DE3043828C2 - - Google Patents
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
- B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
- B60N2/0224—Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation
- B60N2/02246—Electric motors therefor
-
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-
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- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45022—Auto seat, dentist chair, roll wheel chair
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Po
sition mehrerer Elemente eines Sitzes und zum Speichern und
Abrufen von Datenwerten, die einzelnen Benutzernummern zuge
ordnet sind, zum Einstellen der Sitzelemente, nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus
DE 26 40 528 A1 bekannt. Sie verfügt über einen Rechner, in
den Personendaten eingegeben werden. Derartige Personendaten
werden in Datensätzen zugeordnet zu jeweils einer Benutzernum
mer gespeichert. Ruft ein Benutzer Daten zu einer Benutzer
nummer wieder zurück, berechnet der Rechner Sitzelementposi
tionen und bewegt die einstellbaren Sitzelemente so lange, bis
die berechneten Positionen erreicht sind. Jedes Sitzelement
wird durch einen dem Element zugeordneten Motor verstellt.
Mit dieser Vorrichtung können gewünschte Sitzelementpositionen
für mehrere Benutzer und mehrere Sitzelemente auf einfache Art
und Weise automatisch eingestellt werden. Jedoch ist der mecha
nische Aufwand wegen der Mehrzahl von Motoren erheblich.
Einen einfacheren mechanischen Aufbau zum Verstellen mehrerer
Sitzelemente weist eine Vorrichtung auf, wie sie in DE 26 46 839 A1
beschrieben ist. Das Einstellen verschiedener Sitzelemente er
folgt durch einen einzigen Stellmotor über eine Verstellein
richtung, die durch eine Kupplung und einen Gestängemechanismus
gegeben ist.
Diese Vorrichtung benötigt weniger Raum innerhalb des Sitzes
als die eingangs genannte Vorrichtung, jedoch ist mit ihr kein
automatisches Verstellen möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
automatischen Einstellen der Positionen mehrere Elemente eines
Sitzes, wählbar nach verschiedenen Benutzernummern, anzugeben,
die so ausgebildet ist, daß sie besonders platzsparend ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekenn
zeichneten Merkmale gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt, wie diejenige gemäß
der DE 26 46 839 A1 über nur einen einzigen Stellmotor mit meh
reren Verstellgliedern, die wahlweise mit dem Motor verbindbar
sind. Dessen Umdrehungen werden zugeordnet zu den einzelnen
Sitzelementen gemessen, weswegen man auch mit einem Wegmesser,
nämlich einem Umdrehungszahlgeber, auskommt. Um die Anzahl der
Verdrehungen für jedes einzelne Sitzelement festzustellen, sind so viele
Umdrehungszähler vorhanden wie automatisch verstellbare Sitz
elemente. Solche Umdrehungszähler haben jedoch keinen bemer
kenswerten Platzanspruch, da es sich entweder um kleine elek
tronische Bauteile oder lediglich um Registerzellen in einem
elektronischen Rechner handelt. Vorzugsweise ist vor jedem Zäh
ler ein Und-Glied angeordnet, das dafür sorgt, daß zu diesem
Zähler nur dann Zählimpulse vom Umdrehungszahlgeber durchgelassen
werden, wenn der diesem Zähler zugeordnete Schalter zum Schal
ten des Stellmotors betätigt ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt in einer vorteilhaften
Ausgestaltung über so viele Schalter zum Schalten des Stellmo
tors wie automatisch einstellbare Sitzelemente vorhanden sind,
und über so viele Zuordnungstasten, wie Benutzernummern vorge
sehen sind. Wird nun einer der Schalter und eine der Tasten
gleichzeitig betätigt, sorgt eine Prioritätswählschaltung dafür,
daß der Schalter Vorrang hat.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher veran
schaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Sitzeinstel
lung; und
Fig. 2 ein Flußdiagramm zu einem Programm, wie es in einem
Mikrocomputer ausgeführt wird, wie er Bestandteil
des Blockdiagramms von Fig. 1 ist.
