-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Regelungssystem zum
Regeln der Bewegung eines elektrischen Fahrzeugsitzes und insbesondere ein
derartiges Regelungssystem, das für geregelte Geschwindigkeiten
der Beschleunigung, Bewegung und Verzögerung während der Bewegung des Sitzes sorgt.
-
Verstellbare
Sitzeinheiten für
Fahrzeuge sehen typischerweise vor, dass ein Sitz entlang einem Paar
in einem Abstand voneinander angeordneten Schieneneinheiten nach
vorne/nach hinten bewegt oder verstellt werden kann. Jede Schieneneinheit umfasst
typischerweise ein erstes Schienenglied, das im Fahrzeug eingebaut
ist und ein zweites Schienenglied, das so getragen wird, dass es
relativ zum ersten Schienenglied beweglich ist. Die ersten und die
zweiten Schienenglieder sind gewöhnlich
in einer horizontalen Konfiguration eingebaut, wobei sich an Seiten
der ersten und der zweiten Schienen Lagerglieder befinden. Der Sitz
wird nach vorne/nach hinten verstellt, indem die zweiten Schienenglieder
relativ zu den ersten Schienengliedern verschoben werden. Dies wird
häufig
als "zweifach" verstellbarer Sitz bezeichnet.
Die verstellbare Sitzeinheit kann außerdem vorsehen, dass der Sitz
nach oben/nach unten bewegt oder verstellt werden kann. Der Sitz
wird gewöhnlich
durch Anheben/Absenken der Schieneneinheiten nach oben/nach unten
verstellt. Dies wird häufig
als "vierfach" verstellbarer Sitz
bezeichnet. Die verstellbare Sitzeinheit kann außerdem vorsehen, dass eine
Sitzlehne relativ zu einem Sitzunterteil nach vorne/nach hinten
gedreht oder verstellt werden kann. Dies wird häufig als "sechsfach" verstellbarer Sitz bezeichnet. Die
verstellbare Sitzeinheit kann außerdem vorsehen, dass die vordere
und die hintere Kante des Sitzunterteils unabhängig voneinander nach oben/nach
unten bewegt oder verstellt werden können. Dies wird häufig als "achtfach" verstellbarer Sitz
bezeichnet. Natürlich
kann jede beliebige Kombination der oben beschriebenen Sitzeinstellungen
in einem bestimmten Fahrzeugsitz genutzt werden.
-
Elektrisch
verstellbare Sitze nutzen Motorantriebseinheiten, um die verschiedenen
Einstellungen vorzunehmen. Die Gesamtzahl der Motoreinheiten hängt typischerweise
von der Zahl der Möglichkeiten der
Verstellung der Sitzeinheit ab. Beispielsweise hat ein zweifach
verstellbarer Sitz typischerweise eine einzige Motoreinheit mit
mindestens einem bidirektionalen Elektromotor, der ein Paar Antriebswellen dreht,
die mit an den zweiten Schienengliedern angebrachten Zahnradeinheiten
verbunden sind. Obwohl diese bekannten elektrisch verstellbaren
Sitze ihre gewünschten
Funktionen zwar adäquat
ausführen, haben sie
eine Reihe von Nachteilen. Insbesondere werden die Sitze auf unkontrollierte
Weise bewegt. Das heißt,
Leistung wird auf vorherbestimmte Weise an den Motor zugeführt, um
den Sitz zu bewegen und die Leistung wird nicht basierend auf der
tatsächlichen
Bewegung des Sitzes in Echtzeit eingestellt. Als Folge verändert sich
die tatsächliche
Bewegung des Sitzes in Abhängigkeit
von der Belastung und anderen Bedingungen und kann auf eine gewünschte Weise
erfolgen oder auf eine gewünschte
Weise erfolgen müssen.
-
FR-A-2,668,617 offenbart
eine Fahrzeugsitzeinheit, umfassend, in Kombination, einen entlang einem
Pfad beweglichen Sitz, einen Motor zum Antreiben des Sitzes auf
dem Pfad, einen Sensor, der ein eine Bewegung des Sitzes auf dem
Pfad anzeigendes Signal erzeugt, einen den Motor betreibenden Regler,
um den Sitz entlang dem Pfad zu bewegen, der mit dem Sensor in Verbindung
steht, um das Signal zu empfangen, um eine Rückführungs-Regelschleife zu bilden, wobei der Regler
den Sitz veranlasst, mit einer geregelten Beschleunigungsgeschwindigkeit
auf eine geregelte Geschwindigkeit zu beschleunigen und mit einer
geregelten Verzögerungsgeschwindigkeit
von der geregelten Geschwindigkeit zu verzögern.
