CN110831807A - 用于机动车的座椅的座椅调节装置和机动车 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车(1)的座椅(2)的座椅调节装置(3)，其包括至少一个进行调节的马达(9，10)和至少一个能由操作者致动的用于至少一种调节功能的操作元件(11)，在所述操作元件被致动时开关(15)被闭合，该开关设置在从与调节功能相关联的马达(9，10)至电源的线路中，其中，在所述线路中在开关(15)下游朝向马达(9，10)设置有继电器(16)，所述继电器在未通电的状态下断开，且座椅调节装置(3)具有控制单元(17)，所述控制单元在不存在表明机动车(1)碰撞的碰撞信号的情况下在操作元件被致动时被设计用于闭合继电器(16)并且在存在碰撞信号的情况下在操作元件被致动时至少暂时保持继电器(16)断开。

Description

用于机动车的座椅的座椅调节装置和机动车
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的座椅的座椅调节装置，其包括至少一个进行调节的马达和至少一个能由操作者致动的、用于至少一种调节功能的操作元件，在所述操作元件被致动时开关被闭合，该开关设置在从与调节功能相关联的马达至电源的线路中。此外本发明涉及一种机动车。
背景技术
机动车中的座椅对于驾驶员和其他乘员来说应放置到提高舒适度和/或安全性的位置中。因此，这种用于机动车的座椅通常具有多种调节可能性，例如有关座椅关于车辆纵向方向的纵向位置、座椅的高度，座椅靠背的摆动位置和/或座椅面的倾斜。这种调节过去完全由手、即机械地由位于座椅上的人员进行，而当今的机动车提供了更为舒适的解决方案，在其中使用马达来提供不同的调节功能，而无需位于座椅上的乘员费力。因此为所述调节功能分配有操作元件，该操作元件例如可以设置在相应的座椅的扶手的区域中或者以类似方式设置。
为了具体实现这种座椅调节装置，存在两种根本不同的可能性。一种可能性使用操作元件，该操作元件直接通过相应的与开关的机械耦联以切换负载的方式起作用，从而因此操作元件的致动导致了电压/电流被直接接通至座椅调节装置的马达。由于乘员通常也具有一定的重量，通常需要较高的电流强度、直至30A，从而相应的构件是功率电子元件。
然而替选地，已经还提出了下述操作元件，该操作元件提供控制电流，从而操作元件的致动能够例如以电阻编码的形式被传输给座椅调节装置的座椅控制器。例如操作元件可以被连接至微型芯片的模拟-数字输入端并且然后提供mA范围内的切换电流。
关于用于座椅调节装置的操作元件，经常存在下述问题，该操作元件被安装在那些在机动车出现事故时、尤其在与物体发生碰撞(Crash)时可能会无意地致动操作元件的区域中，这种事故导致机动车的车身和/或其它组成部件变形。在确定的调节功能、例如纵向调节和/或靠背倾斜的情况下，上述情况又会导致不希望的影响，例如导致了，除了事故后果之外，座椅的乘员被压入安全气囊和/或机动车的另一个组成部件中。
相应地在现有技术中已经提出使用一种座椅控制器，该座椅控制器读取在此不直接以切换负载的方式起作用的操作元件的切换信号并且通过机动车的总线系统读取表明存在的碰撞情况的碰撞信号，并且在表明碰撞的碰撞信号的情况下阻止对座椅调节装置的马达进行操控。然而这种设计方案的缺点在于，昂贵的智能座椅控制器是必要的，该座椅控制器仅能以耗费成本高的方式实现。此外在使用机动车的总线系统时可能会出现不希望的延迟。
其它的所提出的解决方案例如使用烟火措施，以便在碰撞的情况下不能再使用开关和/或断开从电源至进行调节的马达的线路。这种措施具有很大缺点，即经常希望允许救援人员再次调节座椅，以便到达可能被困的乘员。此外，座椅调节装置在每次碰撞之后必须被完全修理。
发明内容
因此本发明的目的是，给出一种在机动车碰撞期间可靠的、可低耗费实现的且可逆的用于避免无意的座椅调节的可能性。
为了实现所述目的，关于开头所述类型的座椅调节装置根据本发明提出，在所述线路中在开关下游朝向马达/在马达上游设置有继电器，所述继电器在未通电的状态下断开，座椅调节装置具有控制单元，所述控制单元在不存在表明机动车碰撞的碰撞信号的情况下在操作元件被致动时被设计用于闭合继电器并且在存在碰撞信号的情况下在操作元件被致动时至少暂时保持继电器断开。
