestehende Integrierglied bewirkt, daß die Spannungs änderung am Eingang des Schmitt-Triggers 94 nicht sprunghaft, sondern mit einer Zeitkonstanten von beispielsweise ca. 1 Se kunde erfolgt. Nach Ablauf dieser Schaltverzögerung steht am Ausgang des invertierenden Schmitt-Triggers 94 positives Poten tial an, welches über die Koppeldiode 110 an den Eingang des anderen Schmitt-Triggers 94 gelegt wird. Dieser andere Schmitt- Trigger 94 ist damit verriegelt, wodurch jede Unterbrechung des Lichtstrahls in der zugehörigen anderen Lichtschranke ig noriert wird. Das positive Potential am Ausgang des Schmitt- Triggers 94 steuert den Treibertransistor 102 an, der die Er regerspule des Schaltrelais 106 mit Strom versorgt. Der Schalt kontakt des Relais 106 schließt, und es wird die Versorgungs spannung an das entsprechende Wicklungsende des Motorankers gelegt, der daraufhin in der gewünschten Drehrichtung anläuft und eine Verstellung des Fahrzeugsitzes oder eines Teils davon bewirkt. Dieser Verstellvorgang dauert an, bis die Unter brechung des Lichtstrahls in der Lichtschranke 78, 80 wieder aufgehoben oder ein mechanischer Anschlag des Sitzes erreicht wird. In letzterem Fall übernimmt der Endschalter 44 die Ab schaltung des Motors, indem der Erregerstrom des Relais 106 unterbrochen wird.The transistors 102 are high-resistance and the relays 106 are not driven. Both relay changeover contacts are in the rest position and connect the armature winding ends of the electric motor 76 to ground potential. If the light beam of one of the light barriers 78 , 80 is interrupted by e.g. B. a finger, the corresponding phototransistor 84 becomes high-resistance. The input of the associated inverting Schmitt trigger 94 is drawn to ground potential via the bleeder resistor 100 , but the integrator consisting of the resistor 96 and the capacitor 98 causes the voltage change at the input of the Schmitt trigger 94 not to jump, but rather with a time constant of, for example, about 1 second. After this switching delay has expired, positive potential is present at the output of the inverting Schmitt trigger 94 , which is connected to the input of the other Schmitt trigger 94 via the coupling diode 110 . This other Schmitt trigger 94 is thus locked, as a result of which any interruption of the light beam in the associated other light barrier is ignored. The positive potential at the output of the Schmitt trigger 94 controls the driver transistor 102 , which supplies the excitation coil of the switching relay 106 with current. The switching contact of the relay 106 closes, and the supply voltage is applied to the corresponding winding end of the motor armature, which then starts up in the desired direction of rotation and causes an adjustment of the vehicle seat or a part thereof. This adjustment process continues until the interruption of the light beam in the light barrier 78 , 80 is canceled again or a mechanical stop of the seat is reached. In the latter case, the limit switch 44 takes over the circuit from the motor by interrupting the excitation current of the relay 106 .
Die Lichtschranken 78, 80 bilden nach alledem nur abwechselnd zu betätigende opto-elektronische Einschalter für den Motor rechts- und -linkslauf. Der beschriebene Funktionsablauf wird bei Schließen einer Lichtschranke 78, 80 von dem jeweils zuge hörigen Teil der Schaltung nach Fig. 4 übernommen, während der Schmitt-Trigger 94 des anderen Schaltungsteils verriegelt ist. Es versteht sich, daß noch beliebig mehr Lichtschranken und damit gesteuerte Stellmotoren vorhanden sein können, wobei die Ausgänge der entsprechenden Schmitt-Trigger vorzugsweise auf die Eingänge aller anderen Schmitt-Trigger rückgekoppelt sind.After all, the light barriers 78 , 80 only form opto-electronic switch-on switches for the motor that run clockwise and counterclockwise. The functional sequence described is carried out when a light barrier 78 , 80 is closed by the respectively associated part of the circuit according to FIG. 4, while the Schmitt trigger 94 of the other circuit part is locked. It goes without saying that any number of light barriers and actuators controlled thereby can be present, the outputs of the corresponding Schmitt triggers preferably being fed back to the inputs of all other Schmitt triggers.
Ebenso versteht es sich, daß zur Unterdrückung von Störimpulsen im Fahr betrieb ein geeignetes Schaltglied, z. B. eine RC-Kombination, im Betriebs spannungseingang vorgesehen sein kann.It is also understood that to suppress interference in driving operate a suitable switching element, e.g. B. an RC combination, in operation voltage input can be provided.
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