DE202020103676U1 - Schaltungsanordnung zur Steuerung von Sitzkomfortsystemen und Sitz - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Steuerung von Sitzkomfortsystemen und Sitz Download PDF

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Abstract

Schaltungsanordnung (1) zur Ansteuerung eines Systems (2) für eine Sitzkomfortfunktion mit zumindest einem Luftkissen (200), umfassend zumindest einen Aktuator (103) mit zumindest einem Stellelement (104) und zumindest einem SMA-Element (100), wobei das Stellelement (104) zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verstellbar ist,
wobei die Schaltungsanordnung (1) weiterhin zumindest eine Treibereinheit (6) mit zumindest einem Treiber (20) zum Betätigen des Aktuators (103) mit dem zumindest einen SMA-Element (100), zumindest einen Temperatursensor (70) und eine Steuereinheit (30) zum Steuern der Treibereinheit (6) aufweist, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, ein Steuersignal zum Steuern der Treibereinheit (6) zu erzeugen,
wobei das Steuersignal aus
a) zumindest einem Ist-Füllzustandsparameter,
b) einem Temperatursignal des Temperatursensors,
c) einem Systemparameter und
d) einem Soll-Füllzustandsparameter und/oder einem Soll-Füllzustandsänderungsparameter bestimmt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung von Sitzkomfortsystemen und einen Sitz.
  • Nach dem Stand der Technik ist zum Beispiel aus der DE 10 2017 112 803 A1 eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Systems, insbesondere einer Lordosenstütze mit zumindest zwei Luftkissen bekannt. Die bekannte Schaltung ist somit für ein Sitzkomfortsystem geeignet.
  • 1a zeigt eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung für ein Sitzkomfortsystem nach dem Stand der Technik. Ein Sitzkomfortsystem, beispielsweise mit einer pneumatischen Lordosestützvorrichtung und/oder Massagevorrichtung für einen Sitz, umfasst typischerweise eine Mehrzahl von Luftkissen 200 (nicht dargestellt), welche gefüllt und mit einem gewünschten ggf. zeitlich abhängigen Druck beaufschlagt werden können. Dazu umfasst das Sitzkomfortsystem eine Steuerung, eine Pumpe 300 (nicht dargestellt) zum Beaufschlagen der Luftkissen mit Druck und eine Mehrzahl von Ventilen 120, wobei zweckmäßigerweise jedem Luftkissen zumindest ein Ventil zugeordnet ist. Jedes dieser Ventile kann nach dem Stand der Technik einen Aktuator mit einem SMA-Element (Formgedächtnis-Element) umfassen, welches je nach Bestromung das Ventil in einen geöffneten, teilgeöffneten oder geschlossenen Funktionszustand versetzt. Die zugeführte Leistung muss üblicherweise in einem sehr eng definierten Bereich gehalten werden, um eine zuverlässige Aktivierung des Aktuators zu gewährleisten und dennoch eine thermische Überlastung und somit eine dauerhafte Schädigung des SMA-Elementes zu vermeiden. Somit muss eine Steuervorrichtung zweckmäßigerweise über Sensoren zur Strom-, Spannungs- und/oder Temperaturüberwachung verfügen.
  • In der 1a ist eine bekannte Schaltungsanordnung 1 gezeigt. Die Schaltungsanordnung 1 ist zur Ansteuerung eines Systems 2, insbesondere einer Lordosenstütze mit zumindest zwei Luftkissen 200 (nicht dargestellt) geeignet. Ein solches System umfasst zumindest zwei Luftkissen die zumindest ein Ventil, insbesondere zumindest je ein Ventil, umfassen. Ein solches Ventil 120 umfasst, wie beispielhaft in 1b dargestellt, ein Gehäuse 102 und einen Aktuator 103. Das Gehäuse 102 umfasst eine erste Öffnung 105 und eine zweite Öffnung 106. Der Aktuator 103 umfasst ein SMA-Element 100, welches als V-förmig angeordneter Draht ausgeführt ist, und ein mit dem SMA-Element 100 bewegbares Stellelement 104, welches mit einem Dichtelement 108 versehen ist, um die erste Öffnung 105 wahlweise zu öffnen oder zu verschließen. Die erste Öffnung 105 ist in einer ersten Stellung des Stellelements 104 geöffnet und in einer zweiten Stellung des Stellelements 104 geschlossen. Aus der WO 2005/026592 A2 ist bekannt, dass ein solches Ventil einen Endschalter aufweisen kann, welcher bei Erreichen der zweiten Stellung geschlossen wird. Mittels dieses Endschalters kann eine dem Draht zugeführte Heizleistung teilweise oder vollständig reduziert werden. Weiterhin ist aus der WO 2005/026592 A2 eine Schaltung mit einem Temperatursensor bekannt, die die Heizleistung an die Umgebungstemperatur anpasst.
