EP4658530A1 - Antriebsvorrichtung zum verstellen einer innenraumbaugruppe eines fahrzeugs - Google Patents

Antriebsvorrichtung zum verstellen einer innenraumbaugruppe eines fahrzeugs

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Publication number
EP4658530A1
EP4658530A1 EP24703153.7A EP24703153A EP4658530A1 EP 4658530 A1 EP4658530 A1 EP 4658530A1 EP 24703153 A EP24703153 A EP 24703153A EP 4658530 A1 EP4658530 A1 EP 4658530A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adjustment
drive
control device
interior assembly
interior
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24703153.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Horn
Florian Pohl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile SE and Co KG filed Critical Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Publication of EP4658530A1 publication Critical patent/EP4658530A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/02Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
    • B60N2/0224Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/02Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
    • B60N2/0224Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation
    • B60N2/0226User interfaces specially adapted for seat adjustment
    • B60N2/0239User interfaces specially adapted for seat adjustment using movement detection or gesture recognition

Definitions

  • the invention relates to a drive device for adjusting an interior module of a vehicle according to the preamble of claim 1 and a method for operating a drive device for adjusting an interior module of a vehicle.
  • Such a drive device comprises an electromotive adjustment drive for generating an adjustment force, an adjustment kinematics that can be driven by the adjustment drive for transmitting an adjustment force generated by the adjustment drive to the interior module and a control device for controlling the adjustment drive.
  • An interior assembly of the type described here is an assembly in the interior of a vehicle.
  • An interior assembly of the type described here can be, for example, a vehicle seat, a console element with a storage or shelf function, a monitor, a partition wall or a shelf such as a table or a storage compartment.
  • the interior assembly is not part of the vehicle body and is therefore not used to lock the vehicle from the outside (as is the case with a vehicle door or a sunroof).
  • the interior assembly is also not part of a drive and steering system of the vehicle (such as a steering column of a vehicle).
  • the interior assembly is arranged in the interior of the vehicle and in the Interior adjustable by a user, especially to provide a comfort function in the interior.
  • a vehicle seat can be adjustable to adjust the inclination of the backrest, a longitudinal and/or transverse position or also to adjust a rotation position in the interior to enable a vehicle occupant to have a comfortable sitting position.
  • a console element can, for example, be displaceable along a vehicle floor to provide storage in the interior of the vehicle or to enable a functional assembly on the console element to be operated.
  • a monitor can be adjustable in its swivel position, its height position and/or its inclination position to enable a vehicle occupant to view the monitor comfortably.
  • interior components such as vehicle seats or console elements can be variably adjustable in order to enable vehicle occupants to drive comfortably in the vehicle.
  • the user should be able to adjust an interior component easily, conveniently and intuitively.
  • US 2017/0166089 A1 discloses a vehicle seat in the interior of a vehicle that is electrically adjustable.
  • the adjustment of the vehicle seat can be initiated by a user using gesture control, for example by a user performing a predetermined gesture in the area of the vehicle seat and thereby being able to cause, for example, a pivoting of a backrest or a longitudinal adjustment of the vehicle seat in the vehicle interior.
  • sensors are provided for detecting, for example, a user gesture in the interior of a vehicle in order to enable an adjustment movement of an interior component, for example a vehicle seat, based on a detected user gesture.
  • This requires a comparatively complex sensor system and also a complex control system that must ensure that a user gesture is reliably detected in order to enable an adjustment movement for a user in a comfortable manner, but at the same time to avoid an unwanted adjustment due to a possibly incorrectly recognized gesture.
  • the object of the present invention is to provide a drive device for adjusting an interior assembly in a vehicle and a method for operating a drive device which can enable a user to adjust the interior assembly in a simple, comfortable and intuitive manner.
  • control device is designed to control the adjustment drive in a detection mode in order to adjust the interior assembly over a predetermined adjustment path or to regulate the adjustment drive based on a predetermined speed curve or based on a predetermined current curve.
  • the control device is further designed to detect a characteristic variable in the detection mode and to use the characteristic variable to identify an operating command indicating a user's adjustment request for adjusting the interior assembly.
