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Die vorgeschlagene Lösung betrifft einen Fahrzeugsitz, ein Steuerungsverfahren, ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium.
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Fahrzeugsitze sind oftmals in vielfältiger Weise verstellbar, etwa in einer Fahrzeuglängsrichtung, in einer Höhenrichtung, hinsichtlich einer Rückenlehnenneigung und hinsichtlich der Höhe einer Kopfstütze, um nur einige Beispiele zu nennen. Viele moderne Fahrzeugsitze umfassen hierzu jeweils eine elektrische Antriebseinheit, von denen jede einen Elektromotor aufweist.
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Im Gebrauch solcher Fahrzeugsitze ist es oftmals notwendig, gleich mehrere oder gar alle der elektrischen Antriebseinheiten zu aktivieren, um den betreffenden Fahrzeugsitz von einer Konfiguration in eine andere zu überführen, z.B. bei dem Wechsel eines Benutzers, zum Einstellen einer vorverlagerten Position zum Erleichtern eines Einstiegs in eine hintere Sitzreihe (auch bezeichnet als Easy-Entry-Position), zum Einstellen einer Ladeposition mit heruntergeklappter Rückenlehne (auch bezeichnet als Fold-Flat-Position) oder zum Drehen eines auch als Captains Chair bezeichneten Fahrzeugsitzes zwischen einer in Fahrtrichtung ausgerichteten Fahrposition und einer einem Fahrzeuginnenraum zugewandten Position.
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Werden dabei alle zu aktivierenden elektrischen Antriebseinheiten gleichzeitig gestartet, stoppen sie aufgrund von unterschiedlichen Verstellzeiten bis zum Erreichen der jeweiligen Ziel-Einstellung nacheinander. Das hat einen potentiell unkomfortablen, ruckartigen Beginn der Verstellung zur Folge. Darüber hinaus kann ein Summenstrom der zu aktivierenden elektrischen Antriebseinheiten einen maximalen Summenstrom überschreiten, weshalb einzelne der elektrischen Antriebseinheiten deaktiviert werden müssen. Deren Aktivierung wird dann nachgeholt, sobald der Summenstrom der aktivierten elektrischen Antriebseinheiten es erlaubt, woraus jedoch eine größere Verstelldauer resultieren kann.
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Es besteht die Aufgabe, die Steuerung von Fahrzeugsitzen zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach umfasst ein Fahrzeugsitz mehrere elektrische Antriebseinheiten, mehrere, z.B. zwei, drei oder mehr Komponenten, die jeweils mittels einer der elektrischen Antriebseinheiten verstellbar sind, und ein mit den elektrischen Antriebseinheiten gekoppeltes Steuerungssystem. Das Steuerungssystem ist dazu eingerichtet, die folgenden Schritte durchzuführen: Ermitteln jeweils einer Ist-Position und einer Soll-Position von zumindest zwei der Komponenten (insbesondere von allen Komponenten); Ermitteln jeweils eines Werts für eine Verstelldauer von der jeweiligen Ist-Position zur jeweiligen Soll-Position der zumindest zwei der Komponenten mit einer jeweils vorbestimmten Verstellgeschwindigkeit der entsprechenden elektrischen Antriebseinheit und Ermitteln der Komponente mit der längsten Verstelldauer; Bestimmen einer Soll-Verstellgeschwindigkeit für die elektrische Antriebseinheit von zumindest einer weiteren der zumindest zwei der Komponenten basierend auf dem Wert für die Verstelldauer der Komponente mit der längsten Verstelldauer; und Aktivieren der elektrischen Antriebseinheiten der Komponente mit der längsten Verstelldauer und der zumindest einen weiteren Komponente zum Verstellen zumindest dieser Komponenten von der jeweiligen Ist-Position zur jeweiligen Soll-Position, wobei zumindest die elektrische Antriebseinheit der zumindest einen weiteren Komponente mit der entsprechenden bestimmten Soll-Verstellgeschwindigkeit aktiviert wird.