Die Vorrichtung zum Sitzeinstellen gemäß Fig. 1 enthält einen
einzigen reversiblen Stell
motor 30 als Antriebsquelle, der sein Drehmoment bei Bedarf
über elektromagnetische Kupplungen 31a bis 31f an Stell
glieder 32a bis 32f abgibt, die jeweils einer der
mit A bis F bezeichneten Einstellfunktionen wie Neigungswinkel der
Sitzlehne, Höhenverstellbarkeit des gesamten Sitzes, Höhenverstellung
der Kopfstütze usw.
zugeordnet sind. Eine Schaltergruppe 33 enthält für jede
Einstellfunktion einen manuell betätigbaren Schalter 33a
bis 33f. Zwischen dieser Schaltergruppe und dem Stellmotor 30
mit seinen Magnetkupplungen 31a . . . 31f befindet sich eine
erste Antriebsschaltung 34. Ein Umdrehungszahlgeber 35 er
zeugt eine den Wellenumdrehungen des Stellmotors proportionale
Anzahl von Impulsen und gibt sie ausgangsseitig über elektrisch
angeschlossene UND-Glieder A₁ bis A₆ an jeweils angeschlos
sene Vorwärts/Rückwärtszähler 36a bis 36f ab, wenn von der
ersten Antriebsschaltung 34 ein Treibersignal kommt. Die
von den Zählern 36a bis 36f kommenden Positionsdaten werden
über einen Datenwähler 37 in einem Speicher 38 abgespeichert.
Ein Komparator 39 vergleicht im Speicher 38 gespeicherte
Positionsdaten mit veränderten Positionsdaten, die den
über 37 zugehenden Zellwerten der Vorwärts/Rückwärtszähler
36a bis 36f entsprechen. Mittels eines Speicherschalters 41,
Abrufschalters 42 und Zuordnungsschalters 43 einer Bedie
nungstafel 40 wird ein Speicherplatz im Speicher 38 ange
geben.
Eine Steuereinheit 44 gibt ein vom Ausgang des Kompara
tors 39 abhängiges Steuersignal sowie von Signalen der
Bedienungstafel 40 abhängige Adressier- und Schreib- oder
Lesesignale an den Speicher 38 ab. In Abhängigkeit von der
Steuereinheit 44 gibt eine dieser nachgeschaltete zweite
Antriebsschaltung 45 ein Treibersignal an den Stellmotor
30 und eine der Kupplungen 31a bis 31f ab. Falls einer der
Schalter in der Gruppe 33 und einer der Schalter auf der
Bedienungstafel 40 gleichzeitig betätigt werden, bestimmt
eine Prioritätswählschaltung 61 die Rangordnung.
In der nachstehenden Tabelle 1 ist angegeben, wie für
verschiedene Fahrer, welche den Fahrersitz abwechselnd be
nutzen und jeweils durch unterschiedliche Zuordnungszahlen
j=1, 2 . . . n identifiziert werden, in dem Speicher 38
Sitzpositionsdaten i für die verschiedenen Einstellfunktionen
adressierbar abgespeichert sind:
Wenn im Betrieb der beschriebenen Vorrichtung der
Fahrer den Schalter 33a nach vorn (oder hinten) umlegt, er
hält der Stellmotor 30 von der ersten Antriebsschaltung 34
ein entsprechendes Treibersignal und läuft vorwärts (oder
rückwärts). Gleichzeitig geht das Treibersignal über eine
Diode in die Magnetkupplung 31a, so daß das Drehmoment des
Stellmotors 30 auf das Stellglied 32a einwirkt und den Sitz 1
z. B. nach vorn verschiebt. Die übrigen Einstellfunktionen
B . . . F können in ähnlicher Weise über die Schalter 33b . . . 33f
eingeleitet werden.
Bei Betätigung des Schalters 33a ermittelt der Umdre
hungszahlgeber 35 die Umdrehungen des Motors 30 und gibt eine
entsprechende Anzahl von Impulsen ab. Durch das Treibersignal
für die Magnetkupplung 31a wird über eine Zweigleitung L₂ das
UND-Glied A₁ durchgeschaltet, damit der Vorwärts/Rückwärts
zähler 36a in Abhängigkeit von der Motorumlaufrichtung,
welche durch die Polarität des entweder über eine Lei
tung L₃ oder L₄ zugeführten Motortreibersignals fest
gelegt ist, die Anzahl der Impulse vorwärts oder rück
wärts zählt. Jedem der übrigen Schalter 33a . . . 33f ist
ein separater Zähler 36b . . . 36f zugeordnet.
Nach Abschluß dieser manuell gesteuerten Einstell
operation betätigt der z. B. die Zuordnungszahl j=1
führende Fahrer den Speicherschalter 41 auf der Bedienungs
tafel 40, und damit werden unter dieser Adresse durch ein
Schreibsignal der Steuereinheit 44 die Positionsdaten im
Speicher 38 abgespeichert.