在此下述情况是特别优选的：所述操作元件与在负载下切换的开关机械地耦联，借助闭合电路开关的闭合在传输至控制单元上引起闭合信号、或者能借助闭合电路通过控制单元探测到开关的闭合。从而在本发明的范围内能无问题地实现，放弃座椅控制器，而使用能简单设计的微型芯片，该微型芯片获得切换负载的开关的位置，所述开关直接通过手动致动的操作元件被机械致动，以及该微型芯片还获得碰撞信号作为输入数据，且相应地决定，闭合还是不闭合继电器。作为继电器使用在未通电状态下断开的继电器(“通常断开”)，从而在碰撞的情况下避免针对性地操控继电器以用于中断线路，这一点在“通常闭合”-继电器的情况下是必要的。
根据本发明，继电器朝向马达布置在优选地在负载下切换的开关的下游，上述情况的优点在于，还能够无问题地通过微型芯片来监控开关的位置，这一点尤其在可能的反接(Rückschaltung)方面对于救援人员来说可以是有利的。在继电器真正断开之后，只要不通电，则还确保了在低电压时的功能作用和安全性。
在一个替选的、未根据本发明的设计方案中，如果继电器在电源方面连接至在负载下切换的、要监控的开关的上游，则为了监控开关位置，需要周期性地闭合继电器，以便能从总体上看产生电流且因此进行监控。由于根据本发明继电器连接在开关的下游，所以能无问题地监控借助操作元件机械致动的、在负载下切换的开关的开关位置，在这样监控开关时不必为马达通电。
如所述那样，尤其关于借助操作元件直接机械致动的、切换负载的开关，控制单元可以是微型芯片并且因此以特别简单的方式和方法来设计。此外下述情况是优选的：碰撞信号作为PWM-信号被获得。以这种方式，尤其在直接传输时可以避免在机动车的总线系统方面出现的延迟，其中应再次指出，仅由于无需控制器——该控制器转换对开关不具有直接影响的操作元件的切换信号——的事实，可以无延迟地运行。这种PWM-信号例如可以由安全气囊控制器和/或安全系统的控制器来提供，该安全系统评估碰撞传感器的信号。
在一种特别有利的设计方案中可以规定，所述控制单元被设计用于，在存在碰撞信号后自第二次开关致动起在开关致动时闭合继电器。如所述那样，下述情况是值得期待的，即在碰撞之后使得救援人员能再次完全使用调节功能。为了能实现这一点，本发明的在此提出的特别有利的设计方案规定，在碰撞信号存在之后，首先完全阻止开关致动，因此变形、例如车身零件的变形在碰撞过程期间不会引起无意的座椅调节。假如不会由于变形而无意地致动操作元件，则也不会阻止救援人员连续两次致动操作元件，从而救援人员能无问题地简单实现再次起动。如果由于碰撞本身出现无意地致动操作元件，则甚至可以直接在碰撞之后在救援行动中再次使用在碰撞期间锁定的调节功能。在这种设计方案中，本发明有利地充分利用，由于继电器布置在下游而且在没有为马达通电的情况下、尤其在不必首先操控继电器的情况下能通过控制单元无问题地监控开关。因此可以通过控制单元内简单实现的计数器在通过碰撞信号去激活之后在第二次致动操作元件时再次接通调节功能。因此与在预先确定的时间段内去激活相比给出了明显更有利的设计方案，因为不能预测，由于变形无意地致动操作元件的情况自何时结束，从而尚未脱离机动车的乘员可能由于过早的重新激活而受到损害。
本发明的另一种特别有利的设计方案提出，所述控制单元被设计用于，在操作元件被致动的时间和/或开关闭合的时间比预先确定的时间段更长的情况下，断开继电器。与继电器的实际切换状态无关地实现的开关监控因此附加地确定“悬挂的”操作元件、例如按键，以便禁止在这种情况下使电流/电压输送至马达。这样就无需稳流，开关不会被损害，并且马达不会由于闭塞电流被影响。在此，预先确定的时间段有利地可以被选择成比相应的调节功能的最大调节行程的最大持续时间长。以这种方式确保了，在进行最大调节时不会过早地使马达去激活。
在这方面此外下述情况是有利的：在由于超过预先确定的时间段而断开继电器的情况下，通过控制单元循环地检查，开关是否被断开和/或操作元件致动是否已经结束，据此在不存在碰撞信号的情况下当重新致动操作元件时再次闭合继电器。以这种方式还可以识别出开关/操作元件的“悬挂”结束，从而下面能如通常那样再次致动。