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Das basiert auf dem Gedanken, dass eine Anpassung, insbesondere Reduzierung, der Verstellgeschwindigkeit der mit vorbestimmten Verstellgeschwindigkeiten schneller am Ziel ankommenden Antriebseinheiten zu einem geringeren Strombedarf dieser Antriebseinheiten führen kann, sodass alle Antriebseinheiten gleichzeitig aktiviert werden können, ohne den maximalen Summenstrom zu überschreiten. Hierdurch können ferner Kabelquerschnitte reduziert werden und einfachere Elektronikkomponenten verwendet werden, was verringerte Herstellungskosten und ein geringeres Gesamtgewicht ermöglicht. Darüber hinaus kann eine besonders ruckarme und komfortable Verstellung erreicht werden. Das Steuerungssystem kann am Fahrzeugsitz angeordnet sein, oder alternativ zumindest teilweise außerhalb des Fahrzeugsitzes angeordnet sein. Bei dem Steuerungssystem kann es sich auch um ein zentrales Steuerungssystem eines Fahrzeugs mit dem Fahrzeugsitz handeln.
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Das Steuerungssystem kann eingerichtet sein zum Ermitteln jeweils eines Werts für eine Verstelldauer von der jeweiligen Ist-Position zur jeweiligen Soll-Position aller Komponenten mit einer jeweils vorbestimmten (z.B. nominellen) Verstellgeschwindigkeit der entsprechenden elektrischen Antriebseinheit. So kann die jeweilige Verstelldauer der schnelleren Komponenten an die Verstelldauer der langsamsten Komponente angepasst werden.
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Eine Soll-Verstellgeschwindigkeit der elektrischen Antriebseinheit der Komponente mit der längsten Verstelldauer kann gleich der vorbestimmten Verstellgeschwindigkeit sein oder gesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Soll-Verstellgeschwindigkeit der elektrischen Antriebseinheiten der zumindest einen weiteren Komponente auf einen Wert gesetzt werden, der geringer ist als die entsprechende vorbestimmte Verstellgeschwindigkeit. Die langsamste Komponente kann also mit der vorgegebenen Geschwindigkeit verstellt werden, während die schnellere Komponente mit einer geringeren Geschwindigkeit verstellt wird als vorgegeben.
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Eine jeweils vorbestimmte Verstellgeschwindigkeit der einzelnen elektrischen Antriebseinheiten kann die maximale Verstellgeschwindigkeit der jeweiligen elektrischen Antriebseinheit darstellen. Somit kann die langsamste Komponente mit der maximalen Geschwindigkeit verstellt werden, während die übrigen Komponenten mit einer Geschwindigkeit verstellt werden, die geringer ist, als die jeweilige maximale Geschwindigkeit.
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Das Steuerungssystem ist optional dazu eingerichtet, die elektrischen Antriebseinheiten zum Verstellen der Komponenten derart zu steuern, dass die Antriebseinheiten allesamt innerhalb eines kurzen Zeitfensters anfahren, insbesondere innerhalb eines insbesondere vorbestimmten Zeitfensters, das z.B. 10%, 5% oder nur 1% der Verstelldauer der Komponente mit der längsten Verstelldauer beträgt (und/oder 0,5 Sekunden, 0,2 Sekunden oder 0,1 Sekunden beträgt). Insbesondere können die elektrischen Antriebseinheiten gleichzeitig anfahren. So wird eine besonders komfortable Verstellung ermöglicht.
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Ferner kann das Steuerungssystem dazu eingerichtet sein, die Soll-Verstellgeschwindigkeit der elektrischen Antriebseinheit der zumindest einen weiteren Komponente derart zu bestimmen, dass die Komponente mit der längsten Verstelldauer und die zumindest eine weitere Komponente (insbesondere sämtliche Komponenten) innerhalb eines vorbestimmten (kurzen) Zeitfensters an der Soll-Position der jeweiligen Komponente ankommen, insbesondere innerhalb eines Zeitfensters, das 0,5 Sekunden, 0,2 Sekunden oder 0,1 Sekunden beträgt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass jene Komponenten (insbesondere sämtliche Komponenten) gleichzeitig an der der jeweiligen Soll-Position ankommen. Das ermöglicht eine besonders komfortable Verstellung, bei der für den Benutzer das Ende der Verstellung klar ersichtlich ist.
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Das Steuerungssystem kann dazu eingerichtet sein, die elektrischen Antriebseinheiten zum Verstellen der Komponenten derart zu steuern, dass ein Ruck der Verstellung geringer ist als ein vorbestimmter maximaler Ruck. Der Ruck ist die Ableitung der Beschleunigung nach der Zeit. Hierzu kann die Verstellgeschwindigkeit zumindest einer der Komponenten während der Verstellung variiert werden, beispielsweise langsamer hochgefahren werden als eine oder mehrere andere der Komponenten. Hierdurch kann eine besonders sanfte aber dennoch schnelle Verstellung bewirkt werden.
