DE102013102403B4

DE102013102403B4 - Verfahren zum Betreiben einer Steuerschaltung, Steuerschaltung, elektromechanische Betriebseinheit und Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102013102403B4
Application number: DE102013102403.3A
Authority: DE
Inventors: Francesco Flögel
Original assignee: MinebeaMitsumi Inc
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2022-02-17
Anticipated expiration: 2033-03-12
Also published as: DE102013102403A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Steuerschaltung einer zweiten elektromechanischen Betriebseinheit (SNE) eines Systems, welches die zweite elektromechanische Betriebseinheit (SNE) und ferner zumindest eine erste elektromechanische Betriebseinheit (LNE) umfasst, wobei die Betriebseinheiten (SNE, LNE) jeweils wenigstens eine Steuerschaltung und einen Aktuator umfassen, wobei die Steuerschaltungen der Betriebseinheiten (SNE, LNE) über eine Verbindung (4) miteinander gekoppelt sind, und wobei das Verfahren Folgendes umfasst:(a) Empfangen einer Verstellanforderung zum Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) durch die zweite Betriebseinheit (SNE), und in Reaktion auf das Empfangen der Anforderung zum Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE):(b) Übertragen (202) einer Anforderung zum Betätigen des Aktuators der ersten Betriebseinheit (LNE) von der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit (LNE) über die Verbindung (4);(c) Übertragen (204) einer aktuellen Position (pos(SNE)) und/oder einer aktuellen Winkelgeschwindigkeit (n(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) von der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit (LNE); und(d) Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) und des Aktuators der ersten Betriebseinheit (LNE).

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren sowie Vorrichtungen zum Betreiben einer Sitzeinstellung in einem Fahrzeug, insbesondere eines Fahrer- oder Beifahrersitzes in einem Kfz und/oder eines Sitzes in einem Bus, einem Flugzeug oder einem Schiff.
Fahrer- und Beifahrersitz eines PKW verfügen in der Regel über mehrere Achsen, mittels welcher Bereiche des Sitzes verstellt werden können. So sind üblicherweise Elektromotoren zur Sitzhöheneinstellung SHE, zur Sitzneigungseinstellung SNE und zur Lehnenneigungseinstellung LNE vorgesehen, durch welche ein Sitzhöhenwinkel φ_SHE, ein Sitzneigungswinkel φ_SNE bzw. ein Lehnenneigungswinkel φ_LNE verstellt werden können. Der schematische Aufbau eines Sitzes mit den genannten Achsen und Winkeln ist in 1 gezeigt. Die in der 1 dargestellten Größen a, b, c, d, e, f und g sind dabei konstante Längen und W3 bis W9 bezeichnen die für die Konstruktion relevanten Winkel. Die Drehpunkte zum Einstellen des Sitzes sind wie folgt bezeichnet: D2 für die Sitzhöheneinstellung SHE, D1 für die Sitzneigungseinstellung SNE und D3 für die Lehnenneigungseinstellung LNE. Das aus den drei Drehpunkten D1 bis D3 gebildete Dreieck definiert die Lage des Sitzkissens des Sitzes, wobei der Neigungswinkel φ_SK des Sitzkissens vom Sitzneigungswinkel φ_SNE der Sitzneigungseinstellung SNE abhängig ist. Die mit FX bezeichnete Achse verläuft dabei in der Ebene des Fahrzeugbodens in Längsrichtung und FY bezeichnet eine Höhe von der Auflagestelle des Sitzes am Fahrzeugboden aus gemessen. Ein ähnlicher mechanischer Aufbau eines Sitzes wie in 1 gezeigt ist beispielsweise aus DE 10 2010 038 009 A1 und DE 10 2008 053 475 A1 bekannt.
Der Sitz ist an mehreren Punkten fest mit dem Fahrzeugchassis verbunden (im Beispiel der 1 an den Verbindungspunkten der Umfangslinien mit den Längen c und d, bzw. c und g). Die gezeigte Anordnung bewirkt jedoch, dass durch ein Verstellen des Sitzneigungswinkels φ_SNE auch die Orientierung der Rückenlehne gegenüber dem Fahrzeugchassis verändert wird. Da diese Veränderung in der Regel unerwünscht ist, muss dieser Effekt durch eine Veränderung des Lehnenneigungswinkels φ_LNE kompensiert werden.
Es ist daher erwünscht, dass der Elektromotor zur Lehnenneigungseinstellung LNE automatisch betätigt wird, wenn die Sitzneigung vom Fahrer verstellt wird, um die Orientierung der Rückenlehne relativ zum Fahrzeugchassis konstant zu halten. Die zur optimalen Kompensation erforderliche Sollwinkelgeschwindigkeit n_LNE des Motors für die Lehnenneigungseinstellung LNE hängt dabei von dem aktuellen Sitzneigungswinkel φ_SNE, dem aktuellen Sitzhöhenwinkel φ_SHE sowie der Winkelgeschwindigkeit n_SNE, mit welcher der Sitzneigungswinkel φ_SNE verändert wird, ab: $n_{L N E} = f (n_{S N E}, φ_{S N E}, φ_{S H E}) .$
Dabei lässt sich der Ausdruck (1) vereinfachen zu: $\frac{n_{L N E}}{n_{S N E}} = F (φ_{S N E}, φ_{S H E}) .$
Die Funktion F entspricht dabei der ersten partiellen Ableitung des Lehnenwinkels φ_LNE nach dem Sitzneigungswinkel φ_SNE.
Es ist wünschenswert, dass der Aktuator zur Lehnenneigungseinstellung LNE anläuft, sobald der Aktuator zur Sitzneigungseinstellung SNE betätigt wird. Dabei sollte kein oder nur ein geringer zeitlicher Abstand zwischen dem Anlaufen der Aktuatoren zur Lehnenneigungseinstellung LNE und zur Sitzneigungseinstellung SNE vorhanden sein, so dass ein spürbares Ruckeln vermieden wird.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine optimale Lehnenwinkelkompensation zu ermöglichen, welche praktisch verzögerungsfrei reagiert, mit einfacher Hardware realisierbar ist und eine möglichst hohe elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Verfahren gemäß den Ansprüchen 1, 4, 12 und 22sowie die Steuerschaltung gemäß Anspruch 10, die elektromechanische Betriebseinheit gemäß Anspruch 11, das System gemäß Anspruch 28 und den Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 30 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Auch wenn die Erfindung im Folgenden anhand der in 1 definierten Achsen und Winkel zur Lehnenneigungseinstellung LNE, Sitzneigungseinstellung SNE und Sitzhöheneinstellung SHE beschrieben ist, bleibt für den Fachmann erkennbar, dass die angestrebte Kompensation der Lehnenposition auch bei einer anderen Definition der Achsen und Winkel erreicht wird.
Insbesondere kann die Verstellung anhand Positionen in einem anders gewählten Koordinatensystem, beispielsweise mit kartesischen Koordinaten, beschrieben werden. Es können auch zusätzlich zu den beschriebenen Aktuatoren weitere Aktuatoren vorhanden sein, über welche der Sitz verstellt wird. Um ein Lesen der Beschreibung zu erleichtern, wird jedoch im Folgenden Bezug auf die Lehnenneigungseinstellung LNE, die Sitzneigungseinstellung SNE und die Sitzhöheneinstellung SHE genommen, wie sie oben anhand der 1 beschrieben sind.
Die Erfindung stellt gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Betreiben einer Steuerschaltung einer zweiten elektromechanischen Betriebseinheit eines Systems, insbesondere eines Systems zur Sitzeinstellung in einem Fahrzeug, welches die zweite elektromechanische Betriebseinheit und ferner zumindest eine erste elektromechanische Betriebseinheit umfasst, bereit. Dabei umfassen die Betriebseinheiten jeweils eine Steuerschaltung und einen Aktuator, wobei die Steuerschaltungen der Betriebseinheiten über eine Verbindung miteinander gekoppelt sind. Das Verfahren umfasst Folgendes:

(a) Empfangen einer Anforderung zum Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit durch die zweite Betriebseinheit, und in Reaktion auf das Empfangen der Anforderung zum Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit:
(b) Übertragen einer Anforderung zum Betätigen des Aktuators der ersten Betriebseinheit von der zweiten Betriebseinheit an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit über die Verbindung;
(c) Übertragen einer aktuellen Position und/oder einer aktuellen Winkelgeschwindigkeit des Aktuators der zweiten Betriebseinheit von der zweiten Betriebseinheit an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit; und
(d) Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit und des Aktuators der ersten Betriebseinheit.