-
Dementsprechend
besteht auf dem Gebiet ein Bedarf an einer verbesserten elektrisch
verstellbaren Fahrzeugsitzeinheit.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt ein Regelungssystem für einen
Fahrzeugsitz bereit, das mindestens einige der vorangehend aufgeführten Probleme
der verwandten Gebiete löst.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Fahrzeugsitzeinheit der Art die bekannt ist,
beispielsweise aus
FR-A-2,668,617 ,
bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler unter Verwendung des
Signals der Rückführungs-Regelschleife
den Motor kontinuierlich so einstellt, dass eine Ist-Beschleunigungsgeschwindigkeit
des Sitzes im Wesentlichen gleich einer vorherbestimmten Beschleunigungsgeschwindigkeit
gehalten wird, unter Verwendung des Signals der Rückführungs-Regelschleife
den Motor kontinuierlich so einstellt, dass eine Ist-Geschwindigkeit
des Sitzes im Wesentlichen gleich einer vorherbestimmten Geschwindigkeit
gehalten wird, und unter Verwendung des Signals der Rückführungs-Regelschleife den
Motor kontinuierlich so einstellt, dass eine Ist-Verzögerungsgeschwindigkeit
des Sitzes im Wesentlichen gleich einer vorherbestimmten Verzögerungsgeschwindigkeit
gehalten wird.
-
Aus
der vorangehenden Offenbarung und der nachfolgenden ausführlicheren
Beschreibung von verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen wird es für den Fachmann
offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung einen bedeutenden
Fortschritt in der Technologie und auf dem Gebiet elektrisch verstellbarer
Fahrzeugsitze bietet. Von besonderer Bedeutung ist in diesem Zusammenhang
das Potenzial, das die Erfindung für die Bereitstellung einer
qualitativ hochwertigen, zuverlässigen,
preisgünstigen
Einheit bietet. Zusätzliche
Merkmale und Vorteile verschiedener bevorzugter Ausführungsformen
lassen sich anhand der nachfolgend bereitgestellten ausführlichen
Beschreibung besser verstehen.
-
Diese
und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden unter Verweis
auf die nachfolgende Beschreibung und Zeichnungen offensichtlich, wobei:
-
1 eine
Seitenansicht einer Fahrzeugsitzeinheit mit einem Schieneneinbausystem
ist;
-
2 eine
vergrößerte perspektivische
Ansicht des Schieneneinbausystems von 1 ist, wobei
das Sitzunterteil und die Sitzlehne zur Klarheit entfernt sind;
-
3 eine
schematische Ansicht eines Regelungssystems der Fahrzeugsitzeinheit
von 1 und 2 ist;
-
4 eine
perspektivische Ansicht einer Bedienereingabe-Schaltereinheit ist;
und
-
5 eine
perspektivische Explosionsansicht der Bedienereingabe-Schaltereinheit
von 4 ist.
-
Es
ist zu beachten, das die angehängten Zeichnungen
nicht unbedingt maßstabsgetreu
sind und eine in gewissem Maß vereinfachte
Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale zeigen, die für die Grundsätze der
Erfindung bezeichnend sind. Die speziellen Entwurfsmerkmale eines
Regelungssystems für
einen Fahrzeugsitz, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich, zum
Beispiel, spezieller Abmessungen, Orientierungen, Lagen und Formen
werden zum Teil durch die bestimmte vorgesehene Anwendung und Einsatzumgebung
bestimmt. Gewisse Merkmale der abgebildeten Ausführungsformen wurden relativ
zu anderen vergrößert oder
verzerrt, um die Veranschaulichung und das klare Verständnis zu erleichtern.
Insbesondere können
dünne Merkmale verdickt
sein, beispielsweise zur Klarheit oder Veranschaulichung. Sofern
nichts anderes angegeben ist, beziehen sich alle Verweise auf Richtung
und Position auf die in den Zeichnungen abgebildete Orientierung
der Fahrzeugsitzeinheit. Im Allgemeinen bedeutet nach oben oder
aufwärts
eine Aufwärtsrichtung
in der Ebene des Papiers in 1 und nach
unten oder abwärts
bedeutet eine Abwärtsrichtung
in der Ebene des Papiers in 1. Außerdem bedeutet
im Allgemeinen nach vorne oder vorwärts eine Richtung zur Fahrzeugfront,
das heißt
in der Ebene des Papiers in 1 nach links
und nach hinten oder rückwärts bedeutet
eine Richtung zum Fahrzeugheck, das heißt in der Ebene des Papiers
von 1 nach rechts.