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Eine oder mehrere der elektrischen Antriebseinheiten, insbesondere jede der elektrischen Antriebseinheiten, kann jeweils einen bürstenlosen Gleichstrommotor umfassen. Derartige Motoren erlauben eine besonders gute Einstellung der Verstellgeschwindigkeit über die Einstellung der Drehzahl. Im Allgemeinen kann die Verstellgeschwindigkeit über die Drehzahl bemessen werden. Alternativ oder zusätzlich umfassen eine oder mehrere der elektrischen Antriebseinheiten einen Bürstenmotor.
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Bei einer der Komponenten (z.B. der mit der längsten Verstelldauer oder der weiteren) kann es sich um ein bezüglich einer Sitzhöhe relativ zu einem Fahrzeugboden (entlang einer geradlinigen oder gekrümmten Bahn) verstellbares Sitzteil handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei einer der Komponenten (z.B. bei der weiteren oder der mit der längsten Verstelldauer) um eine in eine andere Richtung, z.B. entlang einer Längsrichtung (beispielsweise in einem Winkel, z.B. senkrecht zur Sitzhöhe), relativ zum Fahrzeugboden verstellbare Basis handeln. Die Basis kann das Sitzteil tragen.
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Es kann vorgesehen sein, dass es sich bei einer der Komponenten um eine neigungsverstellbare Rückenlehne handelt und/oder dass es sich bei einer der Komponenten um ein sitztiefenverstellbares Sitzwannenteil handelt und/oder dass es sich bei einer der Komponenten um eine verstellbare Lordosenstütze handelt und/oder dass es sich bei einer der Komponenten um eine verstellbare Kopfstütze handelt und/oder dass es sich bei einer der Komponenten um eine verstellbare Armlehne handelt. Insbesondere kann der Fahrzeugsitz alle diese Komponenten umfassen.
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Der Fahrzeugsitz kann einen Gewichtssensor zum Erfassen eines Gewichts eines auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Benutzers umfassen, wobei das Steuerungssystem dazu eingerichtet ist, die Soll-Verstellgeschwindigkeit der zumindest einen der elektrischen Antriebseinheiten der Komponenten basierend auf dem erfassten Gewicht zu bestimmen. Wird es in die Bestimmung einbezogen, so kann eine noch besser synchronisierte Verstellung erzielt werden.
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Optional ist das Steuerungssystem dazu eingerichtet, die Soll-Verstellgeschwindigkeit der elektrischen Antriebseinheit der zumindest einen weiteren Komponente basierend auf Strombedarfen der elektrischen Antriebseinheiten und einem vorbestimmten maximalen Gesamtstrombedarf für die Summe der Strombedarfe der elektrischen Antriebseinheiten zu bestimmen. So können die Verstellgeschwindigkeiten derart eingestellt werden, dass ein vorgegebener maximaler Gesamtstrombedarf nicht überschritten wird. Hierzu kann die Verstellgeschwindigkeit zumindest einer der Komponenten während der Verstellung variiert werden, beispielsweise langsamer hochgefahren werden als eine oder mehrere andere der Komponenten.
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Gemäß einem Aspekt wird ein computerimplementiertes Verfahren zum Verstellen einer Vorrichtung, insbesondere eines Fahrzeugsitzes, insbesondere des Fahrzeugsitzes nach einer beliebigen hierin beschriebenen Ausgestaltung, angegeben. Die Vorrichtung (insbesondere der Fahrzeugsitz) umfasst mehrere elektrische Antriebseinheiten und zwei oder mehr Komponenten, die jeweils mittels einer der elektrischen Antriebseinheiten verstellbar sind. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Ermitteln jeweils einer Ist-Position und einer Soll-Position von zumindest zwei der Komponenten; Ermitteln jeweils eines Werts für eine Verstelldauer von der Ist-Position zur Soll-Position der zumindest zwei der Komponenten mit einer jeweils vorbestimmten Verstellgeschwindigkeit der entsprechenden elektrischen Antriebseinheit und Ermitteln der Komponente mit der längsten Verstelldauer; Bestimmen einer Soll-Verstellgeschwindigkeit für die elektrische Antriebseinheit von zumindest einer weiteren der zumindest zwei der Komponenten basierend auf dem Wert für die Verstelldauer der Komponente mit der längsten Verstelldauer; und Aktivieren der elektrischen Antriebseinheiten der Komponente mit der längsten Verstelldauer und der zumindest einen weiteren Komponente zum Verstellen zumindest dieser beiden Komponenten von der jeweiligen Ist-Position zur jeweiligen Soll-Position, wobei zumindest die elektrische Antriebseinheit der zumindest einen weiteren Komponente mit der (entsprechenden) bestimmten Soll-Verstellgeschwindigkeit aktiviert wird.