Erfindungsgemäß sind die elektromechanischen Betriebseinheiten über eine Verbindung miteinander gekoppelt. Ferner weist jede der Betriebseinheiten eine Steuerschaltung auf. Es kann somit auf eine zentrale Steuerung, beispielsweise einen zentral angeordneten Computer oder Mikrocontroller verzichtet werden. Somit stellt die erfindungsgemäße Lösung keine großen Anforderungen an die zu verwendende Hardware. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung und der Aktuator einer oder jeder der Betriebseinheiten räumlich als Einheit, d.h. beispielsweise benachbart, in einem gemeinsamen Gehäuse und/oder in oder unter einem Sitz angeordnet sind. Auf diese Weise können die elektrischen Signalleitungen kurz ausgeführt sein, so dass dadurch bedingte EMV-Probleme weitestgehend vermieden werden.
Die erste Betriebseinheit kann der Lehnenneigungseinstellung LNE dienen, die zweite Betriebseinheit kann der Sitzneigungseinstellung SNE dienen und eine dritte Betriebseinheit kann der Sitzhöheneinstellung SHE eines Sitzes dienen, wie oben anhand der 1 beschrieben ist.
Die Steuerschaltung der zweiten Betriebseinheit, welche der Sitzneigungseinstellung SNE zugeordnet sein kann, kann die Anforderung zum Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit beispielsweise von einem Betätigungsmittel, insbesondere einem Schalter oder Taster empfangen. Um es der Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit, welche der Lehnenneigungseinstellung LNE zugeordnet sein kann, zu ermöglichen, gleichzeitig mit dem Aktuator zur Sitzneigungseinstellung SNE zu starten, überträgt die Steuerschaltung der zweiten Betriebseinheit in Schritt (b) eine entsprechende Anforderung über die Verbindung an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit LNE.
Gemäß der Erfindung umfasst das Verfahren ferner ein Übertragen einer aktuellen Position des Aktuators der zweiten Betriebseinheit an die erste Betriebseinheit. Durch das Übertragen der aktuellen Position des Aktuators der zweiten Betriebseinheit wird es der Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit ermöglicht, ein exakteres Ansteuersignal für den Aktuator der ersten Betriebseinheit gemäß Gleichung (2) zu berechnen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit ein Ansteuersignal basierend auf einer geschätzten Position des Aktuators der zweiten Betriebseinheit berechnet. Hierzu kann in der Steuerschaltung beispielsweise eine am Ende einer vergangenen Verstellphase erreichte Position gespeichert sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner ein Übertragen einer aktuellen Winkelgeschwindigkeit des Aktuators der zweiten Betriebseinheit an die erste Betriebseinheit. Insbesondere kann das Übertragen einer aktuellen Winkelgeschwindigkeit des Aktuators der zweiten Betriebseinheit an die erste Betriebseinheit in dem oben genannten Schritt (b) erfolgen. Diese Ausführungsform erlaubt der Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit eine exaktere Berechnung des Ansteuersignals für den Aktuator der ersten Betriebseinheit gemäß Gleichung (2).
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in der Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit eine Norm- oder Sollgeschwindigkeit des Aktuators der zweiten Betriebseinheit gespeichert ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die tatsächliche Winkelgeschwindigkeit des Aktuators der zweiten Betriebseinheit während des Betriebs nicht wesentlich von der gespeicherten Norm- oder Sollgeschwindigkeit abweicht. Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der zweiten Betriebseinheit den Aktuator der zweiten Betriebseinheit mit einer konstanten und/oder vordefinierten Winkelgeschwindigkeit betreibt. Typische Winkelgeschwindigkeiten des Aktuators liegen zwischen zwei und sechs Grad pro Sekunde. In einigen Ausführungsformen beträgt eine Norm- oder Sollwinkelgeschwindigkeit des Aktuators der zweiten Betriebseinheit zwischen 0,5 und 10 Grad pro Sekunde, insbesondere zwischen 1 und 8 Grad pro Sekunde und bevorzugt zwischen 2 und 6 Grad pro Sekunde. In einigen Ausführungsformen gemäß diesem und/oder den anderen Aspekten der Erfindung beträgt die Norm- oder Sollgeschwindigkeit des Aktuators der ersten, zweiten und/oder dritten Betriebseinheit zwischen 0,5 und 10 Grad pro Sekunde, insbesondere zwischen 1 und 8 Grad pro Sekunde und bevorzugt zwischen 2 und 6 Grad pro Sekunde.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt Schritt (c) eine vordefinierte Zeitspanne nach Schritt (b), wobei die vordefinierte Zeitspanne insbesondere mindestens etwa 1 ms, bevorzugt mindestens etwa 5 ms beträgt. Es kann vorgesehen sein, dass die vordefinierte Zeitspanne zwischen 1 ms und 50 ms, insbesondere zwischen 2 ms und 30 ms und bevorzugt zwischen 5 ms und 25 ms beträgt. Gemäß einigen Ausführungsformen beträgt die vordefinierte Zeitspanne maximal 50 ms, insbesondere maximal 35 ms und bevorzugt maximal 25 ms. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die vordefinierte Zeitspanne derjenigen Zeitdauer entspricht, welche für das Übertragen der Anforderung von der Steuerschaltung der zweiten Betriebseinheit SNE zu der Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit LNE benötigt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Aktuatoren der ersten und zweiten Betriebseinheit im Wesentlichen gleichzeitig anlaufen. Ein merklicher Zeitversatz, der für den Anwender störend ist, wird somit vermieden.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Steuerschaltung einer dritten elektromechanischen Betriebseinheit eines Systems, insbesondere eines Systems zur Sitzeinstellung in einem Fahrzeug, welches die dritte elektromechanische Betriebseinheit und ferner zumindest eine erste und eine zweite elektromechanische Betriebseinheit umfasst, bereit. Die Betriebseinheiten umfassen jeweils eine Steuerschaltung und einen Aktuator, wobei die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit als ein Master agiert und wobei die Steuerschaltungen der Betriebseinheiten über eine Verbindung miteinander gekoppelt sind. Das Verfahren umfasst Folgendes:

(a) Empfangen einer Verstellanforderung zum Verstellen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit durch die dritte Betriebseinheit, und in Reaktion auf das Empfangen der Anforderung zum Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit:
(b) Übertragen einer Anforderung zum Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit an die Steuerschaltung der zweiten Betriebseinheit durch die dritte Betriebseinheit und
(c) Übertragen einer Anforderung zum Betätigen des Aktuators der ersten Betriebseinheit an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit durch die dritte Betriebseinheit.