Nachstehend wird dieser Einschreibvorgang in Verbin
dung mit einem die Steuereinheit 44 bildenden Mikrocom
puter beschrieben. Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Pro
gramm-Flußdiagramm überprüft der Mikrocomputer in einem
Block 46 zuerst, ob der Speicherschalter 41 eingeschaltet
ist. Wenn ja, wird im nächsten Block 47 die Fahrerzuordnungs
zahl j=1 ermittelt. Danach legt der Mikrocomputer im
nächsten Block 48 die Adressenzahlen für die j-Zeile in
Tabelle 1 fest. In Block 47 wird der Vorgang in Einer
schritten wiederholt, bis die passende Zuordnungsnummer j
gefunden ist. Nach Spezifizierung jeder Adresse der j-Zeile
gibt bei i=1 der Mikrocomputer eine Ladeanweisung für
die i-Spalte auf der Grundlage von Tabelle 1 aus.
Auf diese Weise erfolgt z. B. die Einschreibung der
gezählten Positionsdaten des Zählers 36a unter einer
Adresse A₁₁ und des Zählers 36b unter einer Adresse A₂₁.
Danach wird i um eins erhöht (i+1), und das Programm
prüft in Block 50, ob i=N+1 (beispielsweise ist die
Nummer der Einstellfunktion N=6), und sobald der Ein
schreibvorgang für den sechsten Vorwärts-/Rückwärtszähler
36f abgeschlossen und i=7 ist, geht das Programm in den
Ausgangszustand für den nächsten Schreibvorgang zurück.
Durch Betätigung des Rückhol- oder Abrufschalters 42
kann der Fahrer nach Betätigung seines Zuordnungsschalters
(j=1) den Sitz aus der Position, die durch im Speicher 38
abgespeicherte Positionsdaten gekennzeichnet ist, in eine
Ausgangsposition zurückführen. Nach Betätigung der beiden
Schalter gibt die Steuereinheit 44 (Mikrocomputer) ein
Lesesignal und die Adressierdaten an den Speicher 38 ab.
Jetzt liest die Steuereinheit 44 nacheinander von den
Adressen die Sitzpositionsdaten ab und führt sie dem Kom
parator 39 zu, welcher die gelesenen Daten mit den gezählten
Positionsdaten der Zähler 36a bis 36f vergleicht.
Wenn der Komparator 39 Abweichungen feststellt, gibt
er entsprechende Differenzsignale an die Steuereinheit 44
ab, welche ihrerseits ein der Differenz entsprechendes
Steuersignal an die zweite Antriebsschaltung 45 abgibt,
damit diese gleichzeitig den Stellmotor 30 und die Magnet
kupplung 31a für das Stellglied 32a so aktiviert, daß der
Sitz automatisch in eine Ausgangsposition zurückbewegt wird.
Der Komparator 39 vergleicht nacheinander die Zählwerte
der einzelnen Zähler 36a . . . f und steuert nur im Fall
einer festgestellten Differenz das entsprechende Stellglied
32 . . . an.
Nachstehend wird in Verbindung mit dem Programm in
Fig. 2 beschrieben, wie die Steuereinheit (Mikrocomputer) 44
den Sitz aus einer augenblicklichen Sitzposition in die
Ausgangsposition zurückbewegt.
Wenn in Block 51 die Einschaltung des Abrufschalters
festgestellt ist, prüft der Mikrocomputer in Block 52,
welcher Zuordnungsschalter 43 (z. B. j=1) betätigt worden
ist. In Block 53 erfolgt die Ausgabe der Anweisung für die
Zeile j=1 in Tabelle 1. Bei i=1 gibt der Mikrocomputer
eine Ausgabeanweisung für die Spalte i=1 aus.
Auf diese Weise liest der Mikrocomputer die Ausgangs
positionsdaten aus der Adresse A₁₁ des Speichers 38 aus.
In den nächsten drei Blöcken 55, 56 und 57 wird der Dif
ferenzbetrag zwischen den Ausgangsdaten A₁₁ und den der
zeitigen Positionsdaten D₁₁ festgestellt. Bei Gleichheit
A₁₁=D₁₁ veranlaßt der Mikrocomputer eine Zunahme i+1
und ermittelt in Block 58, ob i=N+1 ist. Da i=2, aber
kleiner als N=6 ist, beginnt der Datenvergleich mit i=2.
Falls A₁₁<D₁₁ ist, springt das Programm von Block 56
auf Block 59, wo der Mikrocomputer im Fall von i=1 einen
Ansteuerbefehl an die Magnetkupplung 36a abgibt und den
Stellmotor 30 solange in Normalrichtung laufen läßt, bis
A₁₁=D₁₁ erreicht ist. Sobald der Komparator 39 diese
Gleichheit anzeigt, beendet der Mikrocomputer die Befehls
ausgabe an die i-Adresse.