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Das Verfahren kann Schritte gemäß der verschiedenen Ausgestaltungen des oben beschrieben Steuerungssystems umfassen.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt angegeben, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen oder mehrere Computer (z.B. in Form des oben beschriebenen Steuerungssystems) diese(n) dazu veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem Aspekt wird ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium angegeben, auf welchem Befehle gespeichert sind, die bei der Ausführung durch einen oder mehrere Computer (z.B. in Form des oben beschriebenen Steuerungssystems) diese(n) dazu veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 einen Fahrzeugsitz mit mehreren verstellbaren Komponenten in einer ersten Gebrauchsstellung;
- 2 den Fahrzeugsitz gemäß 1 in einer zweiten Gebrauchsstellung;
- 3 ein Diagramm zur Darstellung von Ruck, Beschleunigung, Geschwindigkeit und Position während einer Verstellung des Fahrzeugsitzes gemäß 1; und
- 4 ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugsitzes.
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1 zeigt einen Fahrzeugsitz 1 mit mehreren verstellbaren Komponenten 10A-10G. Ferner umfasst der Fahrzeugsitz 1 mehrere elektrische Antriebseinheiten 11A-11G, jeweils zum Verstellen einer der Komponenten 10A-10G relativ zu anderen Teilen des Fahrzeugsitzes 1, und ein Steuerungssystem 12 zum Steuern der elektrischen Antriebseinheiten 11A-11G. Hierzu sind die elektrischen Antriebseinheiten 11A-11G über Steuerkabel (alternativ drahtlos) an das Steuerungssystem 12 angeschlossen. Der Fahrzeugsitz 1 kann auch als Fahrzeugsitzsystem bezeichnet werden.
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1 zeigt den Fahrzeugsitz 1 in einer ersten einsitzbaren Gebrauchsstellung. 2 zeigt den Fahrzeugsitz 1 in einer zweiten einsitzbaren Gebrauchsstellung. Darüber hinaus ist der Fahrzeugsitz 1 in eine Easy-Entry-Stellung und in eine Fold-Flat-Stellung überführbar.
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Bei einer der Komponenten 10A-10G handelt es sich um ein Sitzteil 10A, auf welchem ein Polster 13 angebracht ist. Bei einer anderen der Komponenten 10A-10G handelt es sich um eine Rückenlehne 10C. Das Sitzteil 10A ist über eine Höhenverstellmechanik 100 verstellbar auf einer Basis 10B abgestützt, welche eine andere der Komponenten 10A-10G darstellt.
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Die Höhenverstellmechanik 100 umfasst vorliegend (beiderseits jeweils) ein Viergelenk mit einem vorderen Hebel und einem hinteren Hebel, wobei auch andere Ausgestaltungen denkbar sind. Die Hebel sind jeweils am Sitzteil 10A und an der Basis 10B schwenkbar gelagert. Je nach Schwenklage der Hebel kann das Sitzteil 10A in eine abgesenkte, näher zu einem Fahrzeugboden 2 befindliche Stellung gebracht werden, wie in 1 gezeigt, oder in eine angehobene, weiter vom Fahrzeugboden 2 entfernte Stellung, wie in 2 gezeigt. Für die Easy-Entry-Stellung können die Hebel noch weiter nach vorn geschwenkt werden. In der Easy-Entry-Stellung kann z.B. ein Einstieg in eine Sitzreihe hinter dem Fahrzeugsitz 1 erleichtert werden. Zum Bewirken der Verstellung des Sitzteils 10A relativ zur Basis 10B ist eine elektrische Antriebseinheit 11A vorgesehen. Die elektrische Antriebseinheit 11 A umfasst einen bürstenlosen Gleichstrommotor 110. Derartige Motoren werden auch kurz als BLDC-Motoren bezeichnet. Der Gleichstrommotor 110 ist mit variabler Drehzahl betreibbar. Eine höhere Drehzahl hat einen größeren Strombedarf aus dem Bordnetz zur Folge, eine niedrigere Drehzahl einen geringeren Strombedarf aus dem Bordnetz. Der Gleichstrommotor 110 ist hier beispielhaft über ein Getriebe mit einer Spindel gekoppelt. Die Spindel ist am Sitzteil 10A montiert, der Gleichstrommotor 110 an der Basis 10B (alternativ z.B. umgekehrt), sodass ein Aktivieren der elektrischen Antriebseinheit 10A durch eine Relativbewegung der Spindel zu einer Spindelmutter das Sitzteil 10A relativ zur Basis 10B verstellt.