  • Alternativ zu dem in 1b gezeigten Aktuator mit einen V-förmigen SMA-Element ist ein Aktuator 103 mit einem linearen oder U-förmigen SMA-Element 100 bekannt, bei dem das Stellelement 104 z.B. aus einer Blattfeder gebildet sein kann, an dessen ersten Ende das SMA-Element 100 angreift. Das Dichtelement 108 kann dabei in einem Durchloch 104a des Stellelements 104 an dem ersten Ende des Stellelements gehalten sein. Das Stellelement 104 ist im gezeigten Beispiel zwischen einer Grundplatte 109 und einer Leiterplatte 110 bzw. Platine mit seinem anderen Ende angeordnet, wobei mittels eines Crimps 101 das SMA-Element 100 gehalten und kontaktiert werden kann.
  • Die in 1a gezeigte Schaltungsanordnung ist geeignet mehrerer SMA-Elemente 100-1 bis 100-N zu bestromen und schalten. Die SMA-Elemente sind mit einer mit dem Pfeil dargestellten Spannungsquelle U verbunden. Dazu umfasst die Schaltungsanordnung 1 eine Steuereinheit 30. Weiterhin kann ein Temperatursensor 70 zum Messen der Temperatur der SMA-Elemente 100 und/oder ein Spannungssensor 71 vorhanden sein. Die Steuereinheit 30 ist mit einer Pulsweitenmodulationseinheit 60 verbunden. Mittels der Pulsweitenmodulationseinheit 60 kann eine Ansteuerung der SMA-Elemente 100 mittels Pulsweitenmodulation erfolgen, wobei in Abhängigkeit von der gemessenen Versorgungsspannung und Temperatur der Duty-Cycle der Pulsweitenmodulation, also das Verhältnis von Pulsweite zu Periodendauer, eingestellt wird. Eine Schaltung für eine Pulsweitenmodulation ist beispielsweise aus der DE 10 2017 112 803 A1 bekannt. Mittels des jeweiligen Treibers 20-1 bis 20-N kann das zugeordnete SMA-Element 100-1 bis 100-N nacheinander bestromt werden. Zur Vermeidung von Stromspitzen können Vorwiderstände 21-1 bis 21-N vorhanden sein. Weiterhin kann die Schaltungsanordnung auch einen Endschalter oder eine Feedback-Vorrichtung 38 umfassen. Die Feedback-Vorrichtung ist entweder wie dargestellt mit der Pulsweitenmodulationseinheit 60 verbunden oder alternativ mit der Steuereinheit 30 verbunden und ist geeignet, das Erreichen einer Endposition des Aktuators, welches insbesondere mechanisch detektiert wird, an die Pulsweitenmodulationseinheit 60 oder die Steuereinheit 30 zu melden.
  • Aus der DE 10 2016 225 519 A1 ist ein pneumatisches Ventil mit einem Aktuator und beweglichen Absperrelementen bekannt, wobei der Aktuator durch ein mittels elektrischer Heizleistung verformbares SMA-Element betätigt wird. Zur Betätigung des Aktuators wird dem SMA-Element eine elektrische Heizleistung zugeführt, worauf sich das SMA-Element in an sich bekannter Weise verformt und hierdurch eine vorgegebene Bewegung des Absperrelements zum Öffnen oder Schließen eines Luftanschlusses bewirkt wird. Die Verformung des SMA-Elements wird bei Beendigung der Zufuhr der elektrischen Heizleistung rückgängig gemacht, wodurch eine Umkehrung der vorgegebenen Bewegung des SMA-Elements bewirkt wird. Der bekannte Aktuator umfasst weiterhin eine Detektionseinheit, um ein Erreichen und Verlassen einer Endposition zu detektieren. Die Endposition wird in der gezeigten Ausführungsform durch Überbrücken eines Abschnitts des SMA-Elements und Messen eines durch die Überbrückung verringerten Widerstands erzielt.