-
Für den Fachmann,
das heißt
für diejenigen mit
Kenntnissen oder Erfahrungen auf diesem technischen Gebiet, wird
es offensichtlich sein, dass für
das hierin offenbarte verbesserte Regelungssystem für einen
Fahrzeugsitz viele Anwendungen und Ausführungsabwandlungen möglich sind.
Die nachfolgende ausfürliche
Diskussion verschiedener alternativer und bevorzugter Ausführungsformen
veranschaulicht die allgemeinen Grundsätze der Erfindung unter Verweis
auf eine bevorzugte Ausführungsform.
Für den Fachmann
werden in Anbetracht dieser Offenbarung weitere, für andere
Anwendungen geeignete, Ausführungsformen
offensichtlich sein.
-
Betrachtet
man nun die Zeichnungen, zeigt 1 schematisch
eine Fahrzeugsitzeinheit 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die abgebildete Fahrzeugsitzeinheit 10 umfasst
ein Sitzunterteil 12, das in einem Fahrzeug auf einer Einbaueinheit 14 eingebaut
ist. Eine Sitzlehne 16 wird zum Unterteil 12 getragen.
Bei der abgebildeten Sitzeinheit 10 handelt es sich um
einen "vierfach" verstellbaren Sitz,
der die horizontale Verstellung nach vorne/nach hinten und die vertikale Verstellung
nach oben/nach unten vorsieht. Es ist jedoch zu beachten, dass die
hierin beschriebene vorliegende Erfindung mit einer elektrischen
Sitzverstellvorrichtung verwendet werden kann, die nur eine dieser
oben beschriebenen Bewegungen oder Verstellungen umfasst, wie beispielsweise
eine horizontale Bewegung nach vorne/nach hinten alleine oder eine oder
beide dieser Bewegungen oder Verstellungen in Kombination mit einer
beliebigen Zahl zusätzlicher Bewegungen
oder Verstellungen, wie beispielsweise der unabhängigen Bewegung der vorderen
und der hinteren Kante des Sitzunterteils und/oder der Drehbewegung
der Sitzlehne gegenüber
dem Sitzunterteil, die jeweils auch getrennt verwendet werden können.
-
Wie
am besten in 2 gezeigt, umfasst die Einbaueinheit 14 eine
innen liegende Schieneneinheit 18 und eine außen liegende
Schieneneinheit 20, die im Wesentlichen parallel und in
einem seitlichen Abstand voneinander angeordnet sind. Die innen
liegende und die außen
liegende Schieneneinheit 18, 20 sind an einer
Fahrzeugstruktur 22, wie beispielsweise einem Fahrzeugboden
angebaut. Die Begriffe innen liegend und außen liegend werden in dieser Beschreibung
nur zum Zweck der Klarheit und Veranschaulichung verwendet und dürfen nicht
als einschränkend
betrachtet werden.
-
Jede
Schieneneinheit 18, 20 umfasst eine erste Schiene 30 und
eine zweite Schiene 32. Die erste Schiene 30 ist
vorzugsweise eine obere oder innere Schiene, die fest an der Fahrzeugstruktur 22 angebaut
ist. Die zweite Schiene 32 ist vorzugsweise eine obere
oder innere Schiene, die von der ersten Schiene 30 getragen
wird, so dass die zweite Schiene 32 relativ zur ersten
Schiene nach vorne oder nach hinten bewegt werden kann. Die Begriffe
innere, äußere, nach
vorne, nach hinten, obere, untere, wie sie in dieser Beschreibung
verwendet werden, dienen nur der Veranschaulichung und dürfen nicht als
einschränkend
betrachtet werden.
-
Eine
Horizontalantriebs-Motoreinheit 24 ist an einer der Schieneneinheiten 18, 20 angebracht. Die
Horizontalantriebs-Motoreinheit 24 bewegt die zweiten Scheinen 32 relativ
zu den ersten Schienen 30, um die horizontale Position
des Sitzunterteils 12 zu verstellen. Eine Vertikalantriebs-Motoreinheit 26 ist
ebenfalls an einer der Schieneneinheiten 18, 20 angebracht.
Die Vertikalantriebs-Motoreinheit 26 verstellt die vertikale
Position des Sitzunterteils 12. Bei den Antriebsmotoren
handelt es sich vorzugsweise um Gleichstrommotoren.
-
Wie
am besten in 3 gezeigt, umfasst die verstellbare
Sitzeinheit 10 ein Regelungssystem 34. Das Regelungssystem 34 umfasst
einen Regler 36, Bediener-Eingabeschalter 38,
die Antriebsmotoren 24, 26 und Regelsensoren 40, 42.
