DE102017220183A1

DE102017220183A1 - Verfahren zum Betrieb einer elektromotorischen Massageeinrichtung eines Sitzes

Info

Publication number: DE102017220183A1
Application number: DE102017220183.5A
Authority: DE
Inventors: Matthias Markert; Christian Mergl; Thomas Weingärtner; Alexander Müller; Stefan Bickel; Peter Horn
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2019-05-16
Also published as: WO2019092233A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (36) zum Betrieb einer elektromotorischen Massageeinrichtung (6) eines Sitzes (4), insbesondere eines Kraftfahrzeugs (2), die einen Massageantrieb (28) mit einem Elektromotor (30) umfasst. Ein Audiosignal (44) wird bereitgestellt, und ein charakteristischer Wert (26) des Audiosignals (44) wird abgeleitet. Anhand des charakteristischen Werts (26) wird ein Steuerdatensatz (25) ermittelt, und der Massageantrieb (28) wird anhand des Steuerdatensatzes (25) betrieben. Die Erfindung betrifft ferner eine elektromotorische Massageeinrichtung (6) eines Sitzes (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer elektromotorischen Massageeinrichtung eines Sitzes und eine elektromotorische Massageeinrichtung eines Sitzes. Der Sitz ist bevorzugt ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs.
Kraftfahrzeuge umfassen eine Anzahl an Nebenaggregaten, die nicht direkt dem Vortrieb des Kraftfahrzeugs dienen. Meist wird mittels dieser Nebenaggregate ein Komfort des Benutzers des Kraftfahrzeugs erhöht. Ein derartiges Nebenaggregat ist eine elektromotorische Massageeinrichtung, die ein Bestandteil eines Fahrzeugsitzes ist. Hierbei wird bei Aktivierung ein bestimmter Bereich des Fahrzeugsitzes periodisch verstellt, wie eine Rückenlehne oder ein Teil einer Rückenlehne. Aufgrund dessen wird eine Durchblutung eines Benutzers des Fahrzeugsitzes angeregt, weswegen eine Benutzung des Kraftfahrzeugs angenehmer ist. Auch können mittels des Kraftfahrzeugs auf diese Weise Fahrten mit einer vergleichsweise großen zeitlichen Dauer ausgeführt werden, ohne dass der Benutzer ermüdet.
Üblicherweise ist die Periode, mittels derer der Bereich des Fahrzeugsitzes verstellt wird, werksseitig fest eingestellt, oder es ist möglich, vorher festeingestellte Stufen zu wählen, wobei zu jeder Stufe eine bestimmte Periodizität korrespondiert. Somit ist es für den Benutzer bekannt, in welchen Abständen der Bereich des Fahrzeugsitzes verstellt wird. Folglich kann der Benutzer vorausahnen, wann die nächste Verstellung erfolgt. Infolgedessen ist es möglich, dass der Benutzer die Massagefunktion nach einer bestimmten Betriebsdauer als langweilig empfindet, weswegen ein Komfort verringert ist. Daher schlägt die DE 10 2015 217 171 A1 vor, den Bereich des Fahrzeugsitzes basierend auf einem akustischen Unterhaltungssignal zu verstellen. Aufgrund einer vergleichsweise großen Anzahl an akustischen Unterhaltungssignalen tritt keine Gewöhnung des Benutzers an das Muster auf, anhand dessen die Bereiche des Fahrzeugsitzes verstellt werden. Auch wird ein Erlebnis für den Benutzer verbessert, wenn das akustische Unterhaltungssignal zusätzlich abgespielt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl ein besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb einer elektromotorischen Massageeinrichtung eines Sitzes als auch eine besonders geeignete elektromotorische Massageeinrichtung eines Sitzes anzugeben, wobei insbesondere ein Komfort erhöht ist.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der elektromotorischen Massageeinrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Das Verfahren dient dem Betrieb einer elektromotorischen Massageeinrichtung. Die elektromotorische Massageeinrichtung ist ein Bestandteil eines Sitzes, und bestimmungsgemäß wird mittels der elektromotorischen Massageeinrichtung eine Massagefunktion ausgeführt. Hierbei wird beispielsweise ein Bestandteil des Sitzes, wie eine Sitzfläche oder eine Lehne, bewegt. Der Sitz und somit die elektromotorische Massageeinrichtung sind bevorzugt ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, und der Sitz ist beispielsweise ein Fahrersitz oder ein Beifahrersitz.
Die elektromotorische Massageeinrichtung weist einen Massageantrieb mit einem Elektromotor auf. Mittels des Elektromotors ist insbesondere ein weiterer Bestandteil des Massageantriebs angetrieben, mittels dessen eine Massagefunktion durchgeführt wird. Beispielsweise wird mittels des weiteren Bestandteils, zum Beispiel ein Vibrationselement, eine Unwucht oder ein Stempel, ein Teil des Sitzes ausgebeult oder vibriert. Der weitere Bestandteil ist hierfür geeignet, zweckmäßigerweise vorgesehen und eingerichtet. Der Elektromotor ist beispielsweise ein bürstenbehafteter Kommutatormotor. Besonders bevorzugt jedoch ist der Elektromotor bürstenlos ausgestaltet und insbesondere ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC). Zum Beispiel ist der Elektromotor ein Asynchronmotor, bevorzugt jedoch ein Synchronmotor. Der Elektromotor ist insbesondere dreiphasig, wobei die einzelnen Phasen geeigneterweise in einer Dreiecks- oder Sternschaltung miteinander verschaltet sind.