  • the electromotive adjustment drive is designed to generate an adjustment force that is introduced into the interior assembly via the adjustment kinematics in order to adjust the interior assembly electromotively or at least to support adjustment electromotively.
  • the adjustment kinematics which have a gear, are preferably designed to be self-locking, so that when the adjustment drive is not energized, the interior assembly is held in position solely via the adjustment kinematics, so that a force introduced on the output side cannot lead to an adjustment of the interior assembly.
  • self-locking is understood to mean a resistance caused by friction against slipping or twisting of two bodies in contact with one another.
  • self-locking occurs, particularly in the case of a non-energized adjustment drive, when the gear can be driven via the input shaft but not via an output shaft.
  • Self-locking in gears is usually achieved by a high gear ratio or by a low efficiency (usually ⁇ 50%).
  • a worm gear or a spindle gear self-locking is usually achieved when the pitch angle of a worm thread or a spindle thread is smaller than the arc tangent of the static friction coefficient.
  • the adjustment kinematics of the drive device can comprise a self-locking gear.
  • Self-locking of the adjustment kinematics can, for example, be at least partially generated by an interaction between a spindle and a spindle nut.
  • a self-locking of the adjustment kinematics can be generated at least partially by an interaction between a pinion and a gear meshing with the pinion.
  • a self-locking of the adjustment kinematics can be generated at least partially by an interaction between a worm and a worm wheel.
  • Self-locking can also be achieved by a combination of several gear stages, such as the gear stages mentioned above.
  • the adjustment kinematics are preferably dynamically and statically self-locking. A torque on the output side cannot cause the adjustment kinematics to move on its own, neither during dynamic movement nor in the static rest state.
  • the control device can switch to a recognition mode.
  • the control device controls the adjustment drive in order to adjust the interior module over a predetermined adjustment path or to regulate the adjustment drive based on a predetermined speed curve or based on a predetermined current curve.
  • the control device records a parameter by which the operating command is identified. If an operating command has been identified in the recognition mode, the control device can, for example, switch to an adjustment mode in which, for example, in automatic mode the interior module is automatically moved to a defined adjustment position or in servo mode manual adjustment of the interior module is enabled with the assistance of an electric motor via the adjustment drive.
  • the control device In the detection mode, the control device is thus set up to identify an operating command. While the control device is in the detection mode, a characteristic value can be recorded based on a predetermined control of the adjustment drive in order to identify the operating command based on the characteristic value and, if an operating command is present, to enable the interior module to be adjusted, for example in automatic mode, in servo mode or in a so-called nudge mode by overcoming the self-locking of the adjustment kinematics.
  • the control device is designed to generate a To detect the motor current of the adjustment drive and/or a motor speed of the adjustment drive and to determine the characteristic value based on the motor current and/or the motor speed.
  • the interior assembly is adjusted in one embodiment over an adjustment path with a predetermined length, whereby the adjustment path can be small, for example a few millimeters or centimeters.
  • the motor current of the adjustment drive or the motor speed is detected and a characteristic value is determined based on the motor current or the motor speed.
  • the adjustment over the predetermined adjustment path can be carried out in a voltage-controlled manner, for example. Accordingly, a motor current curve and a speed curve are established over the adjustment process along the adjustment path, which can be evaluated to determine the characteristic value.
  • a force exerted on the adjustment drive can indicate an operating command that is intended to trigger an adjustment in an adjustment direction pointing in the direction of the force.
  • the motor current or the speed compared to adjusting the interior assembly without a force exerted by a user. If the interior assembly is adjusted by the adjustment drive in the detection mode in an adjustment direction that corresponds to the direction of the force with which the user acts on the interior assembly, the adjustment movement is supported by the force exerted by the user. The motor current drops accordingly and the speed increases. If, on the other hand, the user acts on the interior assembly with a force in a direction that is opposite to the adjustment direction, the force applied by the user counteracts the adjustment movement. The motor current increases accordingly and the speed drops.