Der Regler 36 ist vorzugsweise in der Form eines Mikroprozessors, der
ein im Speicher gespeichertes Regelungsprogramm ausführt. Bei
dem Speicher kann es sich um einen beliebigen bekannten Typ handeln,
der mit Mikroprozessoren verwendet wird und er kann RAM- und/oder
ROM-Speicherelemente umfassen. Die abgebildete Ausführungsform
umfasst einen gemeinsamen Regler 36 für alle die Antriebsmotoren 24, 26 und
regelt jede der Sitzverstellungen. Es wird jedoch darauf hingewiesen,
dass getrennte Regler für
einen oder mehrere Antriebsmotoren der Sitzeinheit verwendet werden
können.
-
Vorzugsweise
sind Motortreiber mit den Antriebsmotoren 24, 26 verbunden
und empfangen Regelsignale vom Regler 36. Die Motortreiber
umfassen Schaltungen zum Wandeln von Regelsignalen vom Regler 36 zum
Regeln des Flusses von Strom in einer von zwei Richtungen, um die
Drehrichtung der Ausgangswellen der Antriebsmotoren 24, 26 zu
wählen.
Die Motortreiber können
vom Regler 36 getrennt sein, beispielsweise an den Antriebsmotoren 24, 26 befestigt
oder können
alternativ mit dem Regler 36 integriert sein.
-
Die
Bediener-Eingabeschalter 38 können Schalter beliebiger bekannter
Art umfassen, wie beispielsweise einen Zweistellungs-Schalter für die Bewegung
nach vorne und nach hinten und einen Zweistellungs-Schalter für die Bewegung
nach oben und nach unten. Vorzugsweise ist mindestens ein Speicherschalter
vorgesehen, um den Sitz in eine bevorzugte Position der Bedienperson
zu bewegen, die die Bedienperson im Speicher des Reglers 36 speichern kann.
-
Der
Horizontal-Regelsensor 40 ist dazu angepasst, ein Ausgangssignal
zu liefern, das die Horizontalposition des Fahrzeugssitzes angibt.
Der Regelsensor 40 kann von beliebiger bekannter geeigneter
Art sein, die Ausgangssignale, wie beispielsweise Impulse oder Spannungen,
als Reaktion auf Drehung oder Bewegung einer Komponente, wie beispielsweise
eine Halleffektvorrichtung oder ein Potentiometer, liefert. Der
Regelsensor 40 kann in der Nähe vom oder am Antriebsmotor 24 angebracht
sein, so dass er ein veränderliches
Signal liefert, das von der Drehung der Ausgangswelle des Motors 24 abhängt. Der Regelsensor 40 kann
mindestens eines und möglicherweise
mehrere Ausgangssignale für
jede volle Umdrehung der Ausgangswelle des Motors 24 erzeugen.
Der Regelsensor 40 kann alternativ an oder in der Nähe von einer
der ersten oder der zweiten Schienen 30, 32 angebracht
sein, so dass er ein veränderliches
Ausgangssignal liefert, das von der Horizontalposition der zweiten
Schienen 32 relativ zu den ersten Schienen 30 abhängt. Der
Regelsensor 40 ist vorzugsweise mit dem Regler 36 verbunden,
so dass diese Ausgangssignale in den Regler 36 eingegeben werden.
Wenn er auf diese Weise angeschlossen ist, bildet der Regelsensor 40 eine
Rückführungs-Regelschleife,
die zum Regeln der Horizontalbewegung des Sitzes verwendet werden
kann.
-
Der
Vertikal-Regelungssensor 42 ist dazu angepasst, ein Ausgangssignal
zu liefern, das die Vertikalposition des Fahrzeugssitzes angibt.
Der Regelungssensor 42 kann ebenfalls von beliebiger bekannter
geeigneter Art sein, die Ausgangssignale, wie beispielsweise Impulse
oder Spannungen, als Reaktion auf Drehung oder Bewegung einer Komponente,
wie beispielsweise eine Halleffektvorrichtung oder ein Potentiometer,
liefert. Der Regelsensor 42 kann in der Nähe vom oder
am Antriebsmotor 26 angebracht sein, so dass er ein veränderliches
Signal liefert, das von der Drehung der Ausgangswelle des Motors 24 abhängt. Der
Regelsensor 40 kann mindestens eines und möglicherweise
mehrere Ausgangssignale für
jede volle Umdrehung der Ausgangswelle des Motors 24 erzeugen.
Der Regelsensor 42 kann alternativ an oder in der Nähe von Einbaueinheitskomponenten
angebracht werden, so dass er ein veränderliches Ausgangssignal liefert, das
von der Vertikalposition des Sitzes abhängt. Der Regelsensor 42 ist
vorzugsweise mit dem Regler 36 verbunden, so dass diese
Ausgangssignale in den Regler 36 eingegeben werden. Wenn
er auf diese Weise angeschlossen ist, bildet der Regelsensor 42 eine
Rückführungs-Regelschleife,
die zum Regeln der Vertikalbewegung des Sitzes verwendet werden kann.