  • Die bekannten Verfahren beruhen darauf, dass jeweils bei einer bestimmten Position des Stellelements eine Art Schalter betätigt wird, der durch einen Kippschalter oder eine Überbrückung realisiert ist. Solche mechanischen Schalter können durch Schmutzpartikel, Abrieb, Flüssigkeiten aber auch eine hohe Schaltfrequenz in ihrer Funktion beeinträchtigt werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es eine Schaltungsanordnung für Sitzkomfortsysteme und einen Sitz mit Sitzkomfortsystemen anzugeben, welche die Nachteile nach dem Stand der Technik verbessert. Insbesondere soll eine Schaltungsanordnung angegeben werden, die eine kontaktlose Erkennung einer Schaltposition eines SMA-Ventils ermöglicht.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird hinsichtlich der Schaltungsanordnung durch den Gegenstand des Anspruchs 1, und hinsichtlich des Sitzes durch den Gegenstand des Anspruchs 10 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dient zur Ansteuerung eines Systems für eine Sitzkomfortfunktion mit zumindest einem Luftkissen, umfassend zumindest einen Aktuator mit zumindest einem Stellelement und zumindest einem SMA-Element, wobei das Stellelement zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verstellbar ist. Erste Stellung und zweite Stellung sind im Sinne dieser Anmeldung zwei voneinander verschiedene Stellungen, die als Öffnungs- und Schließstellung oder Zwischenstellungen gewählt werden können.
  • Die Schaltungsanordnung weist weiterhin zumindest eine Treibereinheit zum Betätigen des Aktuators mit dem zumindest einen SMA-Element, zumindest einen Temperatursensor und eine Steuereinheit zum Steuern der Treibereinheit auf. Die Treibereinheit umfasst einen oder mehrere Treiber.
  • Die Steuereinheit ist dazu ausgelegt, ein Steuersignal zum Steuern der Treibereinheit zu erzeugen, wobei das Steuersignal aus
    1. a) zumindest einem Ist-Füllzustandsparameter,
    2. b) einem Temperatursignal des Temperatursensors,
    3. c) einem Systemparameter und
    4. d) einem Soll-Füllzustandsparameter und/oder Soll-Füllzustandsänderungsparameter bestimmt wird.
  • Somit umfasst die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung keinen Endschalter, sondern die Steuerung ist so ausgelegt, dass auch kurzzeitige Überbeanspruchungen des Systems vermieden werden.
  • Bei dem Temperatursensor handelt es sich insbesondere um einen Sensor, welcher insbesondere in einem Gehäuse des SMA-Elements angeordnet ist, so dass die Umgebungstemperatur des SMA-Elements gemessen werden kann. Die SMA-Elemente sind typischerweise so angeordnet, dass sie bei Befüllung oder Entleerung der Luftkissen direkt oder zumindest indirekt mit der Luftströmung in Kontakt kommen, und es somit zu einer Kühlung der SMA-Elemente kommt.
  • Der Soll-Füllzustand ist der Füllzustand der Luftkissen, der erreicht werden soll und der mittels eines oder mehrere Soll-Füllzustandsparameter beschrieben wird. Der Ist-Füllzustand ist der aktuelle Füllzustand, der mit einem oder mehreren Ist-Füllzustandsparametern beschrieben wird. Alternativ zu einem absoluten Soll-Füllzustand kann eine gewünschte Füllzustandsänderung in das Steuersignal mit eingehen. Diese gewünschte Füllzustandsänderung wird mittels eines oder mehrerer Soll-Füllzustandsänderungsparameter beschrieben. Unter Systemparametern werden Parameter verstanden, welche Fix-Parameter des Systems sind und die Füllgeschwindigkeit oder Entleergeschwindigkeit der Luftkissen beeinflussen. Weiterhin werden unten Systemparametern solche Parameter, z.B. Fließgeschwindigkeit, Dauer, Luftdruck am SMA-Element etc., verstanden, die die Wärmeübertragung zwischen der Luftströmung, d.h. einem Volumenstrom, bei Befüllen oder Entleeren und den SMA-Elementen charakterisieren, insbesondere Wärmeübertragungsprofile.