Das Verfahren sieht vor, dass ein Audiosignal bereitgestellt wird. Das Audiosignal wird vorzugsweise mittels eines Audiosystems bereitgestellt, und entspricht insbesondere der Tonspur eines Filmes oder eines reinen akustischen Signals. Insbesondere ist das Audiosignal ein Musikstück, welches beispielsweise auf einem Datenträger, wie einer CD, einer DVD, einem USB-Stick oder einem sonstigen elektronischen Speicher hinterlegt ist. Beispielsweise wird das Audiosignal mittels eines Radioempfängers empfangen. Das Audiosignal liegt insbesondere im Zeitbereich vor. Mit anderen Worten ist das Audiosignal zeitlich veränderlich.
In einem weiteren Arbeitsschritt wird ein charakteristischer Wert des Audiosignals aus dem Audiosignal selbst abgeleitet. Hierfür wird das Audiosignal geeigneterweise analysiert. Insbesondere erfolgt eine Bestimmung des charakteristischen Werts mittels einer Frequenzanalyse. Mit anderen Worten werden einzelne Frequenzen des Audiosignals ermittelt und hieraus der charakteristische Wert bestimmt, beispielsweise mittels eines Vergleiches. Beispielsweise wird der charakteristische Wert selbst ermittelt oder aus einer Datenbank abgefragt, innerhalb derer der charakteristische Wert in Abhängigkeit des Audiosignals hinterlegt ist. Die Datenbank ist beispielsweise in der elektromotorischen Massageeinrichtung hinterlegt. Alternativ hierzu erfolgt eine Abfrage der Datenbank über ein Netzwerk, beispielsweise ein lokales Netzwerk oder das Internet. Der charakteristische Wert charakterisiert hierbei zumindest eine der Eigenschaften des Audiosignals, und es besteht beispielsweise ein funktioneller Zusammenhang zwischen dem Audiosignal und dem charakteristischen Wert.
In einem weiteren Arbeitsschritt wird anhand des charakteristischen Werts ein Steuerdatensatz ermittelt. Insbesondere besteht ein funktioneller Zusammenhang zwischen dem charakteristischen Wert und dem Steuerdatensatz. In einem weiteren Arbeitsschritt wird der Massageantrieb anhand des Steuerdatensatzes betrieben. Geeigneterweise erfolgt eine Einstellung einer Bestromung des Elektromotors anhand des Steuerdatensatzes. Vorzugsweise umfasst der Steuerdatensatz zumindest einen Parameter zur Ansteuerung des Elektromotors, beispielsweise eine Vorgabe eines elektrischen Stroms, mittels dessen der Elektromotor bestromt wird, oder eine Vorgabe einer elektrischen Spannung, die an den Elektromotor angelegt wird. Insbesondere ist die Vorgabe für den elektrischen Strom / die elektrische Spannung zeitlich variabel. Insbesondere weist der Steuerdatensatz eine zeitliche Periode der etwaigen Vorgabe für den zeitlichen veränderlichen elektrischen Stroms und/oder der elektrischen Spannung und/oder deren jeweilige Amplitude auf. Zweckmäßigerweise unterscheiden sich die Steuerdatensätze zu unterschiedlichen charakteristischen Werten. Mit anderen Worten wird bei unterschiedlichen Audiosignalen, denen unterschiedlichen charakteristischen Werten zugeordnet sind, der Elektromotor jeweils unterschiedlich betrieben. Beispielsweise wird der Steuerdatensatz zu einer Steuereinrichtung des Massageantriebs übertragen. Hierbei erfolgt in Abhängigkeit des Steuerdatensatzes eine Einstellung einer Bestromung des Elektromotors.
Somit wird der Massageantrieb anhand des zu dem Audiosignal korrespondierenden charakteristischen Werts betrieben und nicht anhand des Audiosignals selbst. Mit anderen Worten erfolgt kein Nachahmen des Audiosignals mit dem Massageantrieb. Infolgedessen sind Herstellungskosten reduziert. Auch wird ein Übersteuern des Elektromotors aufgrund einer vergleichsweise hohen Dynamik des Audiosignals vermieden, was anderenfalls insbesondere zu einem verschlechterten Benutzerergebnis führen würde. Auch erwartet der Benutzer keine synchrone Ansteuerung des Massageantriebs zu dem Audiosignal. Dennoch erfolgt die Ansteuerung des Massageantriebs in Abhängigkeit des Audiosignals, sodass bei unterschiedlichen Audiosignalen eine unterschiedliche Ansteuerung des Massageantriebs erfolgt. Infolgedessen tritt auch hier keine Gewöhnung an den Betrieb des Massageantriebs durch den Benutzer ein und es erfolgt ein abwechslungsreicher Betrieb des Massageantriebs, was einen Komfort erhöht.