  • Such an effect on the motor current and/or the speed can be recorded in order to derive a characteristic value based on the motor current or the speed and, for example, to compare it with a reference value. If the characteristic value deviates from a predetermined reference value by more than a predetermined amount, for example, this is interpreted as an operating command, whereby the direction in which the force is applied can be used to determine in which direction the interior assembly should be adjusted in a subsequent adjustment mode.
  • control device is designed to determine the characteristic variable based on a maximum motor current or based on a maximum speed when adjusting the interior assembly over the predetermined adjustment path in the detection mode.
  • the maximum motor current or the maximum speed when adjusting the interior assembly over the predetermined adjustment path is thus determined as the characteristic variable.
  • the control device is designed to determine the characteristic based on the duration of an adjustment process for adjusting the interior assembly over the specified adjustment path. If the adjustment drive is voltage-controlled or current-controlled, the speed and thus also the duration of the adjustment process are set depending on a force acting on the interior assembly. If a user applies a force to the interior assembly that indicates an operating command, the duration of the adjustment process will vary compared to the duration of the adjustment process when the interior assembly is not under load, i.e. when a user does not press or pull on the interior assembly to initiate an adjustment process. The duration of the adjustment process can thus be determined as a characteristic and used to identify the operating command.
  • control device is designed to control the adjustment drive for adjusting the interior assembly in the detection mode when the interior assembly is adjusted over a predetermined adjustment path in a first detection phase in a first direction of movement and in a second detection phase in a second direction of movement opposite to the first direction of movement.
  • the interior assembly can be repeatedly adjusted back and forth within the scope of the detection mode, i.e. in a first detection phase in a first direction of movement and in a subsequent, second detection phase in an opposite, second direction of movement, wherein the adjustment movement is in each case carried out over the predetermined Adjustment path, i.e. back and forth over the same adjustment path length, and the back and forth movement can be repeated as often as desired.
  • the interior assembly is thus moved back and forth within the range of its set actual position. In particular, the interior assembly assumes the same actual position in a state before starting the detection mode and in a state after the detection mode ends (if no adjustment operation follows).
  • values for the parameter are repeatedly determined in order to be able to infer an operating command based on a variation of the parameter in the detection phases.
  • control device is designed to detect a motor current of the adjustment drive in the detection mode when the adjustment drive is controlled based on a predetermined speed profile and to determine the characteristic variable based on the motor current. If the speed of the adjustment drive is controlled based on a predetermined speed profile in the detection mode, the motor current can be determined in order to determine the characteristic variable based on the motor current. For example, the characteristic variable can be determined based on the maximum motor current.
  • the adjustment of the interior module in the detection mode based on the predetermined speed profile can take place over a predetermined adjustment path or over a predetermined adjustment time.
  • control device is designed to control the adjustment drive for adjusting the interior assembly in the detection mode when the adjustment drive is controlled based on the predetermined speed curve in a first detection phase in a first direction of movement and in a second detection phase in a second direction of movement opposite to the first direction of movement.
  • the interior assembly can be repeatedly adjusted back and forth within the scope of the detection mode, i.e. in a first detection phase in a first direction of movement and in a subsequent second detection phase in an opposite second direction of movement, whereby the back and forth movement can be repeated as often as desired.
  • the interior assembly is thus moved back and forth in the area of its set actual position, whereby the adjustment in each direction takes place over a predetermined path or a predetermined time based on the predetermined speed curve.
  • the interior assembly takes up a state before starting the Detection mode and in a state after termination of detection mode (should no adjustment operation follow) the same actual position.
  • control device is designed to detect the distance traveled and/or the motor speed in the detection mode when controlling the adjustment drive based on a predetermined current profile and/or to detect a point in time and/or a current value at which an adjustment movement of the interior module begins, and to determine the characteristic variable based on the distance traveled, the motor speed, the point in time and/or the current value.
  • the adjustment drive is controlled with a predetermined current profile in the detection mode, different parameters can be determined to determine a characteristic value. For example, when the adjustment drive is energized, the distance traveled can be determined based on the predetermined current profile in order to determine the characteristic value based on the distance traveled.
  • the motor speed can be detected based on the predetermined current curve in order to determine the characteristic value based on the motor speed, in particular based on a motor speed curve, for example based on the maximum motor speed.