-
Die
Ausgangssignale von den Regelsensoren 40, 42 werden
vom Regler 36 genutzt, um einen Zählwert oder eine digitale Repräsentation
der tatsächlichen
Verschiebungsposition der Sitzantriebselemente zwischen Extrempositionen
des Verfahrwegs, wie beispielsweise einer vorderen Verfahrwegsende-Grenze
und einer hinteren Verfahrwegsende-Grenze, bereitzustellen. Die
Verfahrwegsende-Grenzen sind im Speicher des Reglers 36 als Zählwerte
oder digitale Repräsentationen
vorab gespeichert, wie beispielsweise ein Zählwert von "Null" für die vordere
Verfahrwegsende-Grenze und ein Zählwert
von "x" für die hintere
Verfahrwegsende-Grenze, so dass "x" die Gesamtzahl von
Zählwerten
für die
volle Verfahrwegslänge
ist. Die Ausgangssignale von den Regelsensoren 40, 42 werden
vom Regler kontinuierlich als aufsummierte Zählwerte oder digitale Repräsentationen
im Speicher gespeichert, um eine bekannte Angabe der letzen und/oder aktuellen
Positionen des Fahrzeugssitzes zu liefern. Beispielsweise hat der
Regler 36 eine Angabe der genauen aktuellen Position der
Horizontalantriebselemente und daher der horizontalen Vorne-hinten-Position des Sitzes
relativ zu einer bekannten Referenz, basierend auf der aufsummierten
digitalen Zählwert-Repräsentation
von Ausgangssignalen, die der Regler 36 während der
Horizontalbewegung des Sitzes vom Regelsensor 40 empfängt.
-
Die
Ausgangssignale der Regelsensoren 40, 42 werden
vom Regler 36 verwendet, um die Bewegung des Sitzes zu
regeln. Der Regler 36 ist dazu angepasst, den Sitz zu veranlassen,
mit einer geregelten vorherbestimmten Beschleunigungsgeschwindigkeit
von einem Halt auf eine geregelte vorherbestimmte konstante Geschwindigkeit
zu beschleunigen und mit einer geregelten vorherbestimmten Verzögerungsgeschwindigkeit
von der geregelten vorherbestimmten konstanten Geschwindigkeit zu
einem Halt zu verzögern.
Beschleunigung, Geschwindigkeit und Verzögerung des Sitzes werden vom Regler 36 über die
Rückführungs-Regelschleife geregelt,
die von den Regelsensoren 40, 42 gebildet wird.
Der Regler 36 überwacht
die Bewegung des Sitzes kontinuierlich über die Rückführungs-Regelschleife und stellt
den Betrieb der Antriebsmotoren 24, 26 ein, um
die gewünschte
Bewegung des Sitzes zu erhalten/beizubehalten. Der Regler ist dazu
angepasst, die Beschleunigungsgeschwindigkeit anhand einer im Speicher
gespeicherten vorherbestimmten Beschleunigungsgeschwindigkeit zu
regeln und den Betrieb des Motors einzustellen, um die gespeicherte vorherbestimmte
Beschleunigungsgeschwindigkeit beizubehalten. Der Regler ist außerdem dazu
angepasst, die konstante Geschwindigkeit des Sitzes zu regeln, indem
er eine Ist-Geschwindigkeit des Sitzes unter Verwendung der Rückführungs-Regelschleife bestimmt,
die Ist-Geschwindigkeit mit einer im Speicher gespeicherten vorherbestimmten
konstanten Geschwindigkeit vergleicht und den Betrieb des Motors
einstellt, um die Ist-Geschwindigkeit im Wesentlichen gleich der
gespeicherten vorherbestimmten konstanten Geschwindigkeit zu halten.
Der Regler ist weiter dazu angepasst, die Verzögerungsgeschwindigkeit des
Sitzes anhand einer im Speicher gespeicherten vorherbestimmten Verzögerungsgeschwindigkeit
zu regeln und den Betrieb des Motors einzustellen, um die vorherbestimmte
Verzögerungsgeschwindigkeit
beizubehalten. Durch Nutzen einer Rückführungs-Regelschleife, um Bewegungen des Sitzes
aktiv zu regeln, können
gewünschte
Bewegungen erhalten werden, selbst unter veränderlichen Belastungs- und
anderen Bedingungen.
-
Vorzugsweise
verwendet der Regler 36 Pulsbreitenmodulation, um die Antriebsmotoren 24, 26 anzutreiben.