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Die Basis 10B wird durch sitzseitige Schienen einer Schienenanordnung 101 gebildet. Die Schienenanordnung 101 umfasst zusätzlich zu den sitzseitigen Schienen bodenseitige Schienen, welche am Fahrzeugboden 2 befestigbar sind und im gezeigten Beispiel befestigt sind. Die sitzseitigen Schienen sind an den bodenseitigen Schienen längsverschiebbar geführt. Zum Bewirken einer Verstellung der Basis 10B relativ zum Fahrzeugboden 2 (und zu den bodenseitigen Schienen) ist eine elektrische Antriebseinheit 11B vorgesehen. Die elektrische Antriebseinheit 11B umfasst ebenfalls einen BLDC-Motor, welcher mit einer Spindel zusammenwirkt. Durch Aktivierung der elektrischen Antriebseinheit 11B ist der Fahrzeugsitz in der Längsrichtung einstellbar. Während 1 eine weiter hinten positionierte Einstellung zeigt, veranschaulicht 2 eine weiter vorn befindliche Einstellung. Für die Easy-Entry-Position kann der Fahrzeugsitz 1 noch weiter vorn positioniert werden.
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Die Rückenlehne 10C als noch eine Komponente ist relativ zum Sitzteil 10A mittels Neigungsverstellern 15 schwenkbar gelagert. Zum Bewirken der Verstellung ist eine elektrische Antriebseinheit 11C vorgesehen, die in diesem Beispiel ebenfalls einen BLDC-Motor umfasst, mittels welchem die Neigungsversteller 15 angetrieben werden. Bei den Neigungsverstellern handelt es sich z.B. um Getriebebeschläge. Während 1 eine weiter nach hinten geneigte Einstellung zeigt, veranschaulicht 2 eine aufrechtere Einstellung. Für die Easy-Entry-Position kann die Rückenlehne 10C noch weiter nach vorn geneigt werden. Für eine Fold-Flat-Position kann die Rückenlehne 10C auf das Sitzteil 10A geklappt werden.
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Ein Sitzwannenteil 10D als noch eine Komponente ist zur Einstellung einer Sitztiefe relativ zum Sitzteil 10A längs verstellbar. In einer in 1 veranschaulichten, weiter eingefahrenen Stellung des Sitzwannenteils 10D weist das Polster 13 eine geringere Sitztiefe auf als in einer in 2 veranschaulichten, weiter ausgefahrenen Stellung des Sitzwannenteils 10D. Zum Bewirken einer Verstellung des Sitzwannenteils 10D ist eine elektrische Antriebseinheit 11 D vorgesehen, die wiederum beispielhaft einen BLDC-Motor umfasst.
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Bei noch einer Komponente in Form einer Lordosenstütze 10E ist die Größe und (alternativ oder zusätzlich) die Position einer Wölbung mittels einer elektrischen Antriebseinheit 11 E einstellbar. 1 zeigt eine schwächere Wölbung, während 2 eine stärkere Wölbung veranschaulicht.
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Eine Kopfstütze 10F als noch eine Komponente ist Bezüglich ihrer Höhe relativ zur Rückenlehne 10C verstellbar (alternativ oder zusätzlich in Bezug auf eine Position in Längsrichtung). Hierzu ist wiederum eine elektrische Antriebseinheit 11 F vorgesehen. 1 zeigt eine näher zur Rückenlehne 10C befindliche Position, während 2 eine weiter ausgefahrene Stellung zeigt.
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Eine Armlehne 10G als noch eine Komponente ist hinsichtlich ihrer Neigung zur Rückenlehne 10C (alternativ oder zusätzlich hinsichtlich ihrer Länge und/oder Breite) mittels einer entsprechenden elektrischen Antriebseinheit 11 G einstellbar. 1 veranschaulicht eine horizontale Einstellung, während 2 eine geneigte Stellung zeigt.
