CN113844348A - 用于控制座椅舒适系统的电路装置和方法以及座椅 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于控制座椅舒适系统的电路装置和方法以及座椅，座椅舒适系统具有至少一个气垫(200)。电路装置包括具有至少一个执行元件(104)和至少一个SMA元件(100)的至少一个致动器(103)，其中执行元件可在第一和第二位置之间调整，电路装置还具有：至少一个驱动器单元(6)，其具有至少一个驱动器(20)以操作具有至少一个SMA元件的致动器；至少一个温度传感器(70)；和控制驱动器单元的控制单元(30)，其中控制单元配置成生成控制驱动器单元的控制信号，控制信号由以下项来确定：a)至少一个实际填充状态参数；b)温度传感器的温度信号；c)系统参数；和d)目标填充状态参数和/或目标填充状态变化参数。

Description

用于控制座椅舒适系统的电路装置和方法以及座椅
本发明涉及一种用于控制座椅舒适系统的电路装置(Schaltungsanordnung)、一种座椅和一种用于控制座椅舒适系统的方法。
根据现有技术，例如从DE 10 2017 112 803 A1中已知一种用于控制系统，特别是具有至少两个气垫的腰部支撑件的电路装置。因此，已知的电路适用于座椅舒适系统。
图1A示出了根据现有技术的用于控制座椅舒适系统的电路装置。座椅舒适系统，例如具有气动腰部支撑装置和/或座椅按摩装置的座椅舒适系统，通常包括多个气垫200(未示出)，这些气垫可以被填充并施加所需的、可能取决于时间的压力。为此，座椅舒适系统包括控制器、用于向气垫施加压力的泵300(未示出)和多个阀120，其中适当地，给每个气垫分配至少一个阀。根据现有技术，这些阀中的每一个都可以包括具有SMA元件(形状记忆元件)的致动器，该SMA元件根据供电使阀置于打开的、部分打开的或关闭的功能状态。提供的功率通常必须保持在非常狭窄限定的范围内，以确保可靠地激活致动器，同时避免热过载，从而避免对SMA元件造成永久性损坏。因此，控制装置必须适当地具有传感器以便监测电流、电压和/或温度。
图1A中示出了已知的电路装置1。该电路装置1适用于控制系统2，特别是具有至少两个气垫200(未示出)的腰部支撑件。这种系统包括至少两个气垫，这些气垫包括至少一个阀，特别是每个气垫包括至少一个阀。如图1B所示，这种阀120包括壳体102和致动器103。壳体102包括第一开口105和第二开口106。致动器103包括被构造成V形布置的线材的SMA元件100和可与SMA元件100一起移动的、设置有密封元件108的执行元件104，以便选择性地打开或关闭第一开口105。第一开口105在执行元件104的第一位置中打开且在执行元件104的第二位置中关闭。从WO 2005/026592 A2中已知，这种阀可以具有限位开关，当到达第二位置时该限位开关关闭。通过该限位开关可以部分地或完全地降低提供给线材的加热功率。此外，从WO 2005/026592 A2中还已知一种具有温度传感器的电路，该电路使加热功率适配于环境温度。
对于图1B中示出的具有V形SMA元件的致动器可替代地，已知具有线形或U形SMA元件100的致动器103，其中执行元件104例如可以由片簧形成，在其第一端上接合了SMA元件100。在此，密封元件108可以在执行元件的第一端处保持在执行元件104的通孔104a中。在所示的示例中，执行元件104利用其另一端被布置在基板109和印刷电路板110或电路板之间，其中通过压接件(Crimp)101可以保持和接触SMA元件100。
图1A中示出的电路装置适用于给多个SMA元件100-1至100-N供电并接通它们。SMA元件与箭头所示的电压源U相连。为此，电路装置1包括控制单元30。此外，还可以有用于测量SMA元件100温度的温度传感器70和/或电压传感器71。控制单元30与脉宽调制单元60连接。通过脉宽调制单元60可以借助脉宽调制来控制SMA元件100，其中根据所测量的电源电压和温度来设置脉宽调制的占空比，即脉冲宽度与周期持续时间的比率。例如，从DE 102017 112 803 A1中已知一种用于脉宽调制的电路。通过各自的驱动器20-1至20-N，相关的SMA元件100-1至100-N可以被依次供电。为了避免电流峰值可以有串联电阻21-1至21-N。此外，电路装置还可以包括限位开关或反馈装置38。该反馈装置如图所示与脉宽调制单元60连接或者可替代地与控制单元30连接，并且适用于将特别是通过机械方式探测到的、致动器到达终端位置的情况报告给脉宽调制单元60或控制单元30。