  • the adjustment drive can also be controlled based on the predetermined current curve in such a way that no adjustment movement occurs on the interior assembly.
  • the adjustment drive can thus be energized based on a predetermined current curve until an adjustment movement of the interior assembly just begins. Using such a control, a point in time or a current value can be detected at which the adjustment movement of the interior assembly just begins. In this case, the characteristic is determined based on the point in time or the current value.
  • the predetermined current profile can, for example, correspond to a linearly increasing or decreasing ramp function.
  • the motor current can be linearly increased until an adjustment movement of the interior assembly begins. This can correspond to energizing the adjustment drive in the sense of an adjustment movement directed in a first adjustment direction.
  • the motor current can be regulated in a linearly decreasing manner, for example, so that a linearly decreasing current ramp results. This can correspond to energizing the adjustment drive in the sense of an adjustment movement directed in a second adjustment direction, opposite to the first adjustment direction.
  • Such a linear ramp function can be used in particular to determine the motor current value at which an adjustment movement of the interior assembly just begins. By increasing the current value, the motor current can be varied in particular until a movement occurs in the interior assembly.
  • control device is designed to switch off a motor current feed in the detection mode when regulating the adjustment drive based on the predetermined current profile if an adjustment movement on the interior assembly is detected. If, for example, a movement of the interior assembly is detected by a motion sensor on the interior assembly, the control device switches off a motor current feed so that an adjustment movement is prevented immediately upon initiation and thus there is effectively no adjustment on the interior assembly.
  • the motor current value and the time at which the adjustment movement on the interior assembly begins with a regulated motor current curve vary. If the current supply to the adjustment drive and the force applied by the user are in the same direction, the current value and the time at which the adjustment movement begins are smaller than with an unloaded interior assembly. If, on the other hand, the force applied by the user is directed opposite to the adjustment force of the adjustment drive caused by the current supply, the motor current value and the time at which the adjustment movement begins are greater than with an unloaded interior assembly. The characteristic can therefore be determined based on the motor current value or the time.
  • control device is designed to energize the adjustment drive for adjusting the interior module in a first detection phase in a first current direction and in a second detection phase in a second current direction opposite to the first current direction when the adjustment drive is controlled in the detection mode based on the predetermined motor current profile.
  • the adjustment drive is thus energized based on the predetermined motor current profile alternately in different, consecutive detection phases in different, opposite current directions, in the sense of an adjustment movement directed in a first direction of movement and in the sense of an adjustment movement directed in an opposite, second direction of movement.
  • control device is designed to identify the operating command based on a deviation of the characteristic variable from a reference variable.
  • a characteristic variable that remains essentially constant in value as long as the interior assembly is not subjected to a force from the user to trigger an operating command.
  • the characteristic variable will therefore have an essentially constant value.
  • This value can serve as a reference variable, whereby alternatively a value for the reference variable can also be programmed, for example, and thus fixed.
  • the parameter varies.
  • the adjustment drive is controlled in the detection mode in such a way that the motor current is regulated based on a predetermined motor current curve, and a motor current value or a point in time is determined at which an adjustment movement on the interior assembly begins, the motor current value and the point in time will vary depending on whether and with what force and in what direction a user acts on the interior assembly.
  • an operating command can thus be inferred in order to start, for example, an adjustment mode for automatically adjusting the interior assembly or to start a servo mode for electric motor-assisted adjustment of the interior assembly when an operating command is present, i.e.
  • control device is designed to repeat a control process in the detection mode for controlling the adjustment drive to adjust the interior module over a predetermined adjustment path or for controlling the adjustment drive based on a predetermined speed curve or based on a predetermined current curve in order to repeatedly record the characteristic variable.
  • detection phases in which the control device controls the adjustment drive in the sense of an adjustment movement in different directions of movement can be repeated cyclically in order to be able to record an operating command from a user over a longer period of time in a continuous detection mode.
  • values for the characteristic variable can be recorded repeatedly in order to determine a curve of the characteristic variable over time based on a variation of the values. Based on such a curve, for example, patterns in a force applied by a user to the interior assembly can be recognized in order to start an adjustment mode based on such pattern recognition, for example to adjust the interior assembly in automatic mode or in servo mode.