In dem beschriebenen Verfahren agiert die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit als Master in dem System. Die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit empfängt die Anforderung zum Verstellen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit und überträgt Anforderungen zum Betätigen der Aktuatoren der zweiten und ersten Betriebseinheit an die zweite bzw. erste Betriebseinheit. Dabei kann in den Schritten (b) und (c) in einigen Ausführungsformen eine Startverzögerung übertragen werden, welche beispielsweise zwischen 1 ms und 50 ms, insbesondere zwischen 2 ms und 30 ms und bevorzugt zwischen 5 ms und 25 ms beträgt. Die Startverzögerung gibt an, mit welcher Verzögerung nach dem Übertragen der Anforderung in den Schritten (b) und (c) die Aktuatoren der zweiten bzw. ersten Betriebseinheit aktiviert werden sollen.
In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit ein Ansteuersignal zum Betreiben des Aktuators der ersten Betriebseinheit an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit überträgt. Es kann dabei insbesondere vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit das Ansteuersignal zuvor gemäß der Gleichung (2) berechnet. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit das Ansteuersignal gemeinsam mit der Anforderung zum Betätigen des Aktuators der ersten Betriebseinheit in Schritt (b) übertragen. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit das Ansteuersignal periodisch und/oder abhängig von dem Empfangen einer Anforderung zum Verstellen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit überträgt. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit nach dem Empfangen einer Verstellanforderung unverzüglich den Aktuator anfahren kann, ohne dass Zeit durch das Berechnen des Ansteuersignals verstreicht. Somit können für den Anwender störende Verzögerungen oder ein Ruckeln des Sitzes vermieden werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgen die Schritte (b) und (c) gleichzeitig. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Übertragen der Anforderungen an die erste und zweite Betriebseinheit im Wesentlichen gleich viel Zeit erfordert, wie dies üblicherweise bei einer Verbindung über einen Bus der Fall ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Aktuatoren der ersten und zweiten Betriebseinheit im Wesentlichen gleichzeitig anlaufen. Bei einer Übertragung über einen Bus kann beispielsweise eine einzige Nachricht übertragen werden, durch welche sowohl die erste als auch die zweite Betriebseinheit zum Betreiben ihrer Aktuatoren aufgefordert werden. Wesentlich gleichzeitig erfolgen die Schritte aber auch, wenn zwischen den Übertragungen weniger als 5 ms vergehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

(d) Übertragen einer aktuellen Position des Aktuators der dritten Betriebseinheit an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit.

Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Ansteuersignal zum Betreiben des Aktuators der ersten Betriebseinheit von der Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit selbst berechnet wird. Durch den Verfahrensschritt (d) steht der Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit die zur Berechnung der Ansteuersignals gemäß Gleichung (2) erforderliche Position des Aktuators zur Sitzhöheneinstellung zur Verfügung.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

(e) Empfangen einer Angabe zumindest einer aktuellen Position, bevorzugt einer aktuellen Position und Drehzahl, des Aktuators der zweiten Betriebseinheit durch die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit,
(f) Festlegen einer Zieldrehzahl für den Aktuator der ersten Betriebseinheit basierend auf der empfangenen Position bzw. Drehzahl,

In dieser Ausführungsform kann ein zum Betreiben des Aktuators der ersten Betriebseinheit erforderliches Ansteuersignal, welches der Zieldrehzahl des Aktuators der ersten Betriebseinheit entspricht, von der Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit berechnet werden. In einigen Ausführungsformen kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass eine Angabe der Zieldrehzahl periodisch von der Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit nach dem Empfangen der Verstellanforderung zum Verstellen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit übertragen wird.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine Steuerschaltung für eine elektromechanische Betriebseinheit bereit, wobei die Betriebseinheit ferner einen Aktuator umfasst, und wobei die Steuerschaltung an eine Verbindung anschließbar ist und dazu eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren auszuführen.
Die Steuerschaltung kann einen integrierten Schaltkreis, beispielsweise einen Mikrocontroller aufweisen. Die Steuerschaltung kann dazu eingerichtet sein, den Aktuator mittels eines Ansteuersignals zu betreiben. Die Steuerschaltung kann insbesondere dazu eingerichtet sein, den Aktuator direkt oder über eine Leistungsstufe zu betreiben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerschaltung ferner zwischen zumindest zwei, bevorzugt zwischen allen der folgenden Zustände umschaltbar: einem ersten Zustand, in welchem die Steuerschaltung eingerichtet ist, um das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen, einem zweiten Zustand, in welchem die Steuerschaltung eingerichtet ist, um das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung auszuführen, und einem dritten Zustand, in welchem die Steuerschaltung eingerichtet ist, um Folgendes auszuführen: Empfangen einer Anforderung, den Aktuator zu betätigen und, in Reaktion auf das Empfangen der Anforderung, Betätigen des Aktuators. Dies ermöglicht eine Verwendung der erfindungsgemäßen Steuerschaltung wahlweise in einer Betriebseinheit zur Sitzneigungseinstellung SNE, Sitzhöheneinstellung SHE oder Lehnenneigungseinstellung LNE. Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung einen Schalter zum Umschalten zwischen den Zuständen aufweist.
Die Steuerschaltung kann in einigen Ausführungsformen dazu eingerichtet sein, eine Winkelposition des Aktuators zu ermitteln. Hierzu kann die Steuerschaltung beispielsweise ein Ansteuersignal, mit welchem es den Aktuator betreibt, zeitlich integrieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerschaltung mit einem Positionssensor der Betriebseinheit verbindbar sein. Die Steuerschaltung kann eingerichtet sein, die ermittelte Winkelposition über die Verbindung zu übertragen. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung dazu eingerichtet sein, das Ansteuersignal zumindest teilweise basierend auf der ermittelten Winkelposition zu berechnen und den Aktuator basierend auf dem Ansteuersignal zu betreiben. Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung den Aktuator stoppt, wenn die ermittelte Winkelposition einer vordefinierten Begrenzung entspricht oder eine vordefinierte Begrenzung überschreitet.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerschaltung dazu eingerichtet, eine Winkelgeschwindigkeit des Aktuators zu ermitteln. Hierzu kann die Steuerschaltung eingerichtet sein, um ein Ansteuersignal, mit welchem die Steuerschaltung den Aktuator betreibt, auszuwerten, um eine aktuelle Winkelgeschwindigkeit zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerschaltung mit einem Geschwindigkeitssensor der Betriebseinheit verbindbar sein. Die Steuerschaltung kann dazu eingerichtet sein, die ermittelte Winkelgeschwindigkeit über die Verbindung zu übertragen. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung dazu eingerichtet sein, das Ansteuersignal zumindest teilweise basierend auf der ermittelten Winkelgeschwindigkeit zu berechnen und den Aktuator basierend auf dem Ansteuersignal zu betreiben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Verbindung einen Bus, insbesondere einen Local-Interconnect-Network-(LIN)-Bus. Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der ersten, zweiten und/oder dritten Betriebseinheit eine Steckverbindung zum Anschluss an einen Bus aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Verbindung eine Funkverbindung oder eine optische Verbindung umfassen. Die Steuerschaltung der ersten, zweiten und/oder dritten Betriebseinheit kann eine Funkschnittstelle und/oder eine optische Schnittstelle umfassen.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine elektromechanische Betriebseinheit mit einem Aktuator und der Steuerschaltung gemäß der oben beschriebenen Art bereit. Die elektromechanische Betriebseinheit kann ferner ein Gehäuse umfassen, welches die Steuerschaltung und/oder den Aktuator umgibt. Der Aktuator kann insbesondere als Elektromotor, beispielsweise als bürstenloser Gleichstrommotor (Brushless Direct Current Motor - BLDC Motor) ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen weist der Motor 2 oder 3 Phasen auf. Es kann vorgesehen sein, dass der Elektromotor eine Nennspannung zwischen 2 V und 48 V, insbesondere zwischen 4V und 24 V und bevorzugt zwischen 10 V und 14 V aufweist. Der Elektromotor kann in einigen Ausführungsformen ein Drehmoment im Bereich zwischen 0,01 Nm und 5 Nm, insbesondere zwischen 0,03 Nm und 3 Nm und bevorzugt zwischen 0,05 Nm und 1,0 Nm bereitstellen. In einigen Ausführungsformen umfasst die Betriebseinheit einen Positionssensor zum Bestimmen einer Winkelposition des Aktuators und/oder einen Geschwindigkeitssensor zum Bestimmen einer Winkelgeschwindigkeit des Aktuators. Der Sensor kann insbesondere mit der Steuerschaltung gekoppelt sein.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer ersten, zweiten und dritten elektromechanischen Betriebseinheit eines Systems, insbesondere eines Systems zur Sitzeinstellung in einem Fahrzeug, bereit. Die Betriebseinheiten umfassen jeweils eine Steuerschaltung und einen Aktuator, wobei die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit als ein Master agiert und wobei die Steuerschaltungen der Betriebseinheiten über eine Verbindung miteinander gekoppelt sind. Das Verfahren umfasst Folgendes:

(a) Empfangen einer Verstellanforderung zum Verstellen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit durch die dritte Betriebseinheit,
(b) in Antwort darauf, Übertragen einer Startanforderung von der dritten Betriebseinheit an die erste Betriebseinheit und die zweite Betriebseinheit,
(c) Betreiben des Aktuators der ersten Betriebseinheit und zweiten Betriebseinheit in Reaktion auf ein Empfangen der übertragenen Startanforderungen durch die erste bzw. zweite Betriebseinheit,
(d) Empfangen einer Verstellstoppanforderung durch die dritte Betriebseinheit,
(e) in Antwort darauf, Übertragen einer Endanforderung von der dritten Betriebseinheit an die erste und die zweite Betriebseinheit,
(f) Stoppen des Aktuators der ersten Betriebseinheit und zweiten Betriebseinheit in Reaktion auf ein Empfangen der übertragenen Endanforderung durch die erste bzw. zweite Betriebseinheit.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

(b1) Übertragen einer Position des Aktuators der zweiten Betriebseinheit von der zweiten Betriebseinheit an die erste Betriebseinheit,
(b4) Berechnen eines Ansteuersignals durch die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit basierend auf der empfangenen Position des Aktuators der zweiten Betriebseinheit,

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner ein

(b2) Übertragen einer Winkelgeschwindigkeit des Aktuators der zweiten Betriebseinheit von der zweiten Betriebseinheit an die erste Betriebseinheit,

Es ist dabei besonders bevorzugt, dass das Verfahren ferner Folgendes umfasst:

(b3) Übertragen einer Position des Aktuators der dritten Betriebseinheit von der dritten Betriebseinheit an die erste Betriebseinheit,

(a1) Übertragen einer Position des Aktuators der zweiten Betriebseinheit von der zweiten Betriebseinheit an die dritte Betriebseinheit,
(a3) Berechnen eines Ansteuersignals durch die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit basierend auf der empfangenen Position des Aktuators der zweiten Betriebseinheit,
(a4) Übertragen des berechneten Ansteuersignals von der dritten Betriebseinheit an die erste Betriebseinheit,

In einer bevorzugten Ausführungsform überträgt die dritte Betriebseinheit das Ansteuersignal gemeinsam mit der Startanforderung an die erste Betriebseinheit. Alternativ oder zusätzlich kann die dritte Betriebseinheit das Ansteuersignal periodisch an die erste Betriebseinheit übertragen. Die dritte Betriebseinheit kann das Ansteuersignal nach dem Empfangen der Verstellanforderung in Schritt (a) oder unabhängig davon an die erste Betriebseinheit übertragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Schritt (a1) periodisch. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Schritt (a1) abhängig von dem Empfangen einer Startanforderung durch die zweite Betriebseinheit.
In einer bevorzugten Ausführungsform berechnet die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit das Ansteuersignal in Schritt (a3) ferner basierend auf einer Position des Aktuators der dritten Betriebseinheit.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Schritte (a3) und (a4) periodisch wiederholt, bis die Verstellstoppanforderung in Schritt (d) empfangen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner ein

(a2) Übertragen einer Winkelgeschwindigkeit des Aktuators der zweiten Betriebseinheit von der zweiten Betriebseinheit an die dritte Betriebseinheit,

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Schritte (a1) bis (a4) periodisch nach dem Übertragen der Startanforderung wiederholt. Insbesondere können die Schritte (a1) bis (a4) wiederholt werden, bis die Verstellstoppanforderung in Schritt (d) empfangen wird.
Es ist dabei besonders bevorzugt, dass die zweite Betriebseinheit bei dem periodischen Wiederholen des Schrittes (a2) eine aktuelle Winkelgeschwindigkeit des Aktuators der zweiten Betriebseinheit überträgt.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer ersten und zweiten elektromechanischen Betriebseinheit eines Systems, insbesondere eines Systems zur Sitzeinstellung in einem Fahrzeug, bereit, wobei die Betriebseinheiten jeweils eine Steuerschaltung und einen Aktuator umfassen, und wobei die Steuerschaltungen der Betriebseinheiten über eine Verbindung miteinander gekoppelt sind. Das Verfahren umfasst Folgendes:

(a) Empfangen einer Verstellanforderung zum Verstellen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit durch die zweite Betriebseinheit und in Antwort darauf:
(b) Übertragen einer Startanforderung von der zweiten Betriebseinheit an die erste Betrieb seinheit,
(c) Betreiben des Aktuators der zweiten Betriebseinheit,
(d) Betreiben des Aktuators der ersten Betriebseinheit in Reaktion auf ein Empfangen der Startanforderung durch die erste Betriebseinheit,
(e) Empfangen einer Verstellstoppanforderung durch die zweite Betriebseinheit und in Antwort darauf:
(f) Übertragen einer Endanforderung von der zweiten Betriebseinheit an die erste Betrieb seinheit,
(g) Stoppen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit und
(h) Stoppen des Aktuators der ersten Betriebseinheit in Reaktion auf ein Empfangen der Endanforderung durch die erste Betriebseinheit, ferner umfassend:.
(b1) Übertragen einer Position des Aktuators der zweiten Betriebseinheit von der zweiten Betriebseinheit an die erste Betriebseinheit,
(b4) Berechnen eines Ansteuersignals durch die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit basierend auf der empfangenen Position des Aktuators der zweiten Betriebseinheit,

Es ist dabei besonders bevorzugt, dass die zweite Betriebseinheit die Position des Aktuators der zweiten Betriebseinheit in Schritt (b1) abhängig von dem Übertragen der Startanforderung in Schritt (b) überträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform überträgt die zweite Betriebseinheit die Position des Aktuators der zweiten Betriebseinheit periodisch.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner ein

In einer bevorzugten Ausführungsform überträgt die zweite Betriebseinheit die Winkelgeschwindigkeit des Aktuators der zweiten Betriebseinheit in Schritt (b2) abhängig von dem Übertragen der Startanforderung in Schritt (b). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform überträgt die zweite Betriebseinheit die Winkelgeschwindigkeit des Aktuators der zweiten Betriebseinheit periodisch.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System ferner eine dritte elektromechanische Betriebseinheit mit einer Steuerschaltung und einem Aktuator und das Verfahren umfasst ferner Folgendes:

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform überträgt die dritte Betriebseinheit die Position des Aktuators der dritten Betriebseinheit in Schritt (b3) abhängig von dem Übertragen der Startanforderung in Schritt (b). In einer bevorzugten Ausführungsform überträgt die dritte Betriebseinheit die Position des Aktuators der dritten Betriebseinheit periodisch. Die Sitzeinstellung wird in diesem Verfahren von der dritten Betriebseinheit, zum Beispiel von der Steuereinheit der Lehnenneigungseinstellung LNE, koordiniert. Diese dritte Betriebseinheit kann dabei auch andere Daten als die zuvor beschriebenen an die anderen Betriebseinheiten senden. Beispielsweise können zusätzliche Kontroll- und / oder Zustandsdaten, etwa Fehlerbytes oder zusätzliche Startfreigabemeldungen, übertragen werden.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein System mit einer ersten elektromechanischen Betriebseinheit, einer zweiten elektromechanischen Betriebseinheit und dritten elektromechanischen Betriebseinheit, insbesondere ein System zur Sitzeinstellung in einem Fahrzeug, bereit. Die Betriebseinheiten umfassen jeweils eine Steuerschaltung und einen Aktuator, wobei die Steuerschaltungen der Betriebseinheiten über eine Verbindung miteinander gekoppelt sind, und wobei das System dazu eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren durchzuführen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System ferner zumindest ein Betätigungsmittel, insbesondere einen Taster oder Schalter, wobei die Verstellanforderung und/oder die Verstellstoppanforderung von dem Betätigungsmittel übertragen wird. In einigen Ausführungsformen umfasst das System keine zentrale Steuereinheit zum Betreiben der Aktuatoren.
Das System kann jedoch eine Leistungsversorgung zum Versorgen der Aktuatoren und Steuerschaltungen mit elektrischer Leistung aufweisen.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung einen Fahrzeugsitz mit einer elektromechanischen Betriebseinheit der oben beschriebenen Art, einer Steuerschaltung der oben beschriebenen Art oder einem System der oben beschriebenen Art bereit.
Das Ansteuersignal zum Betreiben des Aktuators der ersten Betriebseinheit kann in einigen Ausführungsformen von der Steuerschaltung der ersten oder dritten Betriebseinheit berechnet werden. Bevorzugt ist ein Berechnen des Ansteuersignals bei der Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit, da aufgrund der geringeren Signallaufzeit der Betrieb des Aktuators schneller beendet werden kann, wenn die Winkelposition eine vordefinierte Begrenzung erreicht oder überschreitet. In Ausführungsformen, in welchen das Ansteuersignal zum Betreiben des Aktuators der ersten Betriebseinheit von der Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit berechnet wird, kann die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit dazu eingerichtet sein, den Aktuator der ersten Betriebseinheit zu stoppen, wenn eine Winkelposition des Aktuators der ersten Betriebseinheit eine vordefinierte Begrenzung erreicht oder überschreitet.
Die beschriebenen Schritte des Empfangens und Übertragens können insbesondere über die genannte Verbindung erfolgen, bei der es sich z.B. um einen Bus, beispielsweise einen LIN-Bus handeln kann. Das Übertragen von oder an eine Betriebseinheit kann ein Übertragen von bzw. an die Steuerschaltung der Betriebseinheit umfassen. Ebenso kann ein Empfangen bei einer Betriebseinheit ein Empfangen durch die Steuerschaltung der Betriebseinheit umfassen. Bei einem periodischen Übertragen einer Position oder Geschwindigkeit kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Position oder Geschwindigkeit mit einer Zykluszeit zwischen 5 ms und 50 ms, insbesondere zwischen 10 ms und 40 ms und bevorzugt zwischen 20 ms und 30 ms periodisch übertragen wird.
Bei den beschriebenen Verfahren kann in einigen Ausführungsformen in der Steuerschaltung mindestens einer der Betriebseinheiten mindestens eine Solldrehzahl zum Betätigen des Aktuators der mindestens einen der Betriebseinheiten gespeichert sein. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen deutlich. Darin zeigt

1 eine schematische Abbildung eines Fahrzeugsitzes nach dem Stand der Technik, mit der Anordnung der Achsen zur Sitzhöheneinstellung SHE, Sitzneigungseinstellung SNE und Lehnenneigungseinstellung LNE,
2 ein erfindungsgemäßes System mit elektromechanischen Betriebseinheiten zur Lehnenneigungseinstellung LNE, Sitzhöheneinstellung SHE und Sitzneigungseinstellung SNE,
3 eine Illustration eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform,
4 eine Illustration eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform,
5a-e einen Quellcode einer Programmierung des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform und
6a-c einen Quellcode einer Programmierung des Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform

2 zeigt ein System zur Sitzverstellung eines Fahrzeugsitzes gemäß einer Ausführungsform. Das System umfasst eine erste elektromechanische Betriebseinheit LNE, eine zweite elektromechanische Betriebseinheit SNE sowie eine dritte elektromechanische Betriebseinheit SHE. Jede der Betriebseinheiten LNE, SNE, SHE ist mit einem Betätigungsmittel 1, 2, 3 gekoppelt. Ferner weist jede der drei Betriebseinheiten LNE, SNE, SHE eine Steuerschaltung sowie einen Aktuator auf. Die Steuerschaltung einer Betriebseinheit LNE, SNE, SHE kann dabei mit dem Aktuator der Betriebseinheit verbunden sein. Alternativ kann die Steuerschaltung über eine Leistungsstufe mit dem Aktuator gekoppelt sein. Die Steuerschaltung jeder Betriebseinheit LNE, SNE, SHE ist dazu eingerichtet, den Aktuator der Betriebseinheit LNE, SNE, SHE basierend auf einem Ansteuersignal zu betreiben und ihn zu stoppen.
Die Betätigungsmittel 1, 2, 3 sind in der in 2 dargestellten Ausführungsform als Schalter S ausgeführt. Bei Betätigung des Betätigungsmittels 1 wird die Lehnenneigungseinstellung LNE aktiviert, während bei einer Betätigung des Betätigungsmittels 2 die Sitzneigungseinstellung SNE aktiviert wird und bei einer Betätigung des Betätigungsmittels 3 die Sitzhöheneinstellung SHE aktiviert wird .
Problematisch ist hierbei, wie eingangs bereits ausgeführt, dass bei einer Betätigung der Sitzneigungseinstellung SNE mittels des Betätigungsmittels 2 auch die Neigung der Rückenlehne relativ zu dem Fahrzeugchassis geändert wird. Um dies zu kompensieren, wird bei einer Betätigung des Betätigungsmittels 2 nicht nur der Aktuator der Sitzneigungseinstellung SNE betätigt, sondern auch der Aktuator der Lehnenneigungseinstellung LNE. Um eine Koordination der Aktuatoren der verschiedenen Betriebseinheiten LNE, SNE, SHE zu gewährleisten, sind die drei elektromechanischen Betriebseinheiten LNE, SNE, SHE der 2 über eine Verbindung 4 miteinander gekoppelt. Die Verbindung 4 ist dabei als LIN-Bus ausgebildet. Durch die besondere Ausgestaltung des Busses wird dabei jede von einer der Steuerschaltungen an den Bus übermittelte Nachricht an die beiden anderen Steuerschaltungen übertragen. Die Steuerschaltungen der elektromechanischen Betriebseinheiten LNE, SNE, SHE sind jeweils mit der Verbindung 4 gekoppelt.
3 zeigt ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform, in welcher die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit SHE als Master agiert. Hierbei wird zunächst eine Verstellanforderung von dem Betätigungsmittel 2 der Sitzneigungseinstellung SNE erzeugt, indem beispielsweise der Schalter S des Betätigungsmittel 2 geschlossen wird. Die Steuerschaltung der Sitzneigungseinstellung SNE leitet die Verstellanforderung in Schritt 102 an die Steuerschaltung der Sitzhöheneinstellung SHE weiter. Daraufhin gibt die Steuerschaltung der Sitzhöheneinstellung SHE über die Verbindung 4 in Schritt 104 jeweils eine Startanforderung an die Steuerschaltungen der Sitzneigungseinstellung SNE und der Lehnenneigungseinstellung LNE. In Reaktion auf ein Empfangen der in Schritt 104 übertragenen Startanforderung überträgt die Steuerschaltung der Sitzneigungseinstellung SNE die aktuelle Winkelposition pos(SNE) des Aktuators der Sitzneigungseinstellung SNE sowie eine aktuelle Winkelgeschwindigkeit n(SNE) des Aktuators der Sitzneigungseinstellung SNE an die Steuerschaltung der Sitzhöheneinstellung SHE und/oder an die Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung LNE in Schritt 106. Alternativ oder zusätzlich kann in anderen Ausführungsformen vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der Sitzneigungseinstellung SNE die Position und/oder die Winkelgeschwindigkeit des Aktuators der Sitzneigungseinstellung SNE periodisch an die Steuerschaltung der Sitzhöheneinstellung SHE und/oder an die Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung LNE überträgt.
In der Ausführungsform der 3 kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der Sitzhöheneinstellung SHE ein Ansteuersignal zum Betreiben des Aktuators der Lehnenneigungseinstellung LNE berechnet und an die Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung LNE überträgt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung LNE das Ansteuersignal zum Betreiben des Aktuators der Lehnenneigungseinstellung LNE selbst berechnet.
In Schritt 108 überträgt die Steuerschaltung der Sitzhöheneinstellung SHE eine aktuelle Winkelposition pos(SHE) des Aktuators der Sitzhöheneinstellung SHE an die Steuerschaltungen der Sitzneigungseinstellung SNE und der Lehnenneigungseinstellung LNE. Die Position pos(SHE) wird dabei nur aufgrund der Anordnung des LIN-Busses an die Betriebseinheit SNE übertragen, welche diese Information jedoch nicht nutzt. In alternativen Ausführungsformen kann auf die Übertragung an die zweite Betriebseinheit SNE daher verzichtet werden. Aufgrund der Positionen pos(SNE) der Aktuatoren der Sitzneigungseinstellung SNE und der Sitzhöheneinstellung SHE sowie der Winkelgeschwindigkeit n(SNE) der Sitzneigungseinstellung SNE berechnet die Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung LNE ein Ansteuersignal zum Betreiben des Aktuators der Lehnenneigungseinstellung LNE.
Sobald das Betätigungsmittel 2 deaktiviert wird, indem beispielsweise der Schalter S des Betätigungsmittels 2 geöffnet wird, empfängt die Steuerschaltung der Sitzneigungseinstellung SNE eine Verstellstoppanforderung und überträgt diese in Schritt 110 an die Steuerschaltung der Sitzhöheneinstellung SHE. Die Steuerschaltung der Sitzhöheneinstellung SHE überträgt daraufhin in Schritt 112 eine Endanforderung an die Steuerschaltungen der Sitzneigungseinstellung SNE und der Lehnenneigungseinstellung LNE. Die Steuerschaltungen der Sitzneigungseinstellung SNE und der Lehnenneigungseinstellung LNE stoppen daraufhin die Aktuatoren der Sitzneigungseinstellung SNE bzw. der Lehnenneigungseinstellung LNE in Reaktion auf ein Empfangen der übertragenen Endanforderung.
Alternativen zu der in 3 dargestellten Ausführungsform sind möglich. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der Sitzhöheneinstellung SHE ein Ansteuersignal zum Betreiben des Aktuators der Lehnenneigungseinstellung LNE basierend auf einer Position pos(SNE) des Aktuators der Sitzneigungseinstellung SNE, der Winkelgeschwindigkeit n(SNE) des Aktuators der Sitzneigungseinstellung SNE sowie der Winkelposition pos(SHE) des Aktuators der Sitzhöheneinstellung SHE berechnet und über die Verbindung 4 an die Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung LNE überträgt. In einigen Ausführungsformen kann das Ansteuersignal von der Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung LNE oder der Sitzhöheneinstellung SHE basierend auf Winkelpositionen pos(SNE), pos(SHE) der Aktuatoren der Sitzneigungseinstellung SNE und der Sitzhöheneinstellung SHE sowie einer gespeicherten Normwinkelgeschwindigkeit des Aktuators der Sitzneigungseinstellung SNE, berechnet werden. In diesen Ausführungsformen muss die Winkelgeschwindigkeit n(SNE) in Schritt 106 nicht übertragen werden.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei überträgt die Steuerschaltung der Sitzneigungseinstellung SNE in Schritt 202 eine Startanforderung an die Steuerschaltungen der Sitzhöheneinstellung SHE und der Lehnenneigungseinstellung LNE, wenn das Betätigungsmittel 2 der Sitzneigungseinstellung SNE betätigt wird. Ferner überträgt die Steuerschaltung der Sitzneigungseinstellung SNE eine aktuelle Position pos(SNE) des Aktuators der Sitzneigungseinstellung SNE in Schritt 204 an die Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung LNE. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der Sitzneigungseinstellung SNE die Position pos(SNE) periodisch überträgt und zwar unabhängig davon, ob zuvor eine Startanforderung empfangen wurde oder nicht. In einigen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der Sitzneigungseinstellung SNE eine aktuelle Position pos(SNE) des Aktuators der Sitzneigungseinstellung SNE zusammen mit der Startanforderung in Schritt 202 überträgt.
In Schritt 206 überträgt die Steuerschaltung der Sitzhöheneinstellung SHE eine aktuelle Position pos(SHE) des Aktuators der Sitzhöheneinstellung SHE an die Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung LNE. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung des Sitzhöheneinstellung SHE die Winkelposition pos(SHE) in Reaktion auf ein Empfangen der Startanforderung in Schritt 202 überträgt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung der Sitzhöheneinstellung SHE die Position pos(SHE) periodisch überträgt, insbesondere unabhängig davon, ob zuvor eine Startanforderung empfangen wurde oder nicht.
Die Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung LNE berechnet ein Ansteuersignal basierend auf den empfangenen Positionen pos(SNE) und pos(SHE) der Aktuatoren der Sitzneigungseinstellung SNE und der Sitzhöheneinstellung SHE. Da die Winkelgeschwindigkeit n(SNE) der Sitzneigungseinstellung SNE beim Betrieb nicht wesentlich von einer Normvorgabe abweicht, verwendet die Steuerschaltung bei dem Berechnen ferner eine gespeicherte Normwinkelgeschwindigkeit, die somit nicht über die Verbindung übertragen werden muss. Die Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung betreibt daraufhin den Aktuator der Lehnenneigungseinstellung LNE basierend auf dem berechneten Ansteuersignal.
Sobald das Betätigungsmittel 2 zur Sitzneigungseinstellung SNE deaktiviert wird, überträgt die Steuerschaltung des Sitzneigungseinstellung SNE in Schritt 208 eine Endanforderung an die Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung LNE. Die Steuerschaltung der Lehnenneigungseinstellung LNE stoppt den Aktuator der Lehnenneigungseinstellung LNE in Reaktion auf ein Empfangen der Endanforderung in Schritt 208. Ferner stoppt die Steuerschaltung der Sitzneigungseinstellung SNE den Aktuator der Sitzneigungseinstellung SNE eine vordefinierte Zeit, beispielsweise 5 ms, nach dem Übertragen der Endanforderung in Schritt 208. Alternativ kann in Reaktion auf ein Empfangen der Endanforderung in Schritt 208 von der Steuereinheit der Lehnenneigungseinstellung LNE zusätzlich eine Endanforderung an die Steuereinheit der Sitzneigungseinstellung SNE gesendet werden, woraufhin diese den Aktuator der Sitzneigungseinstellung SNE stoppt. Die Sitzeinstellung wird in dieser Ausführung also von der Steuereinheit der Lehnenneigungseinstellung LNE koordiniert. Dazu muss die Steuereinheit der Lehnenneigungseinstellung LNE selbst keine Daten senden. Sie benötigt nur empfangene Daten. Jedoch ist es in den meisten Ausführungen vorteilhaft, wenn auch die Steuereinheit der Lehnenneigungseinstellung LNE Daten über den Bus an die anderen Steuereinheiten der Motoren sendet. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn die Steuereinheit der Lehnenneigungseinstellung LNE Kontroll- und / oder Zustandsdaten, etwa Fehlerbytes oder zusätzliche Startfreigabemeldungen, sendet.
Die 5a-e und 6a-c zeigen jeweils einen Quellcode einer Programmierung eines Verfahrens gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
Bezugszeichenliste