  • Zweckmäßigerweise ist die Steuereinheit mit einem oder mehreren Drucksensoren zum Messen eines Luftkissendrucks und/oder einem Stromsensor und/oder eines Spannungssensors verbunden. Bei dem Stromsensor handelt es sich insbesondere um einen Stromsensor, welcher den elektrischen Strom der Pumpe misst. Bei dem Spannungssensor handelt es sich insbesondere um einen Sensor, der die an den SMA-Drähten beziehungsweise an deren Zuleitung anliegende Spannung misst.
  • In Ausgestaltung umfassen Ist-Füllzustandsparameter einen oder mehrere Parameter aus Luftkissendruck, Umgebungstemperatur, Pumpenfördermenge, Luftkissenvolumen, Volumenstrom einer Zuleitung oder eines Ausgangs. Beim Ausgang kann es sich um eine Ausgangsöffnung eines Luftkissens, einer Ausgangsleitung oder einer Entlüftungsvorrichtung handeln. Weiterhin kann als Ist-Zustandsparameter eine an den SMA-Elementen anliegende Spannung mit eingehen. Ist diese Spannung im System grundsätzlich konstant, kann diese alternativ als Systemparameter mit eingehen.
  • In Ausgestaltung umfasst der oder die Soll-Füllzustandsparameter einen Druck in einem Luftkissen und/oder ein Luftvolumen in dem Luftkissen und/oder eine zu erreichende Kontur des Luftkissens. Die Soll-Füllzustandsänderungsparameter können ein dem Luftkissen zuzuführendes Luftvolumen, ein aus dem Luftkissen abzulassendes Luftvolumen eine Entleerdauer oder Fülldauer oder Pumpenlaufzeit umfassen.
  • In weiterer Ausgestaltung umfassen die Systemparameter einen oder mehrere aus Luftkissenanzahl, Luftkissenvolumen, Pumpenkennlinie, Kennlinie einer Entlüftungsvorrichtung, Ventileigenschaften, Wärmeübertragungsprofile oder Leitungsführung.
  • Zweckmäßigerweise umfasst die Schaltungsanordnung weiterhin einen Speicher, wobei der Speicher insbesondere zum Speichern von Systemparametern geeignet ist.
  • In weiterer Ausgestaltung ist die Steuereinheit zur Steuerung mittels Pulsweitenmodulation ausgelegt ist.
  • In Ausgestaltung ist die Steuereinheit mit einem Schalter zum Einstellen eines Soll-Zustands, einer Soll-Zustandsänderung und/oder mit einer Netzwerkschnittstelle, insbesondere LIN-Schnittstelle, CAN-Schnittstelle oder anderer bekannter drahtgebundener oder drahtloser Schnittstelle, versehen.
  • Weiterhin kann die Schaltungsanordnung einen Anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis umfassen, welcher eine oder mehrere der folgenden Komponenten aufweist: Treiber, Speicher, Netzwerkschnittstelle oder Steuereinheit.
  • Ein Verfahren zur Ansteuerung einer Schaltungsanordnung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, umfasst:
    • - Erfassen mindestens eines Ist-Füllzustandsparameters;
    • - Erfassen eines Temperatursignals,
    • - Erfassen eines oder mehrerer Soll-Füllzustandsparameter und/oder Soll-Füllzustandsänderungsparameter,
    • - Erzeugen eines Steuersignals aus
      1. a) dem zumindest einem Ist-Füllzustandsparameter,
      2. b) dem Temperatursignal,
      3. c) einem Systemparameter und
      4. d) dem zumindest einem Soll-Füllzustandsparameter und/oder Soll-Füllzustandsänderungsparameter,
    • - Ansteuern der Treibereinheit.
  • Das Verfahren lässt sich insbesondere mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung durchführen und verzichtet auf eine Endpunkterkennung in Form eines mechanischen Schalters. Zur Bestimmung des Steuersignals kann eine Tabelle genutzt werden, in der zu der Vielzahl einzelner Eingangsparameter, d.h. Ist-Füllzustandsparameter, Soll-Füllzustandsparameter, Soll-Füllzustandsänderungsparameter und Systemparameter, ein Steuersignal hinterlegt ist. Alternativ kann durch Simulation eine Formel bestimmt werden, die hinterlegt ist. Die Eingangsparameter werden dann in die Formel eingelesen und daraus ein oder mehrere Ausgangswerte als Steuersignal berechnet.