Das heißt,
Leistung wird in Impulsen an die Antriebsmotoren 24, 26 geliefert
und der Motorausgang dadurch geregelt, dass der Regler 36 das Einschaltverhältnis der
an die Antriebsmotoren 24, 26 gelieferten Leistung
verändert.
Der Sitz kann beschleunigt werden, indem das Einschaltverhältnis der zugeführten Leistung
schrittweise oder kontinuierlich erhöht wird. Eine konstante Geschwindigkeit
des Sitzes kann beibehalten werden, indem das Einschaltverhältnis der
zugeführten
Leistung kontinuierlich eingestellt wird, um die gewünschte Geschwindigkeit selbst
unter veränderlichen
Belastungen und Bedingungen beizubehalten. Der Sitz kann verzögert werden,
indem das Einschaltverhältnis
der zugeführten Leistung
schrittweise oder kontinuierlich verringert wird.
-
Da
der Regler 36 die aktuelle Position des Sitzes und die
extremen Verfahrwegsende-Grenzen kennt,
kann der Regler 36 vorteilhafterweise mit "Weichhalt"-Orten programmiert
werden, die vor physischen Anschlägen an den extremen Verfahrwegsende-Grenzen
liegen.
-
Die
gespeicherten Weichhalte ermöglichen es
dem Regler 36, jedes Mal automatisch den Antriebsmotor 24, 26 zu
deaktivieren, um den Sitz in dieser bestimmten Verstellrichtung
anzuhalten, wenn ein Weichhalt erreicht wird und bevor die physischen Anschläge eingerückt werden.
Die Systemlebensdauer wird verlängert,
indem das gewalttätige
Einrücken
der physischen Anschläge
eliminiert wird. Es wird darauf hingewiesen, dass der Regler 36 vorzugsweise
bei dem vorab gespeicherten Zählwert bzw.
der digitalen Repräsentation
des Weichhalts, der sich in einer ausreichenden Entfernung vom physischen
Anschlag befindet, beginnt, den Sitz mit einer geregelten vorherbestimmten
Verzögerungsgeschwindigkeit
zu verzögern,
damit der Sitz anhalten oder beinahe anhalten kann, bevor er den
physischen Anschlag berührt.
-
Die
Ausgangssignale von den Regelsensoren 40, 42 können außerdem genutzt
werden, um zu erkennen, ob der Sitz während der Bewegung auf ein Hindernis
gestoßen
ist. Wenn es sich bei den Regelsensoren 40, 42 beispielsweise
um Halleffektvorrichtungen handelt, kann der Regler 36 feststellen,
ob an ein Hindernis gestoßen
wurde, indem eine Zeitdauer zwischen Signalimpulsen bestimmt wird,
die von den Regelsensoren 40, 42 empfangen wurden.
Die bestimmte Zeit kann vom Regler 36 mit einer vorherbestimmten
maximal zulässigen
Zeit und/oder einer berechneten erwarteten Zeit verglichen werden.
Wenn die bestimmte Zeit größer ist,
wird ein Hindernis für anwesend
gehalten und der Regler 36 deaktiviert die Antriebsmotoren 24, 26.
Wenn es sich bei den Regelsensoren 40, 42 um Potentiometer
handelt, kann der Regler 36 feststellen, ob an ein Hindernis
gestoßen wurden,
indem eine Änderungsgeschwindigkeit
des Spannungssignals von den Regelsensoren 40, 42 bestimmt
wird. Die bestimmte Änderungsgeschwindigkeit
kann vom Regler 36 mit einer vorherbestimmten maximal zulässigen Änderungsgeschwindigkeit und/oder
einer berechneten erwarteten Änderungsgeschwindigkeit
verglichen werden. Wenn die bestimmte Änderungsgeschwindigkeit größer ist,
wird ein Hindernis für
anwesend gehalten und der Regler 36 deaktiviert die Antriebsmotoren 24, 26.
-
Es
können
Motorstromsensoren 44, 46 vorgesehen werden, um
dem Regler 36 ein Eingangssignal zu liefern, das den Motorstrom
während
der Aktivierung des Antriebsmotors 24, 26 angibt.
Ein vorab gespeicherter Maximalstrom ist im Reglerspeicher gespeichert
und wird vom Regler mit dem Ist-Motorstrom während des Betriebs des Antriebsmotors 24, 26 verglichen.
Auf diese Weise kann der Regler 36 erkennen, ob ein Hindernis
vorhanden ist und sofort den Antriebsmotor 24, 26 deaktivieren
und die weitere Bewegung des Sitzes anhalten. Außerdem kann ein Programm-Sollwert
im Reglerspeicher gespeichert werden, so dass der Regler 36 die
Signale von den Stromsensoren 44, 46 zum Begrenzen
der maximalen Stromaufnahme des Reglers 36 verwenden kann.