1, 2, 3: Betätigungsmittel
4: Verbindung
102-112; 202-208: Verfahrensschritte
LNE: erste elektromechanische Betriebseinheit, Lehnenneigungseinstellung
SNE: zweite elektromechanische Betriebseinheit, Sitzneigungseinstellung
SHE: dritte elektromechanische Betriebseinheit, Sitzhöheneinstellun
n: Winkelgeschwindigkeit
pos: Winkelposition
S: Schalter
D1, D2, D3: Drehpunkte
W3, W4, W5, W6, W7, W8, W9: Winkel
a, b, c, d, e, f, g: Kantenlängen
ΦSNE: Sitzneigungswinkel
ΦSHE: Sitzhöhenwinkel
φLNE: Lehnenneigungswinkel
φSK: Winkel Sitzkissen

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Steuerschaltung einer zweiten elektromechanischen Betriebseinheit (SNE) eines Systems, welches die zweite elektromechanische Betriebseinheit (SNE) und ferner zumindest eine erste elektromechanische Betriebseinheit (LNE) umfasst, wobei die Betriebseinheiten (SNE, LNE) jeweils wenigstens eine Steuerschaltung und einen Aktuator umfassen, wobei die Steuerschaltungen der Betriebseinheiten (SNE, LNE) über eine Verbindung (4) miteinander gekoppelt sind, und wobei das Verfahren Folgendes umfasst: (a) Empfangen einer Verstellanforderung zum Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) durch die zweite Betriebseinheit (SNE), und in Reaktion auf das Empfangen der Anforderung zum Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE): (b) Übertragen (202) einer Anforderung zum Betätigen des Aktuators der ersten Betriebseinheit (LNE) von der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit (LNE) über die Verbindung (4); (c) Übertragen (204) einer aktuellen Position (pos(SNE)) und/oder einer aktuellen Winkelgeschwindigkeit (n(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) von der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit (LNE); und (d) Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) und des Aktuators der ersten Betriebseinheit (LNE).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit (LNE) ein Ansteuersignal für den Aktuator der ersten Betriebseinheit (LNE) abhängig von der Anforderung zum Betätigen des Aktuators der ersten Betriebseinheit (LNE) und der aktuellen Position (pos(SNE)) und/oder der aktuellen Winkelgeschwindigkeit (n(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) berechnet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei Schritt (d) eine vordefinierte Zeitspanne nach Schritt (b) erfolgt, wobei die vordefinierte Zeitspanne maximal 25 ms beträgt.
Verfahren zum Betreiben einer Steuerschaltung einer dritten elektromechanischen Betriebseinheit (SHE) eines Systems, welches die dritte elektromechanische Betriebseinheit (SHE) und ferner zumindest eine erste (LNE) und eine zweite (SNE) elektromechanische Betriebseinheit umfasst, wobei die Betriebseinheiten (SHE, LNE, SNE) jeweils wenigstens eine Steuerschaltung und einen Aktuator umfassen, wobei die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit (SHE) als ein Master agiert und wobei die Steuerschaltungen der Betriebseinheiten (SHE, LNE, SNE) über eine Verbindung (4) miteinander gekoppelt sind, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: (a) Empfangen (102) einer Verstellanforderung zum Verstellen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) durch die dritte Betriebseinheit (SHE), und in Reaktion auf das Empfangen der Anforderung zum Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE): (b) Übertragen (104) einer Anforderung zum Betätigen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die Steuerschaltung der zweiten Betriebseinheit (SNE) durch die dritte Betriebseinheit (SHE) und (c) Übertragen (104) einer Anforderung zum Betätigen des Aktuators der ersten Betriebseinheit (LNE) an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit (LNE) durch die dritte Betriebseinheit (SHE).
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Schritte (b) und (c) gleichzeitig erfolgen.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit (SHE) ein Ansteuersignal zum Betreiben des Aktuators der ersten Betriebseinheit (LNE) berechnet und an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit (LNE) überträgt.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, welches ferner Folgendes umfasst: (d) Übertragen (108) einer aktuellen Position (pos(SHE)) des Aktuators der dritten Betriebseinheit (SHE) an die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit (LNE).
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, welches ferner Folgendes umfasst: (e) Empfangen (106) einer Angabe zumindest einer aktuellen Position (pos(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) durch die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit (SHE), (f) Festlegen einer Zieldrehzahl für den Aktuator der ersten Betriebseinheit (LNE), basierend auf der empfangenen Position (pos(SNE)) bzw. Drehzahl (n(SNE)), wobei die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit (SHE) die festgelegte Zieldrehzahl an die erste Betriebseinheit (LNE) überträgt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei im Schritt (e) auch eine Drehzahl n(SNE) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) durch die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit (SHE) empfangen (106) wird.
Steuerschaltung für eine elektromechanische Betriebseinheit (SHE, LNE, SNE), wobei die Betriebseinheit (SHE, LNE, SNE) ferner einen Aktuator umfasst, wobei die Steuerschaltung an eine Verbindung (4) anschließbar ist und dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
Elektromechanische Betriebseinheit (LNE, SNE, SHE) mit einem Aktuator und der Steuerschaltung gemäß Anspruch 10.
Verfahren zum Betreiben einer ersten, zweiten und dritten elektromechanischen Betriebseinheit (LNE, SNE, SHE) eines Systems, wobei die Betriebseinheiten (LNE, SNE, SHE) jeweils eine Steuerschaltung und einen Aktuator umfassen, wobei die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit (SHE) als ein Master agiert und wobei die Steuerschaltungen der Betriebseinheiten (LNE, SNE, SHE) über eine Verbindung (4) miteinander gekoppelt sind, und wobei das Verfahren Folgendes umfasst: (a) Empfangen (102) einer Verstellanforderung zum Verstellen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) durch die dritte Betriebseinheit (SHE), (b) in Antwort darauf, Übertragen (104) einer Startanforderung von der dritten Betriebseinheit (SHE) an die erste und die zweite Betriebseinheit (LNE, SNE), (c) Betreiben des Aktuators der ersten und der zweiten Betriebseinheit (LNE, SNE) in Reaktion auf ein Empfangen der übertragenen Startanforderungen durch die erste und die zweite Betriebseinheit (LNE, SNE), (d) Empfangen (110) einer Verstellstoppanforderung durch die dritte Betriebseinheit (SHE), (e) in Antwort darauf, Übertragen (112) einer Endanforderung von der dritten Betriebseinheit (SHE) an die erste und die zweite Betriebseinheit (SNE, LNE), (f) Stoppen des Aktuators der ersten und der zweiten Betriebseinheit (LNE, SNE) in Reaktion auf ein Empfangen der übertragenen Endanforderung durch die erste und die zweite Betriebseinheit (LNE, SNE).