  • Der oder die Ist-Füllzustandsparameter umfassen einen oder mehrere Parameter aus Luftkissendruck, Umgebungstemperatur, Pumpenfördermenge, Luftkissenvolumen, Volumenstrom einer Zuleitung oder eines Ausgangs. Die Ist-Zustandsparameter werden zu Beginn des Steuerverfahrens und insbesondere periodisch oder durchgängig fortlaufend überwacht.
  • In Ausgestaltung umfasst der oder die Soll-Füllzustandsparameter einen Druck in einem Luftkissen und/oder ein Luftvolumen in dem Luftkissen und/ oder eine zu erreichende Kontur des Luftkissens. Die Soll-Füllzustandsänderungsparameter können ein dem Luftkissen zuzuführendes Luftvolumen, ein aus dem Luftkissen abzulassendes Luftvolumen eine Entleerdauer oder Fülldauer oder Pumpenlaufzeit umfassen. Die Systemparameter umfassen zweckmäßigerweise einen oder mehrere aus Luftkissenanzahl, Luftkissenvolumen, Pumpenkennlinie, Kennlinie einer Entlüftungsvorrichtung, Ventileigenschaften, Wärmeübertragungsprofile oder Leitungsführung.
  • In Ausgestaltung umfasst das Verfahren weiterhin Eingeben von Systemparametern über eine Eingabeeinheit oder eine Netzwerkschnittstelle oder Auslesen von auf einem Speicher gespeicherten Systemparametern.
  • In weiterer Ausgestaltung umfasst das Verfahren eine Ansteuerung mittels Pulsweitenmodulation.
  • Der erfindungsgemäße Sitz umfasst ein Sitzkomfortsystem mit der Schaltungsanordnung.
  • Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
    • 1a Schaltungsanordnung nach dem Stand der Technik
    • 1b SMA-Ventil mit einem Aktuator
    • 1c alternative Ausgestaltung eines Aktuators
    • 2 Ausgestaltung eines Sitzkomfortsystems
    • 3 Schaltungsanordnung
    • 4 ASIC
  • 2 zeigt eine Ausgestaltung eines Sitzkomfortsystems mit zwei Luftkissen 200-1, 200-2. Die Luftkissen 200-1, 200-2 sind mit einer Pumpe 300 jeweils über Versorgungsleitungen 81, 83 und Eingangsventile 121-1, 121-2 verbunden. Bei den Eingangsventilen 121-1, 121-2 handelt es sich um Ventile mit einem SMA-Element. Diese können beispielsweise einen Aktuator, wie in 1b oder 1c dargestellt, umfassen. Die Ventile 121-1 und 121-2 werden von einen Treiber 113-1 und 113-2 getrieben. Die Treiber 113-1 und 113-2 sind Teil einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
  • 2 zeigt weiterhin, dass jedes der Luftkissen 200-1, 200-2 mit einem Ausgangsventil 120-1, 120-2 verbunden ist. Jedes der Ausgangsventile ist mit einer Ausgangsleitung 80, 82 verbunden. Die Ausgangsventile 120-1, 120-2 sind jeweils mit einem Treiber 103-1 und 103-2 wirkverbunden. Auch die Treiber 103-1 und 103-2 sind auch Teil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Die Luftkissen 200-1 und 200-2 sind insbesondere Teil einer Lordosestützeinrichtung und sind in der Rückenlehne eines Sitzes, insbesondere Fahrzeugsitzes verbaut. Die Ausgangsventile stellen hier mit den Ausgangsleitungen 80, 82 die Entlüftungsvorrichtung dar.
  • 3 zeigt den Aufbau der Schaltungsanordnung für ein wie in 2 dargestelltes Sitzkomfortsystem.
  • Zentraler Bestandteil der Schaltungsanordnung ist die Steuereinheit 30. Die Steuereinheit 30 kann eine Pulsweitenmodulationseinheit 60 umfassen oder mit einer solchen verbunden sein.
  • Eingangsseitig kann die Steuereinheit 30 mit einer Netzwerkschnittstelle, z.B. LIN-Kommunikationsschnittstelle 10 und/oder Schalter 12 als Eingabeeinrichtung verbunden sein. Weiterhin kann die Steuereinheit 30 optional mit einem LDO 3 (Low Drop Spannungsregler) eingangsseitig verbunden sein, der, soweit vorhanden, dann auch mit den SMA-Elementen verbunden ist.