从DE 10 2016 225 519 A1中已知一种具有致动器和可移动闭塞元件(Absperrelement)的气动阀，其中致动器由可通过电加热功率变形的SMA元件来操作。为了操作致动器，向SMA元件提供电加热功率，于是SMA元件以自身已知的方式变形，并且由此致使闭塞元件的预定运动导致打开或关闭空气接口。当电加热功率的供应结束时，SMA元件的变形被逆转，从而致使SMA元件的预定运动被逆转。已知的致动器还包括探测单元，以探测终点位置的到达和离开。在所示的实施方式中，通过桥接SMA元件的一部分并测量因桥接而降低的电阻来取得终点位置。
已知的方法基于这一事实，即分别在执行元件的某个位置，操作一种由拨动开关或桥接实现的开关。这种机械开关在其功能上可能会因灰尘颗粒、磨损、液体以及高开关频率而受到损害。
本发明的任务在于提出一种用于座椅舒适系统的电路装置和具有座椅舒适系统的座椅，它改善了根据现有技术的缺点。特别地，提出一种电路装置，它能够实现无接触地识别SMA阀的开关位置。
根据本发明的任务在电路装置方面通过权利要求1的主题、在方法方面通过权利要求10的主题、在座椅方面通过权利要求16的主题得以实现。有用的设计方案从从属权利要求中获得。
根据本发明的电路装置用于控制用于座椅舒适功能的、具有至少一个气垫的系统，该电路装置包括至少一个致动器，该致动器具有至少一个执行元件和至少一个SMA元件，其中执行元件可以在第一位置和第二位置之间调整。在本申请中，第一位置和第二位置是彼此不同的两个位置，这些位置可以选择为打开位置和关闭位置或中间位置。
此外，电路装置还具有：至少一个驱动器单元，其用于操作具有至少一个SMA元件的致动器；至少一个温度传感器；以及控制单元，其用于控制驱动器单元。驱动器单元包括至少一个或更多个驱动器。通过该驱动器向与驱动器相关的一个或多个SMA元件供电。因此，经由控制单元来控制向SMA元件供应电功率，特别是通过所述一个或多个驱动器来进行控制，特别是在电流强度和/或电压方面和/或通过脉宽调制来进行控制。
特别地，电路装置还被配置用于检测SMA元件中的电功率。为此，电路装置可以具有电流传感器和/或电压传感器，以用于检测SMA元件的电功率。
控制单元被配置用于生成控制驱动器单元的控制信号，其中控制信号由以下项来确定：
a)至少一个实际填充状态参数，
b)温度传感器的温度信号，
c)系统参数，
d)施加在SMA元件上的功率和/或电压和/或电流(可选地)，以及
e)目标填充状态参数和/或目标填充状态变化参数。
此外，控制信号可选地由通过电流传感器确定的电流强度和/或通过电压传感器检测的电压和/或检测的电功率来确定。
因此，根据本发明的电路装置不包括限位开关，而控制被配置成使得避免系统的短期过载。因此，没有限位开关的电路被配置用于控制或调节电功率。
特别地，温度传感器是被特别布置在SMA元件的壳体中的传感器，使得可以测量SMA元件的环境温度。SMA元件通常以如下方式布置，使得在气垫被填充或排空时，它们与气流直接地或至少间接地接触，从而导致SMA元件的冷却。
目标填充状态是指气垫的填充状态，该填充状态应该实现，并且通过一个或更多个目标填充状态参数来描述。实际填充状态是指当前的填充状态，该填充状态通过一个或更多个实际填充状态参数来描述。对于绝对的目标填充状态可替代地，期望的填充状态变化可以包括在控制信号中。这种期望的填充状态变化通过一个或更多个目标填充状态变化参数来描述。系统参数被理解成以下参数，这些参数是系统的固定参数并且影响气垫的填充速度或排空速度。此外，系统参数还被理解成这种参数，例如流速、持续时间、SMA元件处的气压等，这些参数表征填充或排空时气流(即，体积流)与SMA元件之间的热传递，特别是热传递曲线。
有利地，控制单元与用于测量气垫压力的一个或更多个压力传感器和/或电流传感器和/或电压传感器连接。特别地，电流传感器是测量泵的电流的电流传感器。控制单元可以与测量SMA元件电流的电流传感器和/或测量泵的电流的电流传感器连接。特别地，电压传感器是测量施加在SMA线材上和/或其引线上的电压的传感器。
在设计方案中，实际填充状态参数包括来自以下项中的一个或更多个参数：气垫压力、环境温度、泵送量、气垫容量、供应管线或输出端的体积流量。输出端可以是气垫、输出管线或排气装置的输出开口。此外，施加在SMA元件上的电压也可以作为实际状态参数包括在内。可替代地，如果系统中的该电压原则上是恒定的，则该电压可以作为系统参数包括在内。
在设计方案中，一个或多个目标填充状态参数包括气垫中的压力和/或气垫中的空气体积和/或待实现的气垫的轮廓。目标填充状态变化参数可以包括待供应给气垫的空气体积、待从气垫排出的空气体积、排空持续时间或填充持续时间或泵运行时间。
在其他设计方案中，系统参数包括来自以下项中的一项或更多项：气垫数量、气垫容量、泵特性曲线、排气装置的特性曲线、阀特性、热传递曲线、电阻或布线。
有利地，电路装置还包括存储器，其中存储器特别适用于存储系统参数。
在其他设计方案中，控制单元被配置用于通过脉宽调制来进行控制，特别是通过脉宽调制来控制功率。