Insbesondere wird der Steuerdatensatz anhand des charakteristischen Werts berechnet. Besonders bevorzugt jedoch wird der Steuerdatensatz mittels einer Datenbank ermittelt. In der Datenbank ist der Steuerdatensatz zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von dem charakteristischen Wert hinterlegt. Geeigneterweise weist die Datenbank mindestens zwei unterschiedliche Steuerdatensätze auf, wobei jeder der Steuerdatensätze unterschiedlichen charakteristischen Werten zugeordnet ist. Beispielsweise sind mehrere charakteristische Werte jeweils einem der Steuerdatensätze zugeordnet. Die Datenbank ist zweckmäßigerweise ein Bestandteil der elektromotorischen Massageeinrichtung. Alternativ hierzu wird die Datenbank beispielsweise über ein Netzwerk abgerufen, insbesondere über ein lokales Netzwerk oder über das Internet. Aufgrund der Datenbank ist ein vergleichsweise schnelles Bereitstellen des Steuerdatensatzes ermöglicht, sodass im Wesentlichen unverzüglich nach Ableiten des charakteristischen Werts mit dem Betrieb des Massageantriebs begonnen werden kann.
Beispielsweise wird als charakteristischer Wert ein Musikstil des Audiosignals herangezogen. Mit anderen Worten wird das Audiosignal daraufhin analysiert, welchen Musikstil dieses aufweist, und der charakteristische Wert entspricht diesem Musikstil. In Abhängigkeit des Musikstils wird somit der Steuerdatensatz ermittelt. Der Musikstil ist beispielsweise „Klassik“, „Rock“, „Pop“, „Hip-Hop“,... Zusammenfassend erfolgt ein Betrieb des Massageantriebs in Abhängigkeit des Musikstils des Audiosignals. Infolgedessen ist eine vergleichsweise geringe Anzahl an Steuerdatensätzen erforderlich, die je nach Bedarf erweitert werden kann, insbesondere mittels einer erhöhten Granularität der hinterlegten Musikstile. Folglich wird ein Benutzer bei einem Audiosignal, welches einen klassischen Musikstil aufweist, in einer anderen Weise massiert als bei einem Audiosignal, welches beispielsweise einen Hip-Hop-Musikstil aufweist. Insbesondere erfolgt eine Bestimmung des charakteristischen Werts mittels eines Equalizers, oder mittels einer Einstellung eines Equalizers wird der charakteristische Wert bestimmt.
In einer weiteren Alternative wird als charakteristischer Wert eine Stimmung des Audiosignals herangezogen. Insbesondere erfolgt hierbei eine Frequenzanalyse. So erfolgt beispielsweise bei einem Audiosignal, welches ein langsames und getragenes Musikstück umfasst, eine abweichende Ansteuerung des Massageantriebs im Vergleich zu einem Audiosignal, welches ein vergleichsweise schnelles und/oder aggressives Musikstück aufweist. Insbesondere wird der charakteristische Wert anhand etwaiger Musikinstrumente ermittelt. Die Musikinstrumente selbst werden beispielsweise anhand von Oberschwingungen ermittelt. Aufgrund des Heranziehens der Stimmung als charakteristischen Werts erfolgt eine zu dem Audiosignal korrespondierende Ansteuerung des Massageantriebs, wobei eine exakte Nachahmung des Audiosignals vermieden wird. Auch wird beispielsweise bei der Wiedergabe unterschiedlicher Audiosignale, die jeweils die gleiche Stimmung aufweisen, eine Ansteuerung des Massageantriebs nicht verändert.
Geeigneterweise wird ein Schallwandler mit dem Audiosignal beaufschlagt. Mit anderen Worten wird das Audiosignals mittels des Schallwandlers ausgegeben. Der Schallwandler ist zum Beispiel ein Körperschallerzeuger. Besonders bevorzugt jedoch ist der Schallwandler ein Lautsprecher, also ein elektromechanischer Wandler. Somit wird dem Benutzer zusätzlich das Audiosignal hörbar dargeboten, was einen Komfort weiter erhöht. Vorzugsweise wird das Audiosignal zunächst mittels eines Verstärkers verstärkt, insbesondere sofern das Audiosignal als digitales Audiosignal vorliegt. Geeigneterweise erfolgt eine Wandlung in die analoge Domäne.