Falls A₁₁<D₁₁ ist, springt das Programm von Block 57
auf einen Block 60, damit der Mikrocomputer durch einen
entsprechenden Ausgabebefehl die Magnetkupplung 36a an
steuert und den Stellmotor 30 solange entgegengesetzt
rotieren läßt, bis die laufenden Positionsdaten D₁₁ den
Ausgangsdaten entsprechen, d. h. A₁₁=D₁₁ ist. Dieser Vorgang
wird nacheinander jeweils für i=2, 3 . . . m in ähnlicher
Weise wiederholt.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Einstell
vorrichtung besteht darin, daß alle Einstellfunktionen
mit einem einzigen reversiblen Stellmotor durchgeführt
werden und die Umdrehungen des Stellmotors zur Bestimmung
der Sitzposition herangezogen werden. Damit kann auf Posi
tionsgeber für jede Einstellfunktion verzichtet und die
Ausgangsposition bei Bedarf in Verbindung mit einem Mikro
computer automatisch wiederhergestellt werden.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Einstellen der Positionen mehrerer Elemente
eines Sitzes und zum Speichern und Abrufen von Datenwerten,
die einzelnen Benutzernummern zugeordnet sind, zum Einstel
len der Sitzelemente, mit
- - einer Antriebseinrichtung (30) zum Bewegen der Sitzelemente,
- - einer Meßeinrichtung (36a-36f) zum Messen des jeweili gen Ausmaßes einer Bewegung,
- - einem Speicher (38) zum Speichern der genannten Datenwerte,
- - einer Steuereinheit (44),
- - einer Bedientafel (40) mit
- -Zuordnungstasten (43) zum Eingeben der Benutzernummern,
- - einer Speichertaste (41) zum Speichern von Datensätzen, zugeordnet zu jeweils einer Benutzernummer,
- - einer Rückholtaste (42) zum Abrufen von Datensätzen, zu geordnet zu jeweils einer Benutzernummer, und
- - einem Komparator (39) zum Vergleichen eines jeweiligen Weg-Istwertes mit dem jenigen Weg-Sollwert, der einem jeweiligen Sitzelement und einer jeweiligen Benutzernummer entspricht, und zum automatischen Verstellen des jeweiligen Sitzelementes, solange eine Differenz zwischen Sollwert und Istwert besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Antriebseinrichtung ein einziger Stellmotor (30) ist,
- - eine Auswahleinrichtung bestehend aus einer Schaltergruppe (33) vorhanden ist, bei deren Betätigen ein jeweils zu verstellendes Sitzelement ausgewählt wird,
- - eine Kupplungseinrichtung (31a-31f) vorhanden ist, zum wahlweisen Kuppeln des jeweils ausgewählten Sitzelements an den Stellmotor,
- - die Meßeinrichtung so viele Umdrehungszähler (36a-36f) aufweist wie automatisch einstellbare Sitzelemente vor handen sind, zum Messen der jeweiligen Motor-Verdrehzahl für ein jeweiliges Element,
- - der Speicher (38) auf ein Betätigen der Speichertaste (41) und einer der Zuordnungstasten (42) den jeweils aktuellen Satz an Verdrehzahlen von den Umdrehungszählern zugeordnet zu derjenigen Benutzernummer als Soll-Verdrehzahl spei chert, die der betätigten Zuordnungstaste entspricht, und
- - der Komparator (39) auf ein Betätigen der Rückholtaste (42) und einer der Zuordnungstasten (43) für alle Sitzelemente nacheinander die Ist-Verdrehzahl mit der zugehörigen, aus dem Speicher (38) ausgelesenen Soll-Verdrehzahl vergleicht und bei einer Abweichung eine automatische Verstellung des jeweiligen Sitzelementes solange vornimmt, bis die Soll- und Ist-Verdrehzahlen übereinstimmen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Prioritätswahlschaltung (61), die für den Fall eines
gleichzeitigen Betätigens eines der Schalter in der Schalter
gruppe (33) und einer Bedienungstafeltaste (41-43) eine
Betriebspriorität in bezug auf den Schalter festlegt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung mehrere Und-
Glieder (A1-A6) aufweist, die zwischen einem Umdrehungs
zahlgeber (35) und den Umdrehungszählern (36a-36f) ange
ordnet sind und die ein Zählsignal nur dann an einen Umdre
hungszähler durchlassen, wenn der diesem zugeordneten Schal
ter in der Schaltergruppe (33) betätigt ist.
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