在一种优选的改进方案中，所述调节功能可以包括靠背倾斜功能和纵向调节功能，其中，仅仅与所述调节功能相关联的马达配备有继电器。已经证明，沿机动车的纵向方向调节座椅(纵向调节功能)和机动车座椅靠背的倾斜(靠背倾斜功能)是在碰撞之后可能进一步伤害乘员的关键功能。其它调节功能、例如座椅的高度调节和/或座椅的座椅面的倾斜通常是不关键的，从而在此可以省去相应的碰撞保护的费用。以这种方法通过下述方式节省了费用：仅在对于调节功能必要时才为该调节功能配备一个附加的继电器，以用于在碰撞情况下进行保护。当然在本发明的范围内还可以考虑下述设计方案，在其中一种或三种或更多种或通常其它调节功能在碰撞情况下能以这种方式去激活。
除了座椅调节装置之外，本发明还涉及一种具有座椅和为该座椅配备的根据本发明的类型的座椅调节装置的机动车。关于根据本发明的座椅调节装置的所有实施方式可以类似地用于根据本发明的机动车，因此通过这种机动车同样可以获得所述优点。
还可以考虑用于运行根据本发明的类型的座椅调节装置的方法，其中，借助控制单元在不存在表明机动车碰撞的碰撞信号的情况下在操作元件致动时闭合继电器，并且在存在碰撞信号的情况下在操作元件致动时至少暂时地、优选在取消碰撞信号后直至第二次致动操作元件时，保持继电器断开。此前的实施方式当然也适用于这种方法。
还应指出，一种未根据本发明的设计方案也可以规定，在使用控制器时——该控制器读取不直接致动在负载下切换的开关的操作元件的切换信号且基于该切换信号和碰撞信号控制调节功能，该开关可以设计成双继电器，其中，附加地装入为操作元件配备的附加开关，该附加开关在存在碰撞信号时断开。这意味着，在一个具有控制器和未直接机械地切换负载的操作元件的设计方案中，在碰撞情况下还可以通过下述方式中断马达使用：不再接受对操作元件的操作输入。然而这种情况的缺点在于，需要双继电器，在马达操控时出现延迟，并且不能再简单地实现悬挂的继电器的释放可能性和救援人员重新激活。
附图说明
本发明的其它优点和细节由下面描述的实施例以及借助附图得出。其中示出：
图1示出根据本发明的机动车的略图，和
图2示出根据本发明的座椅调节装置。
具体实施方式
图1示出根据本发明的机动车1的略图。该机动车具有至少一个座椅2，该座椅配备有根据本发明的座椅调节装置3，对该座椅调节装置在下面根据图2进行详细阐述。座椅2包括靠背4和座椅面5，其中，作为座椅调节装置的调节功能在此设置：座椅在机动车1的纵向方向5上的移位，座椅面5的升高/降低，座椅面5的倾斜和靠背4的摆动。
图2以抽象视图的形式更精确地示出座椅调节装置3的结构。该座椅调节装置首先包括马达7，8，9，10用于实现调节功能。在此，马达7用于调节座椅面的倾斜，马达8用于调节座椅面的高度，马达9用于座椅2的纵向调节，马达10用于靠背4的倾斜。在此，马达7至10原则上在操作侧通过操作元件11来操控，该操作元件具有两个致动位置，以便能沿两个方向致动各个马达。为了在致动相应的操作元件11时使马达7至10与相应的电源连接——该电源在此通过端子-30-接头12和端子-31-接头13给出，分别与操作元件11机械耦联的开关装置14分别具有两个开关15，所述开关根据操作元件11的致动方向相应于显示出的马达线路与接头12，13之一连接。
在此，通过操作元件11和开关装置14形成的机械操作装置因此直接地在负载下切换。
对于以下情况存在特例：在碰撞情况下并不会由于机动车1的变形而致动用于座椅2的纵向调节和靠背4的靠背转动、即马达9和10的调节功能。在通向马达9，10的线路之一中分别连接有继电器16，该继电器在正常情况下处于断开位置中，因此必须被通电才能建立在开关装置14和马达9之间的连接。继电器16可以通过控制单元17来操控，该控制单元在此设计成微型芯片18，以便允许电流流通且进而允许马达9，10的运行。为此，控制单元17监测，操作元件11是否已经被致动来用于马达9，10，为此例如在闭合电路中在也被致动的开关之后可以敷设具有高电阻的分岔的信号线路。在此要注意，由于在下游连接继电器16还可以在下述情况下确定对开关15的致动：继电器16处于断开状态中，因此马达9，10根本不运行。
表明对操作元件11且进而开关15的致动的闭合信号因此通过控制线路19传输给控制单元17。此外，该控制单元通过另一个输入端在机动车1碰撞的情况下根据箭头20接收被脉宽调制的碰撞信号。如果不存在碰撞信号，控制单元17通过通电在致动相应的操作元件11时闭合相应的继电器16，从而相应的调节功能通过运行相应的马达9，10来执行。