-
Wenn
ein Benutzer beispielsweise die horizontale Bewegung nach hinten
des Sitzes wünscht, betätigt der
Benutzer den Bediener-Eingabeschalter 38, um die Bewegung
nach hinten auszulösen
und der Regler 36 schickt ein Regelsignal an den Treiber, der
dem Antriebsmotor 24 Strom zuführt, um die Ausgangswelle des
Antriebsmotors 24 zu veranlassen, in einer Richtung zu
drehen, um die Horizontal-Antriebselemente in der Rückwärtsrichtung
anzutreiben. Der Regler 36 stellt sicher, das der Sitz
mit einer geregelten vorherbestimmten Geschwindigkeit beschleunigt, bis
er eine geregelte vorherbestimmte konstante Geschwindigkeit erreicht.
Wenn der Motor 24 läuft,
bestimmt der Regler 36 über
die Rückführungs-Regelschleife
kontinuierlich, ob die vorherbestimmte Geschwindigkeit beibehalten
wird und nimmt gegebenenfalls Einstellungen an der an den Antriebsmotor 24 zugeführten Leistung
vor, um die vorherbestimmte Geschwindigkeit beizubehalten. Der Regler 36 bestimmt
außerdem
kontinuierlich, ob der Sitz den Weichhalt an der hinteren extremen
Verfahrwegsende-Grenze erreicht hat. Wenn der aktuelle Zählwert oder
die digitale Repräsentation
vom Regelsensor 40 gleich dem vorab gespeicherten Zählwert bzw.
der digitalen Repräsentation
des Weichhalts an der hinteren Verfahrwegsende-Grenze ist, deaktiviert
der Regler 36 den Antriebsmotor 24. Wenn der Zählwert bzw.
die digitale Repräsentation
des Weichhalts an der hinteren Verfahrwegsende-Grenze nicht erreicht ist,
stellt der Regler 36 fest, ob der Bediener-Eingabeschalter 38 noch
betätigt
ist. Wenn der Bediener-Eingabeschalter 38 losgelassen wird,
deaktiviert der Regler 36 den Motor und der letzte Zählwert bzw. die
letzte digitale Repräsentation
vom Regelsensor 40 wird im Speicher als die letzte Horizontalposition des
Sitzes gespeichert. Eine ähnliche
Folge von Ereignissen findet statt, wenn die Bedienperson andere Bewegungen
auslöst.
-
4 und 5 zeigen
eine bevorzugte Bediener-Eingabeschaltereinheit 48 gemäß der vorliegenden
Erfindung, die speziell für
die Verwendung mit einem "achtfach" verstellbaren Sitz
angepasst ist. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Schaltereinheit
alternativ für
die Verwendung mit einem "zweifach", "vierfach" oder "sechsfach" verstellbaren Sitz angepasst
werden kann. Die Schaltereinheit 48 umfasst eine Vielzahl
von Bediener-Eingabeschaltern 38, einschließlich einem
Sitzschalter 38a, einem Neigungsschalter 38b,
einem ersten Speicherschalter 38c und einem zweiten Speicherschalter 38d.
Der abgebildete Sitzschalter 38a umfasst vier Kontaktschalter 50 zum
Regeln der "Sechsfach"-Verstellung des
Sitzes. Der Sitzschalter 38a funktioniert ähnlich wie
ein Joystick, so dass das Herunterdrücken eines Endes einen ersten
der Kontaktschalter 50 betätigt, um den Sitz nach vorne
zu bewegen, das Herunterdrücken
des anderen Endes einen zweiten der Kontaktschalter 50 betätigt, um
den Sitz nach hinten zu bewegen, das Herunterdrücken einer Seite einen dritten
der Kontaktschalter 50 betätigt, um den Sitz nach oben
zu bewegen und das Herunterdrücken
der anderen Seite einen vierten der Kontaktschalter 50 betätigt, um
den Sitz nach unten zu bewegen. Vorzugsweise sind der erste und
der zweite Kontaktschalter 50 entlang einer Achse 52 bereitgestellt, während der
zweite und der dritte Kontaktschalter 50 entlang einer
zweiten Achse 54 bereitgestellt sind, die im Wesentlichen
senkrecht zu ersten Achse 52 ist. Das Herunterdrücken des
Sitzschalters 38a an einer beliebigen der vier Stellen
zwischen den Seiten und Enden, das heißt entlang der Achsen 56, 58,
die sich ungefähr
in der Mitte zwischen oder unter 45 Grad zwischen den senkrechten
Achsen 52, 54 befinden, betätigt zwei der Schalter 50,
um die Vorderkante nach oben, die Vorderkante nach unten, die Hinterkante
nach oben bzw. die Hinterkante nach unten zu bewegen. Es wird darauf
hingewiesen, dass der Sitzschalter 38a vorzugsweise die "Sechsfach"-Verstellung mit
der Verwendung von nur vier Kontaktschaltern 50 regelt.