  • an impulse effect on the interior assembly can be detected based on the course of the characteristic variable.
  • the control device can be designed to infer an operating command when an impulse effect on the interior assembly caused by a user is detected.
  • Such an impulse effect can be exerted, for example, by a user exerting a force in one direction on the interior assembly, with the force being exerted in an impulse-like manner over a relatively short period of time and thus occurring and then being removed again relatively suddenly.
  • This can be detected based on the course of the characteristic variable, with an operating command only being inferred if a force of a predetermined type can be identified based on the course of the characteristic variable.
  • the control device is designed to control the adjustment drive in an adjustment mode for adjusting the interior assembly when the operating command is identified.
  • the interior assembly can for example, in automatic mode, it can be moved automatically to a defined adjustment position.
  • a servo operation can be initiated in the adjustment mode, for example, in which the interior assembly can be adjusted manually by a user with the assistance of an electric motor.
  • a so-called nudge mode can be switched to, in which the control device provides a support current to the adjustment drive to cancel a self-locking of the adjustment drive and the adjustment kinematics operatively connected to the adjustment drive, so that the interior assembly can be adjusted manually by a user in a manner that is essentially forceless.
  • the control device can control the adjustment drive with an assist current that is dimensioned such that the interior assembly can be set in motion by a user force manually generated by a user on the interior assembly while overcoming the self-locking of the adjustment kinematics.
  • the interior assembly can be manually set in motion if the adjustment drive provides an assist current in an adjustment mode, thereby canceling the self-locking of the adjustment kinematics.
  • control device is designed to supply an assist current to the adjustment drive when the adjustment mode is activated, which causes the self-locking of the adjustment kinematics to be canceled.
  • an assist current to the adjustment drive when the adjustment mode is activated, which causes the self-locking of the adjustment kinematics to be canceled.
  • the support current is dimensioned such that an adjustment force caused by the support current does not move the interior assembly.
  • the adjustment drive is thus energized in such a way that an adjustment force is provided to the adjustment kinematics to overcome the self-locking, but the adjustment kinematics are not moved by the support current and thus the interior assembly is not adjusted.
  • the adjustment kinematics can be implemented, for example, by a worm gear or a spindle gear.
  • a drive worm is in gear engagement with a drive wheel via a worm gear.
  • a spindle gear a spindle has a spindle thread that is in thread engagement with an internal thread of a spindle nut, whereby a longitudinal movement of the spindle nut relative to the spindle can be caused by turning the spindle or, alternatively, by turning the spindle nut.
  • control device is designed to activate the detection mode depending on at least one trigger criterion.
  • the detection mode should not always be activated in the vehicle, but only in certain situations.
  • the control device can, for example, evaluate one or more trigger criteria in order to determine, depending on the trigger criteria, whether the detection mode should be activated or not. If one or more trigger criteria are present, the detection mode is started.
  • the recognition mode is started depending on one or more trigger criteria, a sensor system for initiating the recognition mode to detect an adjustment request can be simplified. In particular, no sensor system is required to monitor and evaluate a user gesture.
  • the recognition mode can be started based on criteria that are relatively easy to determine, for example the opening state of a vehicle door or the occupancy state of a vehicle seat.
  • a trigger criterion can, for example, be an occupancy state of the interior assembly. If the interior assembly is, for example, a vehicle seat or an assembly of a vehicle seat, for example the backrest of a vehicle seat, the control device only makes the detection mode available if the vehicle seat is not occupied by a vehicle occupant. For example, the backrest should only be adjustable if the vehicle seat is empty.
  • the occupancy state can be evaluated, for example, using a (capacitive) occupancy sensor, the state of a seat belt buckle or even an interior monitoring device.
  • a trigger criterion can also be a movement state of the interior assembly. For example, if a front vehicle seat is moved, a drive device on a rear vehicle seat or on a center console can be switched to detection mode to enable movement on the rear vehicle seat or the center console.
  • Another trigger criterion can be the opening state of a vehicle door, in particular a vehicle side door or a tailgate.