在设计方案中，控制单元配备有用于设置目标状态、目标状态变化的开关和/或配备有网络接口，特别是LIN接口、CAN接口或其他已知的有线或无线接口。
此外，电路装置还可以包括专用集成电路，该专用集成电路具有以下部件中的一个或更多个：驱动器、存储器、网络接口或控制单元。
根据本发明的用于控制电路装置，特别是根据本发明的电路装置的方法，包括：
-检测至少一个实际填充状态参数；
-检测温度信号，
-检测一个或更多个目标填充状态参数和/或目标填充状态变化参数，
-从以下项生成控制信号
a)至少一个实际填充状态参数，
b)温度信号，
c)系统参数，以及
d)至少一个目标填充状态参数和/或目标填充状态变化参数，
-控制驱动器单元。
特别地，根据本发明的方法可以通过根据本发明的电路装置来实施，并且不需要机械开关形式的端点检测。为了确定控制信号，可以使用表格，其中存储了多个单独的输入参数，即实际填充状态参数、目标填充状态参数、目标填充状态变化参数和系统参数，控制信号。可替代地，可以通过模拟确定公式，并将该公式储存起来。然后，将输入参数读入公式中，并从中计算出一个或更多个输出值作为控制信号。
有利地，方法还包括检测供应给一个或多个SMA元件的电功率，或施加在SMA元件上的电压，或用于使SMA元件通电的电流强度。检测到的电功率和/或电压和/或电流强度用于确定控制信号。此外，可选地，可以从施加在SMA元件上的电压和SMA元件中的电流强度来确定电阻，该电阻可用于确定控制信号。可替代地或附加地，也可以使用从电流强度和电压导出的其他变量。
一个或多个实际填充状态参数包括来自以下项中的一个或更多个参数：气垫压力、环境温度、泵送量、气垫容量、供应管线或输出端的体积流量。实际状态参数在控制过程开始时就被监测，特别是周期性地或连续地监测。
在设计方案中，一个或多个目标填充状态参数包括气垫中的压力和/或气垫中的空气体积和/或待达到的气垫的轮廓。目标填充状态变化参数可以包括待供应给气垫的空气体积、待从气垫排出的空气体积、排空持续时间或填充持续时间或泵运行时间。有利地，系统参数包括来自以下项中的一项或更多项：气垫数量、气垫容量、泵特性曲线、排气装置的特性曲线、阀特性、热传递曲线或布线。可替代地使用技术人员已知的、由上述变量导出的变量。
在设计方案中，方法还包括经由输入单元或网络接口输入系统参数或读取存储在存储器上的系统参数。
在其他设计方案中，方法包括调节一个或多个SMA元件的工作温度。为此，可以考虑向SMA元件供应电功率、对SMA元件进行冷却，特别是以热传递曲线和/或待供应或待排放的空气体积的形式来对SMA元件进行冷却、以及环境温度。因此，可以特别地确保SMA元件特别是在短期内不超过阈值温度。因此，可以避免SMA元件的过载。
在其他设计方案中，方法包括通过脉宽调制来进行控制，特别是通过脉宽调制来控制功率。
根据本发明的座椅包括具有电路装置的座椅舒适系统。
附图说明
下面还将基于对实施例的描述并参考附图对本发明的其他特征和优点进行更详细的阐述。分别以示意图示出：
图1A示出了根据现有技术的电路装置，
图1B示出了具有致动器的SMA阀，
图1C示出了致动器的可替代的设计方案，
图2示出了座椅舒适系统的设计方案，
图3示出了电路装置，以及
图4示出了ASIC。
图2示出了具有两个气垫200-1、200-2的座椅舒适系统的设计方案。气垫200-1、200-2分别经由供应管线81、83和输入阀121-1、121-2与泵300连接。输入阀121-1、121-2是具有SMA元件的阀。例如，这些输入阀可以包括致动器，如图1B或1C所示。阀121-1和121-2由驱动器113-1和113-2所驱动。驱动器113-1和113-2是根据本发明的电路装置的一部分。
图2还示出，每个气垫200-1、200-2与一个输出阀120-1、120-2连接。每个输出阀与一个输出管线80、82连接。输出阀120-1、120-2分别与驱动器103-1和103-2有效连接。驱动器103-1和103-2也是根据本发明的电路装置的一部分。特别地，气垫200-1和200-2是腰部支撑装置的一部分，并且被安装在座椅，特别是汽车座椅的靠背中。在此，输出阀连同输出管线80、82一起代表了排气装置。
图3示出了用于如图2所示的座椅舒适系统的电路装置的结构。
电路装置的中心组件是控制单元30。控制单元30可以包括脉宽调制单元60或者可以与脉宽调制单元60连接。
控制单元30在输入侧可以与网络接口(例如，LIN通信接口10)和/或作为输入设备的开关12连接。此外，控制单元30还可选地在输入侧与LDO 3(Low Drop Spannungsregler低压差稳压器)连接(如果有的话)，然后也可以与SMA元件连接。