  • Ausgangsseitig ist die Steuereinheit 30 mit den Aktuatoren verbunden. D.h. die Steuereinheit 30 ist mit einer Mehrzahl, insbesondere allen Treibern 21-1, ..21-N verbunden, die mit den einzelnen SMA-Elementen 100-1, ...100-N verbunden sind. Zwischen Steuereinheit 30 und Treiber 21 kann jeweils noch ein Vorwiderstand 20 geschaltet sein. Die Steuereinheit 30 gibt an die Treiber 21 ein Steuersignal aus, welches aus zumindest einem Ist-Füllzustandsparameter, einem Temperatursignal des Temperatursensors, einem Systemparameter und zumindest einem aus Soll-Füllzustandsparameter und Soll-Füllzustandsänderungsparameter bestimmt wird.
  • Im Bereich der SMA-Elemente, insbesondere in einem das einzelne, mehrere oder alle SMA-Elemente umschließende Gehäuse ist ein oder mehrere Temperatursensoren 70 angeordnet, die eine Temperatur in der Nähe der SMA-Elemente messen. Ein Ausgangssignal des oder der Temperatursensoren ist ein Eingangssignal für die Steuereinheit und geht als Temperatursignal in die Bestimmung des Steuersignals ein.
  • Die Steuereinheit 30 ist weiterhin mit der Pumpe 300 über einen Pumpentreiber 40 verbunden. Über den Pumpentreiber 40 kann eine Förderleistung der Pumpe 300 eingestellt werden. Eine Förderleistung in Abhängigkeit von Strom und/oder schon in den Kissen vorhandener Druck kann in der Steuereinheit in einem Speicher 36 hinterlegt werden oder auch aus einem Speicherelement der Pumpe oder einen über einen Netzwerkanschluss verbundenen Speicher ausgelesen werden. Der Speicher 36 kann in der Steuereinheit 30 oder mit der Steuereinheit 30 verbunden angeordnet sein. Die Steuereinheit 30 kann über den Stromsensor 50 überwacht werden. Ein Signal des Stromsensors 50 kann in der vorliegenden Ausgestaltung nicht nur zur Regelung der Pumpe selbst, sondern auch zur Bestimmung des Steuersignals als Ist-Füllzustandsparameter eingehen.
  • Weiterhin ist die Steuereinheit 30 mit einen Spannungssensor 71 verbunden. Der Spannungssensor 71 ist so angeordnet, dass er die Versorgungsspannung der SMA-Elemente 100 messen kann.
  • Die Steuereinheit 30 kann, wie in der gezeigten Ausgestaltung dargestellt, weiterhin mit einem oder mehreren Drucksensoren 75 verbunden sein. Mittels des oder der Drucksensoren 75 kann ein Druck in den einzelnen Luftkissen bestimmt werden. Der ermittelte Druck geht als Ist-Füllzustandsparameter in die Bestimmung des Steuersignals ein.
  • 4 zeigt einen ASIC. Dieser ASIC 4 kann einen oder mehrere aus Treiber 20, Speicher 36, Steuereinheit 30, Pulsweitenmodulationseinheit 60 und Netzwerkschnittstelle 10 sowie eine Eingangsschnittstelle für einen Schalter 12 umfassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schaltungsanordnung
    2
    System
    3
    LDO
    4
    ASIC
    6
    Treibereinheit
    8
    Auswerteeinheit
    10
    LIN
    12
    Schalter
    20
    SMA Treiber
    21
    Vorwiderstand
    30
    Steuereinheit
    31
    Eingabe
    36
    Speicher
    38
    Feedback Einrichtung
    40
    Pumpentreiber
    50
    Stromsensor
    60
    Pulsweitenmodulationseinheit
    70
    Temperatursensor
    71
    Spannungssensor
    80, 81, 82, 83
    Versorgungsleitung
    100
    SMA-Element
    101
    Crimp
    102
    Ventilgehäuse
    103, 113
    Aktuator
    104
    Stellelement
    104a
    Durchloch
    105
    erste Öffnung
    106
    zweite Öffnung
    107
    Endschalter
    108
    Dichtelement
    109
    Grundplatte
    110
    Leiterplatte
    120, 121
    Ventil
    200
    Luftkissen
    300
    Pumpe
    M1.1-Mn.n
    Widerstandsmessung
    T1.1-Tn.n
    Treiberimpuls
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017112803 A1 [0002, 0006]
    • WO 2005/026592 A2 [0004]
    • DE 102016225519 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Schaltungsanordnung (1) zur Ansteuerung eines Systems (2) für eine Sitzkomfortfunktion mit zumindest einem Luftkissen (200), umfassend zumindest einen Aktuator (103) mit zumindest einem Stellelement (104) und zumindest einem SMA-Element (100), wobei das Stellelement (104) zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verstellbar ist, wobei die Schaltungsanordnung (1) weiterhin zumindest eine Treibereinheit (6) mit zumindest einem Treiber (20) zum Betätigen des Aktuators (103) mit dem zumindest einen SMA-Element (100), zumindest einen Temperatursensor (70) und eine Steuereinheit (30) zum Steuern der Treibereinheit (6) aufweist, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, ein Steuersignal zum Steuern der Treibereinheit (6) zu erzeugen, wobei das Steuersignal aus a) zumindest einem Ist-Füllzustandsparameter, b) einem Temperatursignal des Temperatursensors, c) einem Systemparameter und d) einem Soll-Füllzustandsparameter und/oder einem Soll-Füllzustandsänderungsparameter bestimmt wird.