Beispielsweise wird das Audiosignal in Abhängigkeit des charakteristischen Werts vor Beaufschlagung des Schallwellenwandlers abgeändert. Insbesondere wird ein etwaiger Verstärker in Abhängigkeit des charakteristischen Werts eingestellt. Geeigneterweise weist der Verstärker hierbei einen Equalizer auf, oder zumindest wird ein Equalizer in Abhängigkeit des charakteristischen Werts eingestellt. Vorzugsweise erfolgt hierbei eine frequenzabhängige Verstärkung. Mit anderen Worten werden unterschiedliche Frequenzen des Audiosignals unterschiedlich verstärkt/gedämpft. Insbesondere, sofern als charakteristischer Wert ein Musikstil herangezogen wird, wird somit die Ausgabe mittels des Schallwandlers auf den jeweiligen Musikstil angepasst, sodass beispielsweise Bässe angehoben werden. Infolgedessen ist ein klangliches Erlebnis für den Benutzer verbessert. Hierfür sind lediglich vergleichsweise geringe Ressourcen erforderlich, da der charakteristische Wert bereits ermittelt wurde.
Zweckmäßigerweise wird der Steuerdatensatz mittels einer Nutzereingabe abgeändert. Mit anderen Worten ist es ermöglicht, den Steuerdatensatz mittels der Nutzereingabe abzuändern, beispielsweise in einem Programmiermodus. Hierbei wird insbesondere ein Parameter des Steuerdatensatzes, beispielsweise sämtliche etwaige Parameter des Steuerdatensatzes, mittels der Nutzereingabe abgeändert. Zweckmäßigerweise ist es ermöglicht, den geänderten Steuerdatensatz abzuspeichern. Vorzugsweise weist die elektromotorische Massageeinrichtung hierfür einen Speicher auf, insbesondere einen beschreibbaren Speicher. Vorzugsweise weist die elektromotorische Massageeinrichtung einen Steuerdatensatz, insbesondere eine Anzahl an Steuerdatensätzen auf, die nutzerseitig nicht abänderbar sind, und auf die beispielsweise stets zurückgegriffen werden kann. Geeigneterweise sind diese Steuerdatensätze bzw. der Steuerdatensatz in einem nicht beschreibbaren Speicher (ROM) abgespeichert.
Geeigneterweise erfolgt die Nutzereingabe über ein so genanntes „human machine interface“, beispielsweise einen Touch-Screen, der insbesondere fest in dem etwaigen Kraftfahrzeug verbaut ist. Besonders bevorzugt jedoch wird für die Nutzereingabe ein tragbares Gerät herangezogen. Somit ist es ermöglicht, die Nutzereingabe im Wesentlichen von jedem beliebigen Ort aus zu tätigen. Die Übertragung der Nutzereingabe von dem tragbaren Gerät zu der elektromotorischen Massageeinrichtung erfolgt beispielsweise mittels Nahfeldkommunikation (NFC) oder Bluetooth. Besonders bevorzugt wird als tragbares Gerät ein Smartphone herangezogen. Infolgedessen sind Herstellungskosten für die elektromotorische Massageeinrichtung verringert. Auch besitzen die meisten Benutzer bereits ein Smartphone, sodass ein Mitführen eines weiteren Gegenstands nicht erforderlich ist.
Beispielsweise gelten sämtliche Steuerdatensätze für sämtlich Benutzer. Besonders bevorzugt jedoch wird der Steuerdatensatz in Abhängigkeit des Benutzers ermittelt. Hierbei ist beispielsweise der Steuerdatensatz mittels einer Nutzereingabe abgeändert worden. Sofern der Benutzer, welcher die Nutzereingabe getätigt hat, wiederum die elektromotorische Massageeinrichtung benutzt, wird dieser abgeänderte Steuerdatensatz herangezogen, falls das Audiosignal wiederum den gleichen charakteristischen Wert aufweist. Infolgedessen ist es ermöglicht, die elektromotorische Massageeinrichtung auf die jeweiligen Benutzer anzupassen, was den Komfort weiter erhöht. Zusammenfassend wird somit der Steuerdatensatz in Abhängigkeit des Benutzers und anhand des charakteristischen Werts des Audiosignals ermittelt. Folglich können sich somit die Ansteuerung des Massageantriebs bei dem gleichen Audiosignal und unterschiedlichen Benutzern unterscheiden. Auch unterscheidet sich die Ansteuerung des Massageantriebs bei dem gleichen Benutzer und Audiosignalen mit unterschiedlichen charakteristischen Werten.
Die elektromotorische Massageeinrichtung ist ein Bestandteil eines Sitzes und beispielsweise ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere ist die elektromotorische Massageeinrichtung ein Bestandteil eines Fahrersitzes oder eines Beifahrersitzes. Die elektromotorische Massageeinrichtung weist einen Massageantrieb mit einem Elektromotor auf. Die elektromotorische Massageeinrichtung dient dem Bereitstellen einer Massagefunktion. Zweckmäßigerweise ist der Massageantrieb vorgesehen und eingerichtet, einen Abschnitt des Sitzes, beispielweise eine Lehne, eine Sitzfläche oder zumindest einen Teil hiervon, zu verstellen. Beispielsweise wird der Abschnitt ausgebeult.