Verfahren nach Anspruch 12, welches ferner umfasst: (b1) Übertragen (106) einer Position (pos(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) von der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die erste Betriebseinheit (LNE), und/oder ein (b2) Übertragen (106) einer Winkelgeschwindigkeit (n(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) von der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die erste Betriebseinheit (LNE), (b4) Berechnen eines Ansteuersignals durch die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit (LNE) basierend auf der empfangenen Position bzw. der empfangenen Winkelgeschwindigkeit des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE), wobei das Betreiben des Aktuators der ersten Betriebseinheit (LNE) in Schritt (c) basierend auf dem berechneten Ansteuersignal erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 13, welches ferner Folgendes umfasst: (b3) Übertragen (108) einer Position (pos(SHE)) des Aktuators der dritten Betriebseinheit (SHE) von der dritten Betriebseinheit (SHE) an die erste Betriebseinheit (LNE), wobei die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit (LNE) das Ansteuersignal in Schritt (b4) ferner basierend auf der übertragenen Position (pos(SHE)) des Aktuators der dritten Betriebseinheit (SHE) berechnet.
Verfahren nach Anspruch 12, welches ferner Folgendes umfasst: (a1) Übertragen (106) einer Position (pos(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) von der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die dritte Betriebseinheit (SHE), (a3) Berechnen eines Ansteuersignals durch die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit (SHE) basierend auf der empfangenen Position (pos(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE), (a4) Übertragen des berechneten Ansteuersignals von der dritten Betriebseinheit (SHE) an die erste Betriebseinheit (LNE), wobei das Betreiben des Aktuators in Schritt (c) basierend auf dem übertragenen Ansteuersignal erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die dritte Betriebseinheit (SHE) das Ansteuersignal gemeinsam mit der Startanforderung an die erste Betriebseinheit (LNE) überträgt (104).
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Schritt (a1) periodisch und/oder abhängig von dem Empfangen einer Startanforderung bei der zweiten Betriebseinheit (SNE) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit (SHE) das Ansteuersignal in Schritt (a3) ferner basierend auf einer Position (pos(SHE)) des Aktuators der dritten Betriebseinheit (SHE) berechnet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, ferner umfassend ein (a2) Übertragen (106) einer Winkelgeschwindigkeit (n(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) von der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die dritte Betriebseinheit (SHE), wobei die Steuerschaltung der dritten Betriebseinheit (SHE) das Ansteuersignal in Schritt (a3) ferner basierend auf der übertragenen Winkelgeschwindigkeit (n(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) berechnet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei die Schritte (a1) bis (a4) periodisch nach dem Übertragen (104) der Startanforderung wiederholt werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 19 und 20, wobei die zweite Betriebseinheit (SNE) bei dem periodischen Wiederholen des Schrittes (a2) eine aktuelle Winkelgeschwindigkeit (n(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) überträgt.
Verfahren zum Betreiben einer ersten elektromechanischen Betriebseinheit (LNE) und einer zweiten elektromechanischen Betriebseinheit (SNE) eines Systems, wobei die Betriebseinheiten (LNE, SNE) jeweils eine Steuerschaltung und einen Aktuator umfassen, wobei die Steuerschaltungen der Betriebseinheiten (LNE, SNE) über eine Verbindung (4) miteinander gekoppelt sind, und wobei das Verfahren Folgendes umfasst: (a) Empfangen einer Verstellanforderung zum Verstellen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) durch die zweite Betriebseinheit (SNE) und in Antwort darauf: (b) Übertragen (202) einer Startanforderung von der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die erste Betriebseinheit (LNE), (c) Betreiben des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE), (d) Betreiben des Aktuators der ersten Betriebseinheit (LNE) in Reaktion auf ein Empfangen der übertragenen Startanforderung bei der ersten Betriebseinheit (LNE), (e) Empfangen einer Verstellstoppanforderung durch die zweite Betriebseinheit (SNE) und in Antwort darauf: (f) Übertragen (208) einer Endanforderung von der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die erste Betriebseinheit (LNE), (g) Stoppen des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) und (h) Stoppen des Aktuators der ersten Betriebseinheit (LNE) in Reaktion auf ein Empfangen der übertragenen Endanforderung durch die erste Betriebseinheit (LNE), ferner umfassend: (b1) Übertragen (204) einer Position (pos(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) von der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die erste Betriebseinheit (LNE), und/oder (b2) Übertragen einer Winkelgeschwindigkeit (n(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) von der zweiten Betriebseinheit (SNE) an die erste Betriebseinheit (LNE), (b4) Berechnen eines Ansteuersignals durch die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit (LNE) basierend auf der empfangenen Position (pos(SNE)) und/oder der empfangenen Winkelgeschwindigkeit (n(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE), wobei das Betreiben des Aktuators der ersten Betriebseinheit (LNE) in Schritt (d) basierend auf dem berechneten Ansteuersignal erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die zweite Betriebseinheit (SNE) die Position (pos(SNE)) des Aktuators der zweiten Betriebseinheit (SNE) in Schritt (b1) abhängig von dem Übertragen (202) der Startanforderung in Schritt (b) und/oder periodisch überträgt.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, wobei das System ferner eine dritte elektromechanische Betriebseinheit (SHE) mit einer Steuerschaltung und einem Aktuator umfasst, und wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: (b3) Übertragen (206) einer Position (pos(SHE)) des Aktuators der dritten Betriebseinheit (SHE) von der dritten Betriebseinheit (SHE) an die erste Betriebseinheit (LNE), wobei die Steuerschaltung der ersten Betriebseinheit (LNE) das Ansteuersignal in Schritt (b4) ferner basierend auf der übertragenen Position (pos(SHE)) des Aktuators der dritten Betriebseinheit (SHE) berechnet.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die dritte Betriebseinheit (SHE) die Position des Aktuators (pos(SHE)) der dritten Betriebseinheit (SHE) in Schritt (b3) abhängig von dem Übertragen der Startanforderung in Schritt (b) und/oder periodisch überträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder einem der Ansprüche 12 bis 25, wobei in der Steuerschaltung mindestens einer der Betriebseinheiten (LNE, SNE, SHE) mindestens eine Solldrehzahl zum Betätigen des Aktuators der mindestens einen der Betriebseinheiten gespeichert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder einem der Ansprüche 12 bis 26, wobei das System zur Sitzeinstellung in einem Fahrzeug eingerichtet ist.
System mit einer ersten, zweiten und dritten elektromechanischen Betriebseinheit (LNE, SNE, SHE), wobei die Betriebseinheiten (LNE, SNE, SHE) jeweils eine Steuerschaltung und einen Aktuator umfassen, wobei die Steuerschaltungen der Betriebseinheiten (LNE, SNE, SHE) über eine Verbindung (4) miteinander gekoppelt sind, und wobei das System dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 27 durchzuführen.
System nach Anspruch 28, wobei das System zur Sitzeinstellung in einem Fahrzeug eingerichtet ist.
Fahrzeugsitz mit einer Steuerschaltung gemäß Anspruch 10, einer elektromechanischen Betriebseinheit (LNE, SNE, SHE) gemäß Anspruch 11 oder einem System gemäß einem der Ansprüche 28 oder 29.