  2. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (30) mit einem oder mehreren Drucksensoren (75) zum Messen eines Luftkissendrucks und/oder einem Stromsensor (50) und/oder eines Spannungssensors (71) verbunden ist.
  3. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei Ist-Füllzustandsparameter einen oder mehrere Parameter aus Luftkissendruck, Umgebungstemperatur, Pumpenfördermenge, Luftkissenvolumen, Volumenstrom einer Zuleitung oder eines Ausgangs.
  4. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Soll-Füllzustandsparameter zumindest einen Parameter aus einen Druck in dem zumindest einen Luftkissen (200), einem Luftvolumen in dem Luftkissen (200) oder eine Sollkontur des Luftkissens (200) umfasst und/oder der Soll-Füllzustandsänderungsparameter zumindest einen Parameter aus einem zuzuführendem Luftvolumen an das Luftkissen (200), einem aus dem Luftkissen (200) abzulassenden Luftvolumen, Fülldauer oder Entleerdauer umfasst.
  5. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Systemparameter einen oder mehrere aus Luftkissenanzahl, Luftkissenvolumen, Pumpenkennlinie, Kennlinie einer Entlüftungsvorrichtung, Ventileigenschaften, Wärmeübertragungsprofile oder Leitungsführung umfasst.
  6. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend einen Speicher, wobei der Speicher insbesondere zum Speichern von Systemparametern geeignet ist.
  7. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (30) zur Steuerung mittels Pulsweitenmodulation ausgelegt ist.
  8. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (30) mit einem Schalter (12) zum Einstellen eines Soll-Zustands oder einer Soll-Zustandsänderung und/oder mit einer Netzwerkschnittstelle, insbesondere LIN-Schnittstelle (10) versehen ist.
  9. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (4), welcher eine oder mehrere der folgenden Komponenten aufweist: Treiber (20), Speicher (36), Netzwerkschnittstelle, Schalterschnittstelle (12) oder Steuereinheit (30).
  10. Sitz mit einem Sitzkomfortsystem mit einer Schaltungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005026592A2 (en) 2003-09-05 2005-03-24 Alfmeier Präzision AG Baugruppen und Systemlösungen A system, method and apparatus for reducing frictional forces and for compensating shape memory alloy-actuated valves and valve systems at high temperatures
DE102016225519A1 (de) 2016-12-20 2018-06-21 Conti Temic Microelectronic Gmbh Pneumatisches Ventil
DE102017112803A1 (de) 2017-06-09 2018-12-13 Alfmeier Präzision SE Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Systems und System mit einer Schaltungsanordnung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005026592A2 (en) 2003-09-05 2005-03-24 Alfmeier Präzision AG Baugruppen und Systemlösungen A system, method and apparatus for reducing frictional forces and for compensating shape memory alloy-actuated valves and valve systems at high temperatures
DE102016225519A1 (de) 2016-12-20 2018-06-21 Conti Temic Microelectronic Gmbh Pneumatisches Ventil
DE102017112803A1 (de) 2017-06-09 2018-12-13 Alfmeier Präzision SE Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Systems und System mit einer Schaltungsanordnung

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