Die elektromotorische Massageeinrichtung weist eine Steuereinrichtung auf. Die Steuereinrichtung ist beispielsweise eine zentrale Steuereinrichtung (Steuergerät) der elektromotorischen Massageeinrichtung oder ein Bestandteil des Massageantriebs. Zum Beispiel dient die Steuereinrichtung der Einstellung der Bestromung des Elektromotors. Vorzugsweise erfolgt bei Betrieb mittels der Steuereinrichtung eine Kommunikation mit weiteren Bestandteilen, beispielsweise einer Eingabevorrichtung und/oder einem Bussystem, insbesondere sofern die elektromotorische Massageeinrichtung ein Bestandteil des Kraftfahrzeugs ist. Die Steuereinrichtung umfasst insbesondere einen Mikrocontroller, der beispielsweise programmierbar ist.
Die elektromotorische Massageeinrichtung ist gemäß einem Verfahren betrieben, bei dem ein Audiosignal bereitgestellt und ein charakteristischer Wert des Audiosignals abgeleitet wird. Anhand des charakteristischen Werts wird ein Steuerdatensatz ermittelt, und der Massageantrieb wird anhand des Steuerdatensatzes betrieben. Die elektromotorische Massageeinrichtung ist zum Beispiel geeignet, vorzugsweise vorgesehen und eingerichtet, das Verfahren durchzuführen. Beispielsweise wird die elektromotorische Massageeinrichtung verwendet, um das Verfahren durchzuführen. Zweckmäßigerweise wird bei Betrieb des Elektromotors der Abschnitt oder zumindest ein Bereich des Abschnitts mittels des Elektromotors bewegt. Insbesondere ist die Steuereinrichtung geeignet, vorzugsweise vorgesehen und eingerichtet, das Verfahren durchzuführen.
Der Massageantrieb weist beispielsweise eine mittels des Elektromotors angetriebene Unwucht auf. Aufgrund dieser Unwucht wird geeigneterweise der Massageantrieb in eine Bewegung versetzt. Im Montagezustand ist der Massageantrieb zweckmäßigerweise mit einem weiteren Bestandteil des Sitzes gekoppelt, beispielsweise einer etwaigen Lehne oder Sitzfläche, so dass mittels der Unwucht der jeweilige Bestandteil bewegt, insbesondere ausgebeult oder vibriert, wird.
Insbesondere weist die elektromotorische Massageeinrichtung eine Anzahl an Massageantrieben auf, die zweckmäßigerweise anhand des gleichen Steuerdatensatzes betrieben werden. Die Massageantriebe sind beispielsweise baugleich. Insbesondere weist die elektromotorische Massageeinrichtung zwischen zwei derartigen Massageantreiben und zwanzig derartigen Massageantreiben oder zwischen vier derartigen Massageantrieben und sechzehn derartigen Massageantrieben auf.
Beispielsweise ist der Elektromotor ein bürstenbehafteter Kommutatormotor. Bevorzugt ist der Elektromotor ein bürtenloser Gleichstrommotor (BLDC). Der Elektromotor weist insbesondere drei Phasen auf, die vorzugsweise in einer Dreiecks- oder Sternschaltung miteinander verschaltet sind. Zweckmäßigerweise umfasst die Steuereinrichtung einen Umrichter zur Bestromung des Elektromotors. Der Umrichter weist beispielsweise eine Brückenschaltung, insbesondere eine B6-Schaltung auf. Hierbei weist jeder Brückenzweig zweckmäßigerweise zwei Halbleiterschalter auf. Die Halbleiterschalter sind vorzugsweise Feldeffekttransistoren (FET), geeigneterweise MOSFET's.
Vorzugsweise weist die elektromotorische Massageeinrichtung einen Schallwandler auf, der insbesondere ein elektromechanischer Wandler ist, zum Beispiel ein Lautsprecher. Der Schallwandler ist insbesondere mit dem Audiosignal beaufschlagt. Mit anderen Worten wird der Schallwandler anhand des Audiosignals betrieben, welches bei Betrieb bereitgestellt wird. Aufgrund des Schallwandlers wird das Audiosignal bei Betrieb für einen Benutzer hörbar wiedergegeben, was einen Komfort erhöht.
Die im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Betrieb der elektromotorischen Massageeinrichtung erläuterten Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf die elektromotorische Massageeinrichtung/Verwendung zu übertragen und umgekehrt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug mit einem eine elektromotorische Massageeinrichtung umfassenden Sitz,
2 schematisch die elektromotorische Massageeinrichtung, und
3 ein Verfahren zum Betrieb der elektromotorischen Massageeinrichtung.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug 2 mit einem (Fahrzeug-)Sitz 4 gezeigt. Der Fahrzeugsitz 4 umfasst eine elektromotorische Massageeinrichtung 6, die mit einem BUS-System 8 signaltechnisch verbunden ist. Das BUS-System 8 basiert auf dem CAN-Standard, und ein Bordcomputer 10 sowie ein weiterer BUS-Teilnehmer 12 sind jeweils ein Bestandteil des BUS-Systems 8. Mittels des Bordcomputers 10 werden Anforderungen an die elektromotorische Massageeinrichtung 6 sowie den weiteren BUS-Teilnehmer 12 übertragen. Auch findet ein Austausch von Betriebsdaten über das BUS-System 8 statt.