然而当存在或已存在碰撞信号时，则对于下一次致动相应的操作元件11来说不会再对相应的继电器16通电，从而即使例如由于在碰撞时的变形而使操作元件被致动，也不会执行调节功能并且保护座椅2上的乘员。
然而控制单元17还被设计用于，在表明碰撞的碰撞信号的存在结束之后在第二次致动操作元件11时重新正常运行所述功能，因此相应的继电器16被通电并且进而能够实现调节功能。这意味着，通过马达9，10进行的调节功能刚好被阻止用于一个调节过程，因此救援人员在碰撞后(或者乘员本身在碰撞后)能重新使用调节功能，例如以便从机动车1中解救出乘员，使进入变得容易，和/或如果碰撞不是过于严重，仅希望能重新使用该调节功能。
最后，控制单元17还具有另一个功能，即探测悬挂的或卡住的开关15或操作元件11。如果确定了，开关15以超过预先确定的时间段的方式保持闭合，则推断出不希望的故障且中断为相应的继电器16通电，以便保护马达9和开关15。尽管如此仍借助控制线路19和相应的切换信号进一步监控，是否停止致动。只要致动结束，就假设，悬挂的/卡住的状态已经被消除，并且该运行在调节功能的可用性恢复的情况下重新继续正常进行。此外，该预先确定的时间段在此如此选择，使得该预先确定的时间段超过相应的调节功能的最大调节距离。
还应指出，碰撞信号作为PWM-信号例如可以通过专门的线路直接由安全气囊控制器和/或安全系统的控制器提供。

Claims (9)

1.一种用于机动车(1)的座椅(2)的座椅调节装置(3)，所述座椅调节装置包括至少一个进行调节的马达(9，10)和至少一个能由操作者致动的、用于至少一种调节功能的操作元件(11)，在所述操作元件被致动时开关(15)被闭合，该开关设置在从与调节功能相关联的马达(9，10)至电源的线路中，
其特征在于，
在所述线路中在开关(15)下游朝向马达(9，10)设置有继电器(16)，所述继电器在未通电的状态下断开，座椅调节装置(3)具有控制单元(17)，所述控制单元在不存在表明机动车(1)碰撞的碰撞信号的情况下在操作元件被致动时被设计用于闭合继电器(16)并且在存在碰撞信号的情况下在操作元件被致动时至少暂时保持继电器(16)断开。
2.根据权利要求1所述的座椅调节装置(3)，其特征在于，所述操作元件(11)与在负载下切换的开关(15)机械地耦联，借助闭合电路开关(15)的闭合在传输至控制单元(17)上引起闭合信号、或者能借助闭合电路通过控制单元(17)探测到开关(15)的闭合。
3.根据权利要求1或2所述的座椅调节装置(3)，其特征在于，所述控制单元(17)是微型芯片(18)，和/或所述碰撞信号作为PWM信号被获得。
4.根据前述权利要求中任一项所述的座椅调节装置(3)，其特征在于，所述控制单元(17)被设计用于，在存在碰撞信号后自第二次开关致动起在开关致动时闭合继电器(16)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的座椅调节装置(3)，其特征在于，所述控制单元(17)被设计用于，在操作元件(11)被致动的时间和/或开关(15)闭合的时间比预先确定的时间段更长的情况下，断开继电器(16)。
6.根据权利要求5所述的座椅调节装置(3)，其特征在于，所述预先确定的时间段被选择成比相应的调节功能的最大调节行程的最大持续时间长。
7.根据权利要求5或6所述的座椅调节装置(3)，其特征在于，在由于超过预先确定的时间段而断开继电器(16)的情况下，通过控制单元(17)循环地检查，开关(15)是否被断开和/或操作元件致动是否已经结束，据此在不存在碰撞信号的情况下当重新致动操作元件(11)时再次闭合继电器(16)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的座椅调节装置(3)，其特征在于，所述调节功能包括靠背倾斜功能和纵向调节功能，其中，仅仅与所述调节功能相关联的马达(9，10)配备有继电器(16)。
9.一种具有座椅(2)和为所述座椅配备的根据前述权利要求中任一项所述的座椅调节装置(3)的机动车(1)。
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