Jeder der verschiedenen Kontaktschalter 50, 60, 62 der
Einheit kann vom abgebildeten Typ eines Kuppelschalterfelds sein
oder alternativ ein beliebiger anderer geeigneter bekannter Schaltertyp,
der auf einer Leiterplatte montiert werden kann.
-
Der
abgebildete Neigungsschalter 38b umfasst zwei Kontaktschalter 60,
um die Neigung des Sitzes zu regeln. Der abgebildete Neigungsschalter 38b funktioniert
als Kippschalter, so dass das Herunterdrücken eines Endes einen der
Kontaktschalter 60 betätigt,
um den Sitz nach hinten zu neigen und das Herunterdrücken des
anderen Endes den anderen Kontaktschalter 60 betätigt, um
den Schalter nach vorne zu neigen. Der abgebildete erste und der
zweite Speicherschalter 38c, 38d umfassen jeweils
einen Kontaktschalter 62, um den Sitz in eine im Speicher gespeicherte
Position zu bewegen. Der erste und der zweite Speicherschalter 38c, 38d funktionieren
als Drucktastenschalter, so dass das Herunterdrücken den Kontaktschalter 62 betätigt, um
den Sitz in die gespeicherte Position zu bewegen. Es wird darauf hingewiesen,
dass die Einheit 48 eine größere oder kleinere Zahl von
Speicherschaltern 38c, 38d oder keine Speicherschalter 38c, 38d umfassen
kann.
-
Die
abgebildete Bediener-Eingabeschaltereinheit 48 umfasst
ein Gehäuse 64,
das von einem oberen und einem unteren Glied 64a, 64b gebildet wird,
das Kuppelschalterfeld 66 und eine Leiterplatte 68.
Das Gehäuse 64 bildet
einen hohlen Innenraum zum Aufnehmen und Schützen des Schalterfelds 66 und
der Leiterplatte 68. Das Gehäuse 64 kann auf beliebige
geeignete Weise gebildet sein, wie beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial
geformt. Das obere und das untere Glied des Gehäuses können auf beliebige geeignete
Weise miteinander verbunden werden, beispielsweise mit Schnappverbindungen
und/oder mechanischen Befestigungselementen. Die Leiterplatte befindet
sich im Gehäuse 64 und
die Kontaktschalter 50, 60, 62 sind direkt
auf einer Oberseite darauf montiert, die zum oberen Glied 64a des
Gehäuses
weist. Eine elektrische Schaltung 70 befindet sich auf
einer Unterseite, die zum unteren Glied 64b des Gehäuses weist.
Die Schaltung 70 ist mit geeigneten Steckverbindern 72 am
Boden des unteren Glieds 64b des Gehäuses verbunden, um den Schalter
mit dem Regelungssystem 34 zu verbinden. Das Schalterfeld 66 befindet
sich im Gehäuse 64 zwischen
der Leiterplatte 68 und dem oberen Glied 64a des
Gehäuses.
Das Schalterfeld ist mit geeigneten Vorsprüngen 74, wie beispielsweise
den abgebildeten kuppelförmigen
Vorsprüngen
ausgestattet, die an jedem der Kontaktschalter 50, 60, 62 angeordnet
sind. Das Schalterfeld 66 kann aus Gummi oder einem anderen
geeigneten biegsamen Material gebildet sein. Es wird darauf hingewiesen,
das durch Montieren der Kontaktschalter direkt auf der Leiterplatte 68 die
Menge der benötigten
Schaltermodule und Kabelstränge
eliminiert werden kann. Vorzugsweise ist der Regler 36 im
Gehäuse 64 untergebracht,
so dass das System eine einzige Leiterplatte 68 hat. Folglich
werden zum Hinzufügen
von Merkmalen keine Anbaumodule benötigt. Zusätzliche Merkmale können mittels
einem an der Oberfläche
zu montierenden Regler hinzugefügt
werden, der keine zusätzliche
Verdrahtung benötigt.
Beispielsweise könnte
der Regler 36 zusätzlich
weitere Speicheranwendungen oder Motorsequentialisierungsanwendungen
zum automatischen Zusammenklappen und/oder Aufklappen von zusammenklappbaren
Sitzen umfassen.