Der weitere BUS-Teilnehmer 12 ist eine Sende-/Empfangseinrichtung, mittels derer eine Funkverbindung mit einem tragbaren Gerät 14 in Form eines Smartphones nach aktuellen Anforderungen erstellt wird. Die Daten, die von dem tragbaren Gerät 14 empfangen werden, werden in das BUS-System 8 eingespeist und die zu dem tragbaren Gerät 14 zu übertragenden Daten werden ebenfalls von dem Bordcomputer 10 und/oder der elektromotorischen Massageeinrichtung 6 über das BUS-System 8 zu dem weiteren BUS-Teilnehmer 12 übertragen.
In 2 ist die elektromotorische Massageeinrichtung 6 schematisch vereinfacht gezeigt. Die elektromotorische Massageeinrichtung 6 weist einen Audioeingang 16 auf, an dem das BUS-System 8 angeschlossen ist. Der Audioeingang 16 ist über einen Verstärker 18 mit einem Schallwandler 20 in Form eines Lautsprechers elektrisch und signaltechnisch gekoppelt. Ferner ist der Audioeingang 16 mit einer Steuereinrichtung 22 gekoppelt, die eine Datenbank 24 aufweist. In der Datenbank 24 sind Steuerdatensätze 25 in Abhängigkeit von charakteristischen Werten 26 hinterlegt. Mit anderen Worten ist die Datenbank 24 eine Tabelle. Hierbei sind beispielsweise mehrere charakteristische Werte 26 jeweils dem gleichen Steuerdatensatz 25 zugeordnet. Jeder Steuerdatensatz 25 weist eine Anzahl an Parametern auf.
Die Steuereinrichtung 22 umfasst ferner eine Analyseeinrichtung 27 und eine Einstellung des Verstärkers 18 erfolgt mittels der Steuereinrichtung 22. Die Steuereinrichtung 22 ist ferner elektrisch mit einem Massageantrieb 28 verbunden, der einen Elektromotor 30 mit einem nicht näher dargestellten Umrichter aufweist. Der Elektromotor 30 ist bürstenlos ausgestaltet und weist drei zu einer Sternschaltung miteinander verschalteten Phasen auf, die mittels des Umrichters bestromt werden. Der Umrichter weist eine Brückenschaltung in Form einer B6-Schaltung mit mehreren Halbleiterschaltern auf, wobei mittels einer Steuerschaltung des Umrichters Steuersignale für den Halbleiterschalter erstellt werden. Die Steuersignale werden hierbei anhand von Anforderungen/Einstellungen erstellt, die von der Steuereinheit 22 bereitgestellt und zu dem Elektromotor 30 geleitet werden. Die Brückenschaltung ist ferner elektrisch mit einem nicht näher dargestellten Bordnetz des Kraftfahrzeugs kontaktiert, mittels dessen eine elektrische Gleichspannung von 12 V, 24 V oder 48 V bereitgestellt ist.
An einer Welle 32 des Elektromotors 30 ist drehfest eine Unwucht 34 befestigt. Bei einer Rotationsbewegung der Welle 32 wird die Unwucht 34 bewegt und folglich der Massageantrieb 28 in eine Vibration versetzt. Diese Vibration wird über einen Kaltschaumteil des Sitzes 4, in dem der Massageantrieb 28 eingebettet ist, auf eine Sitzfläche und/oder eine Lehne des Sitzes 4 übertragen.
In 3 ist ein Verfahren 36 zum Betrieb der elektromotorischen Massageeinrichtung 6 des Sitzes 4 gezeigt. In einem ersten Arbeitsschritt 38 wird mittels des weiteren BUS-Teilnehmers 12 eine mittels des tragbaren Geräts 14 erstellten Nutzereingabe 40 erfasst. Die Nutzereingabe 40 weist geänderte Parameter für einen der Steuerdatensätze 25 auf. Mit anderen Worten wird von dem tragbaren Gerät 14 ein geänderter Steuerdatensatz 25 zu der Steuereinrichtung 22 übertragen und dort abgespeichert. Hierbei wird ein bereits vorhandener Steuerdatensatz 25 abgeändert. Beispielsweise wurde der bereits vorher bestehende Steuerdatensatz 25 in einem vorhergehenden Arbeitsschritt zu dem tragbaren Gerät 14 übertragen und dort mittels der Benutzereingabe 40 zumindest einer der Parameter abgeändert. Der Steuerdatensatz 25 korrespondiert hierbei zu zumindest einem der charakteristischen Werte 26.