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Das Steuerungssystem 12 ist dazu eingerichtet, eine Ist-Position und eine Soll-Position von zumindest zwei der Komponenten 10A-10G zu ermitteln. Konkret ist das Steuerungssystem 12 dazu eingerichtet, jeweils eine Ist-Position und eine Soll-Position von sämtlichen der Komponenten 10A-10G zu ermitteln. Hierzu kommuniziert das Steuerungssystem 12 z.B. mit den elektrischen Antriebseinheiten 11A-11G.
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Ferner ist das Steuerungssystem 12 dazu eingerichtet, einen Wert für eine Verstelldauer von der Ist-Position zur Soll-Position zumindest der zwei (konkret von sämtlichen) der Komponenten 10A-10G mit einer jeweils vorbestimmten Verstellgeschwindigkeit der entsprechenden elektrischen Antriebseinheit 11A-11G zu ermitteln. Eine der Komponenten 10A-10G weist darunter die längste Verstelldauer zum Verstellen von der jeweiligen Ist-Position zur jeweiligen Soll-Position mit der jeweils vorbestimmten Verstellgeschwindigkeit der jeweiligen elektrischen Antriebseinheit 11A-11G auf. Diese kann als Komponente mit der längsten Verstelldauer bezeichnet werden.
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Das Steuerungssystem 12 ist weiter dazu eingerichtet, eine Soll-Verstellgeschwindigkeit für zumindest die elektrische Antriebseinheit 11A-11G einer weiteren der Komponenten 10A-10G basierend auf dem Wert für die Verstelldauer der Komponente 10A-10G mit der längsten Verstelldauer zu bestimmen. Vorliegend ist das Steuerungssystem 12 weiter dazu eingerichtet, eine Soll-Verstellgeschwindigkeit für jede der elektrischen Antriebseinheiten 11A-11G zu bestimmen. Dabei wird die Soll-Verstellgeschwindigkeit der elektrischen Antriebseinheit 11A-11G der Komponente 10A-10G mit der längsten Verstelldauer gleich der entsprechenden vorbestimmten Verstellgeschwindigkeit gesetzt und die Soll-Verstellgeschwindigkeit der elektrischen Antriebseinheit(en) 11A-11G zumindest der einen weiteren der Komponenten 10A-10G, vorliegend sämtlicher der übrigen Komponenten 10A-10G, auf einen Wert gesetzt, der geringer ist als die entsprechende vorbestimmte Verstellgeschwindigkeit. Das Steuerungssystem 12 umfasst ein nichtflüchtiges Speichermedium 120, auf welchem die vorbestimmten Verstellgeschwindigkeiten gespeichert sind. Bei den jeweils vorbestimmten Verstellgeschwindigkeiten der elektrischen Antriebseinheiten 11A-11G handelt es sich jeweils um die maximale Verstellgeschwindigkeit der jeweiligen elektrischen Antriebseinheit 11A-11G.
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Ferner ist das Steuerungssystem 12 eingerichtet zum Aktivieren der elektrischen Antriebseinheiten 11A-11G zumindest der zwei der Komponenten 10A-10G (konkret sämtlicher Komponenten) zum Verstellen zumindest der zwei (hier sämtlichen) der Komponenten 10A-10G von der jeweiligen Ist-Position zur jeweiligen Soll-Position, wobei zumindest die elektrische Antriebseinheit 11A-11G der weiteren der Komponenten 10A-10G mit der hierfür bestimmten Soll-Verstellgeschwindigkeit aktiviert wird.