控制单元30在输出侧与致动器连接。也就是说，控制单元30与多个，特别是所有的驱动器21-1，...21-N连接，这些驱动器与各个SMA元件100-1，...100-N连接。在控制单元30和驱动器21之间也可以分别连接串联电阻20。控制单元30向驱动器21输出控制信号，该控制信号根据以下项来确定：至少一个实际填充状态参数、温度传感器的温度信号、系统参数以及目标填充状态参数和目标填充状态变化参数中的至少一个。
在SMA元件的范围内，特别是在包围单个、多个或所有的SMA元件的壳体中，布置了一个或更多个温度传感器70，这些温度传感器测量SMA元件附近的温度。一个或更多个温度传感器的输出信号是控制单元的输入信号，并且作为温度信号来确定控制信号。
此外，控制单元30还经由泵驱动器40与泵300连接。经由泵驱动器40可以调整泵300的输送功率。与电流和/或已经存在于气垫中的压力有关的输送功率可以在控制单元中存储在存储器36中，或者也可以从泵的存储元件或经由网络接口连接的存储器中读取。存储器36可以布置在控制单元30中，或与控制单元30连接。控制单元30可以经由电流传感器50进行监测。在本设计方案中，电流传感器50的信号不仅可以用于调节泵本身，还可以作为实际填充状态参数用于确定控制信号。
此外，控制单元30与电压传感器71连接。电压传感器71以如下方式布置，使得它可以测量SMA元件100的电源电压。
此外，可替代地或附加地，控制单元30与电流传感器72连接。电流传感器72以如下方式布置，使得它可以测量SMA元件100上的电流强度。
如示出的设计方案所示，控制单元30还可以与一个或更多个压力传感器75连接。通过一个或更多个压力传感器75可以确定各个气垫中的压力。测定的压力作为实际填充状态参数用于确定控制信号。
图4示出了ASIC。该ASIC 4可以包括以下项中的一项或更多项：驱动器20、存储器36、控制单元30、脉宽调制单元60和网络接口10以及用于开关12的输入接口。
参考标记列表
1 电路装置
2 系统
3 LDO
4 ASIC
6 驱动器单元
8 评估单元
10 LIN
12 开关
20 SMA驱动器
21 串联电阻
30 控制单元
31 输入端
36 存储器
38 反馈装置
40 泵驱动器
50 电流传感器
60 脉宽调制单元
70 温度传感器
71 电压传感器
72 电流传感器
80，81，82，83 供应管线
100 SMA元件
101 压接件
102 阀壳体
103，113 致动器
104 执行元件
104a 通孔
105 第一开口
106 第二开口
107 限位开关
108 密封元件
109 基板
110 电路板
120，121 阀
200 气垫
300 泵
M1.1-Mn.n 电阻测量
T1.1-Tn.n 驱动器脉冲。

Claims (19)

1.一种控制用于座椅舒适功能的系统(2)的电路装置(1)，所述系统(2)具有至少一个气垫(200)，所述电路装置包括至少一个致动器(103)，所述致动器具有至少一个执行元件(104)和至少一个SMA元件(100)，其中所述执行元件(104)能够在第一位置和第二位置之间进行调整，
其中，所述电路装置(1)还具有：至少一个驱动器单元(6)，其具有至少一个驱动器(20)以用于操作具有所述至少一个SMA元件(100)的所述致动器(103)；至少一个温度传感器(70)；以及控制单元(30)，其用于控制所述驱动器单元(6)，其中所述控制单元被配置用于生成控制所述驱动器单元(6)的控制信号，
其中，所述控制信号由以下项来确定：
a)至少一个实际填充状态参数，
b)所述温度传感器的温度信号，
c)系统参数，以及
d)目标填充状态参数和/或目标填充状态变化参数。
2.根据权利要求1所述的电路装置(1)，其中，所述控制信号还由施加在所述SMA元件(100)上的功率和/或电压和/或电流强度来确定。
3.根据权利要求1或2所述的电路装置(1)，其中，所述控制单元(30)与用于测量气垫压力的一个或更多个压力传感器(75)和/或电流传感器(72)和/或其他电流传感器(50)和/或电压传感器(71)连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置(1)，其中，实际填充状态参数包括来自以下项中的一个或更多个参数：气垫压力、环境温度、泵送量、气垫容量、供应管线或输出端的体积流量。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置(1)，其中，所述目标填充状态参数包括来自以下项中的至少一个参数：所述至少一个气垫(200)中的压力、所述气垫(200)中的空气体积或所述气垫(200)的目标轮廓，和/或所述目标填充状态变化参数包括来自以下项中的至少一个参数：待供应给所述气垫(200)的空气体积、待从所述气垫(200)中排出的空气体积、填充持续时间或排空持续时间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置(1)，其中，所述系统参数包括来自以下项中的一项或更多项：气垫数量、气垫容量、泵特性曲线、排气装置的特性曲线、阀特性、热传递曲线、电阻或布线。