In einem zweiten Arbeitsschritt 42 wird ein Audiosignal 44 bereitgestellt. Das Audiosignal 44 wird über das BUS-System 8 von einem Audiosystem übertragen und ist ein Musikstück. Das Musikstück ist beispielsweise mittels eines Radioempfängers empfangen oder auf einer CD/DVD oder einem USB-Stick gespeichert. In einem sich anschließenden dritten Arbeitsschritt 46 wird der charakteristische Wert 26 des Audiosignals 44 abgeleitet. Hierfür wird mittels der Analyseeinrichtung 27 die Frequenzen des Audiosignals 44 überprüft und mittels hinterlegten Werten verglichen. Hierbei erfolgt entweder eine Überprüfung des Musikstils, wofür insbesondere ein Frequenzspektrum des Audiosignals 44 mit vorher in der Steuereinrichtung 22 hinterlegten Frequenzspektren verglichen wird. Jedem unterschiedlichen Musikstil ist dabei jeweils ein bestimmtes Frequenzspektrum zugeordnet.
Alternativ wird als charakteristischer Wert 26 eine Stimmung des Audiosignals 44 herangezogen. Mit anderen Worten wird mittels der Analyseeinrichtung 27 analysiert, ob es sich bei dem Audiosignal 44 um ein heiteres Musikstück oder um ein dumpfes Musikstück handelt, welches beispielsweise langsam und getragen ist. Dies erfolgt ebenfalls mittels einer Frequenzanalyse, und zur Ermittlung der Stimmung werden insbesondere die zur Erstellung des Musikstücks verwendeten Instrumente analysiert, was mittels Erfassen von Oberwellen erfolgt. Alternativ oder in Kombination hierzu werden mittels der Analyseeinrichtung 27 sogenannte Meta-Daten des Audiosignals 44 analysiert und hieraus der Musikstil und/oder die Stimmung als charakteristischer Wert 26 bestimmt. Die Meta-Daten sind Bestandteil des Audiosignals 44, die jedoch keine für den Menschen hörbaren Informationen darstellen. Zusammenfassend wird der charakteristische Wert 26 des Audiosignals 44 aus diesem mittels der Analyseeinrichtung 27 abgeleitet.
In einem sich anschließenden vierten Arbeitsschritt 48 wird anhand des abgeleiteten charakteristischen Werts 26 mittels der Datenbank 24 der zugeordnete Steuerdatensatz 25 ermittelt. Zudem wird hierbei berücksichtigt, welcher Benutzer auf dem Sitz 4 sitzt. Dies erfolgt mittels Identifizierung des tragbaren Geräts 14, welches der Benutzer bei sich trägt. Alternativ wird ein etwaiger Schlüssel des Benutzers zur Identifizierung herangezogen. Somit wird derjenige Steuerdatensatz 25, der zu dem abgeleiteten charakteristischen Wert 26 korrespondiert, herangezogen, der von dem Benutzer abgeändert wurde. Sofern der Steuerdatensatz 25 nicht abgeändert wurde, oder ein Benutzer auf dem Sitz 4 sitzt, der den Steuerdatensatz 25 noch nicht abgeändert hat, wird ein nach Fertigung des elektromotorischen Massageantriebs 6 in der Steuereinrichtung 22 hinterlegter Steuerdatensatz 25 herangezogen. Zusammenfassend wird der Steuerdatensatz 25 in Abhängigkeit des jeweiligen Benutzers ermittelt.
In einem sich anschließenden fünften Arbeitsschritt 50 wird der Steuerdatensatzes 25 zu der Steuerschaltung des Umrichters übertragen und Massageantrieb 28 anhand des Steuerdatensatzes 25 betrieben. Hierbei werden mittels der Steuerschaltung des Umrichters anhand des Steuerdatensatzes 25 die Steuerbefehle für die Halbleiterschalter des Umrichters erstellt. Die Ansteuerung der Halbleiterschalter unterscheidet sich zwischen den unterschiedlichen Steuerdatensätzen 25, sodass die Unwucht 34 in Abhängigkeit des Musikstils des Audiosignals 44 bzw. der Stimmung des Audiosignals 44 bewegt und somit der Massageantrieb 28 in Abhängigkeit hiervon vibriert wird.
In einem sechsten Arbeitsschritt 52, der zeitgleich zum fünften Arbeitsschritt 50 erfolgt, wird das Audiosignal mittels des Schallwandlers 20 ausgegeben. Hierbei erfolgt eine Verstärkung des Audiosignals 44 mittels des Verstärkers 18. Zudem wird der Verstärker 18 in Abhängigkeit des charakteristischen Werts 26 eingestellt, sodass bestimmte Frequenzen des Audiosignals 44 ausgeprägter verstärkt werden. Mit anderen Worten erfolgt eine frequenzabhängige Verstärkung des Audiosignals 44, weswegen dieses in Abhängigkeit des charakteristischen Werts 26 abgeändert wird, bevor der Schallwandler mit dem abgeänderten Audiosignal 44 beaufschlagt wird. Der Verstärker 18 wird für unterschiedliche charakteristische Werte 26 unterschiedlich eingestellt, und die Einstellung des Verstärkers 18 korrespondiert zu dem Musikstil bzw. der Stimmung des Audiosignals 44. Infolgedessen ist ein Erlebnis für den Benutzer weiter verbessert.