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Für eine besonders komfortable Verstellung ist das Steuerungssystem 12 ferner dazu eingerichtet, die elektrischen Antriebseinheiten 11A-11G zum Verstellen der Komponenten 10A-10G derart zu steuern, dass die Antriebseinheiten 11A-11G gleichzeitig anfahren (oder zumindest innerhalb eines Zeitfensters anfahren, das 0,5 Sekunden, 0,2 Sekunden oder 0,1 Sekunden und/oder 10%, 5% oder 1% der Verstelldauer der Komponente 10A-10G mit der längsten Verstelldauer beträgt). Optional werden die Antriebseinheiten 11A-11G mit einem Zeitversatz angefahren und/oder abgebremst. Hierdurch ist es z.B. möglich, erhöhte Anlaufströme zeitlich zu verteilen. Das Steuerungssystem 12 ist darüber hinaus dazu eingerichtet, die Soll-Verstellgeschwindigkeit sämtlicher elektrischer Antriebseinheiten 11 A-11 G mit Ausnahme der elektrischen Antriebseinheit der Komponente 10A-10G mit der längsten Verstelldauer derart zu bestimmen, dass sämtliche der Komponenten 10A-10G gleichzeitig an der jeweiligen Soll-Position der Komponenten 10A-10G ankommen, oder zumindest innerhalb eines Zeitfensters, das 10%, 5% oder 1% der maximalen Verstelldauer beträgt.
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Die genannten Soll-Verstellgeschwindigkeiten können über die gesamte Verstelldauer konstant gehalten werden. Alternativ können die Soll-Verstellgeschwindigkeiten auch über den Verstellweg variieren.
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Um die Genauigkeit der Synchronisation der Verstellungen zu erhöhen, umfasst der Fahrzeugsitz 1 einen (optionalen) Gewichtssensor 14 zum Erfassen eines Gewichts eines auf dem Fahrzeugsitz 1 sitzenden Benutzers. Das Steuerungssystem 12 ist dazu eingerichtet, die Soll-Verstellgeschwindigkeit und/oder einen Betriebsstrom der elektrischen Antriebseinheit 11A-11G zumindest der weiteren Komponente 10A-10G, hier sämtlicher elektrischer Antriebseinheiten 11A-11G, basierend auf dem erfassten Gewicht zu bestimmen. Einige Komponenten 10A-10G werden bei einem größeren Gewicht langsamer verstellt, z.B. die Höhenverstellung, was dazu führen kann, dass die übrigen Komponenten schneller an den jeweiligen Soll-Positionen ankommen. Dies kann durch die Berücksichtigung des Gewichts korrigiert werden.
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Des weiteren ist das Steuerungssystem 12 dazu eingerichtet, die Soll-Verstellgeschwindigkeit der elektrischen Antriebseinheit 11A-11G zumindest der weiteren Komponente 10A-10G, hier sämtlicher elektrischer Antriebseinheiten 11A-11G, basierend auf Strombedarfen der elektrischen Antriebseinheiten 11A-11G und einem vorbestimmten maximalen Gesamtstrombedarf für die Summe der Strombedarfe der elektrischen Antriebseinheiten 11A-11G zu bestimmen. So können die Verstellgeschwindigkeiten bei Bedarf reduziert werden, um den maximalen Gesamtstrombedarf nicht zu überschreiten. Z.B. bei einer linearen Verkabelung der Antriebseinheiten 11A-11G kann die Leistung modelliert werden und/oder die Lage der jeweiligen Antriebseinheit 11A-11G in der Kette berücksichtigt werden. Beispielsweise können Antriebseinheiten 11A-11G basierend auf der jeweiligen Position in der Kette der Stromzufuhr angesteuert (und/oder deren Anzahl bestimmt) werden, z.B. werden nicht einfach maximal drei Antriebseinheiten 11A-11G aktiviert, sondern bei den ersten in der Kette maximal vier, bei den letzten nur maximal zwei usw.
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Die Soll-Positionen können im Speichermedium 120 gespeichert sein. Beispielsweise können mehrere Benutzer jeweils eine Konfiguration des Fahrzeugsitzes 1 speichern.
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3 zeigt die Position P eines Punkts auf dem Fahrzeugsitz 1 entlang der Längsachse ausgehend von einer anfänglichen Position x0 gegen die Zeit T, sowie die Geschwindigkeit V ausgehend von einer anfänglichen Geschwindigkeit v0, die Beschleunigung A ausgehend von einer anfänglichen Beschleunigung a0 sowie den Ruck J. Mehrere Verstellbewegungen können sich überlagern, sodass es bei einem gleichzeitigen Anfahren zu einem großen Ruck kommen kann. Um das zu verhindern, ist das Steuerungssystem 12 dazu eingerichtet, die elektrischen Antriebseinheiten 11A-11G zum Verstellen der Komponenten 10A-10G derart zu steuern, dass ein Ruck J der Verstellung geringer ist als ein vorbestimmter maximaler Ruck +/- jMax. In einem ersten Zeitraum T1 ist der Ruck J maximal, entsprechend steigt die Beschleunigung A an und die Geschwindigkeit V vergrößert sich entsprechend. In einem zweiten Zeitraum T2 ist der Ruck J gleich Null und die Beschleunigung A ist entsprechend konstant bei einer maximalen Beschleunigung. In einem dritten Zeitraum T3 ist der Ruck J minimal und die Beschleunigung A reduziert sich entsprechend. Daraufhin sind Ruck J und Beschleunigung A gleich Null und die Geschwindigkeit V ist konstant bei einer Referenzgeschwindigkeit vRef.