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置(1)，还包括存储器，其中所述存储器特别适合用于存储系统参数。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置(1)，其中，所述控制单元(30)被配置用于通过脉宽调制来进行控制，其中所述脉宽调制特别地被布置用于控制所述SMA元件的功率。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置(1)，其中，所述控制单元(30)配备有用于设置目标状态或目标状态变化的开关(12)和/或配备有网络接口，特别是LIN接口(10)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置(1)，包括专用集成电路(4)，所述专用集成电路具有以下部件中的一个或更多个：驱动器(20)、存储器(36)、网络接口、开关接口(12)或控制单元(30)。
11.一种用于控制电路装置(1)，特别是根据权利要求1至7中任一项所述的电路装置(1)的方法，包括：
-检测至少一个实际填充状态参数；
-检测温度信号；
-检测目标填充状态参数和/或目标填充状态变化参数；
-从以下项生成控制信号：
a)所述至少一个实际填充状态参数，
b)所述温度信号，
c)系统参数，以及
d)目标填充状态参数和/或目标填充状态变化参数；
-控制所述驱动器单元。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括检测施加在所述SMA元件上的功率或电压，并且所述控制信号还根据检测施加在所述SMA元件上的功率和/或电压和/或电流强度来确定。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述实际填充状态参数包括来自以下项中的一个或更多个参数：气垫压力、环境温度、泵送量、气垫容量、供应管线或输出端的体积流量。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，所述目标填充状态参数包括来自以下项中的至少一个参数：至少一个气垫(200)中的压力、至少一个气垫(200)中的空气体积或所述气垫(200)的目标轮廓，和/或所述目标填充状态变化参数包括来自以下项中的至少一个参数：待供应给所述气垫(200)的空气体积、待从所述气垫(200)中排出的空气体积、填充持续时间或排空持续时间。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中，所述系统参数包括来自以下项中的一项或更多项：气垫数量、气垫容量、泵特性曲线、排气装置的特性曲线、阀特性、热传递曲线、电阻或布线。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，还包括经由输入单元或网络接口输入系统参数或者读取存储在存储器上的系统参数。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其中，所述方法包括通过脉宽调制来进行控制，其中所述脉宽调制特别地用于控制供应给所述SMA元件的功率。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其中，所述方法包括调节一个或更多个SMA元件的工作温度。
19.一种具有座椅舒适系统的座椅，所述座椅舒适系统具有根据权利要求1至10中任一项所述的电路装置(1)。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112092686A (zh) * 2020-08-20 2020-12-18 艾福迈汽车系统(上海)有限公司 基于乘员与座椅贴合度的自适应座椅舒适系统及调节方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6088643A (en) * 1994-06-24 2000-07-11 Mccord Winn Textron Inc. Interactive, individually controlled, multiple bladder seating comfort adjustment system
CN1356580A (zh) * 2000-11-22 2002-07-03 现代显示器科技公司 液晶显示装置的后照明用直流式等离子显示面板
CN102265032A (zh) * 2008-12-24 2011-11-30 柯尼卡美能达精密光学株式会社 形状记忆合金致动器的驱动装置及其驱动方法以及使用该驱动装置的成像装置