Zusammenfassend wird nicht das Audiosignal 44 selbst und somit die Musik zur Realisierung der Massagefunktion verwendet, sondern die „Stimmung“. Mit anderen Worten wird nicht versucht, die Musik möglichst exakt durch Vibrationen abzubilden. Vielmehr wird die Stimmung der Musik (z. B. langsam getragen; schnell aggressiv) durch jeweils die angepasste Massage im Sitz 4 wiedergegeben. Alternativ werden die Parameter, also der Steuerdatensatz 25 für die Musikmassage aus dem Musikstil abgeleitet. Mittels der Analyseeinrichtung 27, die beispielsweise mittels Softwareroutine bereitgestellt ist, wird der Musikstil des Audiosignals 44 und die spielenden Instrumente erkannt und als charakteristischer Wert 26 herangezogen. Anhand des charakteristischen Werts 25, also anhand des verwendeten Musikstils und/oder der spielenden Instrumente, werden die entsprechenden Parameter automatisch optimal angepasst, also der Steuerdatensatz 25 ermittelt.
Es sind insbesondere verschiedene Steuerdatensätze 25 (Parametersätze) für verschiedene Musikrichtungen vorinstalliert (z. B. Klassik, Rock, Hip-Hop, ...). Diese werden mittels des charakteristischen Werts 26 in Abhängigkeit des Audiosignals 44 ausgewählt. Die Parameter für die Massage, also der Steuerdatensatz 25, kann beispielsweise über ein „human-machine-interface“ oder das tragbare Gerät 14, welches als Smartphone ausgebildet ist, individuell eingestellt werden. Die Einstellungen, also die Steuerdatensätze 25, sind beispielsweise personenspezifisch abgespeichert. Zur Personenidentifikation werden beispielsweise ein Schlüssel, das Smartphone 14 oder während des Betriebs, also zur Laufzeit, ermittelte biometrische Daten verwendet, wie ein Gewicht, eine Gewichtsverteilung, eine Sitzeinstellung des Benutzers oder dergleichen. Alternativ oder in Kombination hierzu werden Verhaltensmuster interpretiert, beispielsweise die Reihenfolge und Ausprägung von Bedienvorgängen (Einsteigen, Anschnallen, Motorstart etc.). Somit wird der Steuerdatensatz 25 in Abhängigkeit des Benutzers ermittelt.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

2: Kraftfahrzeug
4: Sitz
6: elektromotorische Massageeinrichtung
8: BUS-System
10: Bordcomputer
12: weiterer BUS-Teilnehmer
14: tragbares Gerät
16: Audioeingang
18: Verstärker
20: Schallwandler
22: Steuereinrichtung
24: Datenbank
25: Steuerdatensatz
26: charakteristischer Wert
27: Analyseeinrichtung
28: Massageantrieb
30: Elektromotor
32: Welle
34: Unwucht
36: Verfahren
38: erster Arbeitsschritt
40: Nutzereingabe
42: zweiter Arbeitsschritt
44: Audiosignal
46: dritter Arbeitsschritt
48: vierter Arbeitsschritt
50: fünfter Arbeitsschritt
52: sechster Arbeitsschritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015217171 A1 [0003]

Claims

Verfahren (36) zum Betrieb einer elektromotorischen Massageeinrichtung (6) eines Sitzes (4), insbesondere eines Kraftfahrzeugs (2), die einen Massageantrieb (28) mit einem Elektromotor (30) umfasst, bei dem - ein Audiosignal (44) bereitgestellt wird, - ein charakteristischer Wert (26) des Audiosignals (44) abgeleitet wird, - anhand des charakteristischen Werts (26) ein Steuerdatensatz (25) ermittelt wird, und - der Massageantrieb (28) anhand des Steuerdatensatzes (25) betrieben wird.
Verfahren (36) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdatensatz (25) mittels einer Datenbank (24) ermittelt wird.
Verfahren (36) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als charakteristischer Wert (26) ein Musikstil des Audiosignals (44) herangezogen wird.
Verfahren (36) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als charakteristischer Wert (26) eine Stimmung des Audiosignals (44) herangezogen wird.
Verfahren (36) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schallwandler (20) mit dem Audiosignal (44) beaufschlagt wird.
Verfahren (36) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Audiosignal (44) in Abhängigkeit des charakteristischen Werts (26) vor Beaufschlagung des Schallwandlers (20) abgeändert wird.
Verfahren (36) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdatensatz (25) mittels einer Nutzereingabe (40) abgeändert wird, insbesondere abgespeichert.
Verfahren (36) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Nutzereingabe (40) ein tragbares Gerät (14) herangezogen wird, insbesondere ein Smartphone.
Verfahren (36) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdatensatz (25) in Abhängigkeit eines Benutzers ermittelt wird.
Elektromotorische Massageeinrichtung (6) eines Sitzes (4), insbesondere eines Kraftfahrzeugs (2), die einen Massageantrieb (28) mit einem Elektromotor (30) und eine Steuereinrichtung (22) aufweist, und die gemäß einem Verfahren (38) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 betrieben ist.