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Optional werden die elektrischen Antriebseinheiten 11A-11G so mit variierenden Soll-Verstellgeschwindigkeiten gesteuert, dass ein oder mehrere Hindernisse (z.B. ein Dachhimmel) umfahren werden.
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4 zeigt ein Verfahren zum Verstellen des Fahrzeugsitzes 1, wobei das Verfahren z.B. durch das Steuerungssystem 12 ausgeführt wird und die folgenden Schritte umfasst:
- Schritt S100: Ermitteln einer Ist-Position und einer Soll-Position von zumindest zwei (z.B. einer ersten und einer zweiten) der Komponenten 10A-10G (optional aller Komponenten 10A-10G).
- Schritt S101: Ermitteln jeweils eines Werts für eine Verstelldauer von der Ist-Position zur Soll-Position der zumindest zwei (oder nur der ersten oder sämtlicher) der Komponenten 10A-10G mit einer jeweils vorbestimmten Verstellgeschwindigkeit der entsprechenden elektrischen Antriebseinheit 11A-11G und, optional, Ermitteln der Komponente mit der längsten Verstelldauer unter den ermittelten Verstelldauern.
- Schritt S102: Bestimmen einer Soll-Verstellgeschwindigkeit für die elektrische Antriebseinheit 11A-11G zumindest einer weiteren (z.B. der zweiten, insbesondere allen übrigen) der zumindest zwei Komponenten 1 0A-1 0G basierend auf dem Wert für die Verstelldauer der (z.B. ersten) Komponente 10A-10G mit der längsten Verstelldauer. Beispielsweise wird die jeweilige Soll-Verstellgeschwindigkeit so eingestellt, dass die daraus resultierende, eingestellte Verstelldauer der Komponente 10A-10G gleich der längsten Verstelldauer ist.
- Schritt S103: Aktivieren der elektrischen Antriebseinheiten 11A-11G der Komponente 10A-10G mit der längsten Verstelldauer und der zumindest einen weiteren Komponente 10A-10G (z.B. zumindest der ersten und der zweiten der Komponenten 10A-10G) zum Verstellen zumindest jener (z.B. aller) Komponenten 10A-10G von der jeweiligen Ist-Position zur jeweiligen Soll-Position, wobei zumindest die elektrische Antriebseinheit 11A-11G der zumindest einen weiteren (z.B. der zweiten) Komponente 10A-10G mit der (jeweils) bestimmten Soll-Verstellgeschwindigkeit aktiviert wird.
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Im Speichermedium 120 ist ein Computerprogrammprodukt umfassend Befehle gespeichert, die bei der Ausführung durch das Steuerungssystem 12 dieses dazu veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren durchzuführen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 10A
- Sitzteil (Komponente)
- 10B
- Basis (Komponente)
- 10C
- Rückenlehne (Komponente)
- 10D
- Sitzwannenteil (Komponente)
- 10E
- Lordosenstütze (Komponente)
- 10F
- Kopfstütze (Komponente)
- 10G
- Armlehne (Komponente)
- 100
- Höhenverstellmechanik
- 101
- Schienenanordnung
- 11A-11G
- elektrische Antriebseinheit
- 110
- Gleichstrommotor
- 12
- Steuerungssystem
- 120
- Speichermedium
- 13
- Polster
- 14
- Gewichtssensor
- 15
- Neigungsversteller
- 2
- Fahrzeugboden
- A
- Beschleunigung
- a0
- anfängliche Beschleunigung
- aMax
- maximale Beschleunigung
- J
- Ruck
- jMax
- maximaler Ruck
- P
- Position
- S100-S103
- Schritt
- T
- Zeit
- T1-T3
- Zeitraum
- V
- Geschwindigkeit
- v0
- anfängliche Geschwindigkeit
- vRef
- Referenzgeschwindigkeit
- x0
- anfängliche Position