CN102612337A (zh) * 2010-07-08 2012-07-25 奥林巴斯医疗株式会社 内窥镜系统和内窥镜致动器的控制方法
US20170043681A1 (en) * 2015-08-14 2017-02-16 Faurecia Automotive Seating, Llc Occupant-recognition system for vehicle seat
US20170240079A1 (en) * 2014-10-17 2017-08-24 Gentherm Incorporated Climate control systems and methods
WO2018114572A1 (de) * 2016-12-20 2018-06-28 Conti Temic Microelectronic Gmbh Pneumatisches ventil
CN109017482A (zh) * 2017-06-09 2018-12-18 艾福迈精密部件公司 用于控制系统的电路装置和具有电路装置的系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4655505A (en) * 1984-12-13 1987-04-07 Nhk Spring Co., Ltd. Pneumatically controlled seat for vehicle
WO2005026592A2 (en) 2003-09-05 2005-03-24 Alfmeier Präzision AG Baugruppen und Systemlösungen A system, method and apparatus for reducing frictional forces and for compensating shape memory alloy-actuated valves and valve systems at high temperatures
WO2015086094A1 (en) 2013-12-13 2015-06-18 Kongsberg Automotive Ab Sma valve for controlling air supply to an air cell in a vehicle seat

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6088643A (en) * 1994-06-24 2000-07-11 Mccord Winn Textron Inc. Interactive, individually controlled, multiple bladder seating comfort adjustment system
CN1356580A (zh) * 2000-11-22 2002-07-03 现代显示器科技公司 液晶显示装置的后照明用直流式等离子显示面板
CN102265032A (zh) * 2008-12-24 2011-11-30 柯尼卡美能达精密光学株式会社 形状记忆合金致动器的驱动装置及其驱动方法以及使用该驱动装置的成像装置
CN102612337A (zh) * 2010-07-08 2012-07-25 奥林巴斯医疗株式会社 内窥镜系统和内窥镜致动器的控制方法
US20170240079A1 (en) * 2014-10-17 2017-08-24 Gentherm Incorporated Climate control systems and methods
CN107107780A (zh) * 2014-10-17 2017-08-29 金瑟姆股份公司 气候控制系统及方法
US20170043681A1 (en) * 2015-08-14 2017-02-16 Faurecia Automotive Seating, Llc Occupant-recognition system for vehicle seat
WO2018114572A1 (de) * 2016-12-20 2018-06-28 Conti Temic Microelectronic Gmbh Pneumatisches ventil
CN110100125A (zh) * 2016-12-20 2019-08-06 大陆泰密克微电子有限责任公司 气动阀
CN109017482A (zh) * 2017-06-09 2018-12-18 艾福迈精密部件公司 用于控制系统的电路装置和具有电路装置的系统

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