  • the control device can be designed to activate the detection mode as soon as a vehicle side door is opened. If, for example, the right rear vehicle side door is opened, the detection mode can be started for a vehicle seat at the rear right and/or front right. If, on the other hand, the left rear vehicle side door is opened, the detection mode is started for a vehicle seat at the rear left and/or front left, for example. If it is determined that the tailgate is opened, the detection mode can be started for a rear row of seats in a vehicle, for example.
  • the driving state of the vehicle can be evaluated.
  • the detection mode may only be possible when the vehicle is stationary.
  • the detection mode can be activated when the vehicle is stationary, but also when the vehicle is moving.
  • the detection mode can be prevented depending on the situation, for example depending on the speed of the vehicle or in the case of a so-called "pre-crash" warning that indicates a potentially impending crash. If the drive device is in detection mode when such a "pre-crash" warning is issued, the detection mode can be switched off and the interior assembly can be locked in the position it has just taken up in order to be able to absorb and divert crash forces if necessary.
  • a sensor signal from a sensor device for example an interior monitoring device (for example a radar or lidar system) or a motion sensor on an interior module
  • Other trigger criteria may be: adjustment of an adjacent interior module; activation of the vehicle ignition; a dedicated user action (e.g. pressing a button on the seat or in the menu in the on-board computer or a voice command).
  • the detection mode can be switched off according to a trigger criterion or a combination of trigger criteria, for example: when a trigger criterion no longer applies; after an adjustment has been made; time-controlled; when the vehicle is parked, for example based on a "power budget”.
  • control device is designed to generate an indication signal as an indication of the recognition mode for output to a user after activation of the recognition mode.
  • control device can generate an indication signal that is output via a vehicle device, such as an audio system of the vehicle, to signal to the user that the recognition mode for adjustment has been started.
  • the adjustment drive can be designed as a direct current motor, for example, particularly advantageously as a brushless direct current motor (so-called BLDC motor). In principle, however, other motors can also be used.
  • BLDC motor brushless direct current motor
  • the control device can be integrated into the adjustment drive, but can also be designed separately from the adjustment drive, for example by a seat control unit or a central control unit in the vehicle.
  • the interior assembly can be implemented, for example, by a vehicle seat.
  • the drive device can be designed in particular to adjust a backrest of the vehicle seat relative to a seat part of the vehicle seat.
  • the drive device can be designed for a seat length adjustment.
  • the drive device can be designed for a seat height adjustment.
  • the interior assembly can be implemented, for example, by a console element, such as a center console, an armrest, a table or another assembly in the vehicle interior.
  • the interior assembly is implemented by a vehicle seat and can be moved into an easy-entry position as part of a so-called easy-entry function, in which the vehicle seat is folded forward with a backrest and is moved as a whole into a forward position, so that a space behind the vehicle seat is freed up, in particular for easier entry into a row of seats located behind the vehicle seat.
  • the vehicle seat can have, for example, two drive devices, each with an electromotive adjustment drive and an adjustment kinematics, via which the vehicle seat can be moved lengthways in the vehicle and the backrest of the vehicle seat can be pivoted relative to a seat part of the vehicle seat.
  • a detection mode can be activated on one or both drive devices, for example depending on at least one trigger criterion, in order to transfer the vehicle seat to the easy-entry position or to bring it back from the easy-entry position to a normal use position.
  • the easy entry function can be activated, for example, if a force is detected on the backrest part of the vehicle seat or on the vehicle seat in the detection mode. If the detection mode is implemented, for example, in the drive device for adjusting the backrest part relative to the seat part, the detection mode is activated, for example, depending on at least one trigger criterion.
  • a user who is sitting on a vehicle seat behind a vehicle seat in front of them and wants to get out of the vehicle can press on the backrest of the vehicle seat in front of them.
  • the drive device of this vehicle seat assigned to the adjustment of the backrest is in the detection mode, such a force effect can be interpreted as an operating command and an adjustment mode can be started, for example to automatically adjust the entire vehicle seat to an easy-entry position and thus the backrest part can be pivoted into a folded-forward position relative to the seat part and the vehicle seat as a whole can be adjusted to a forward-shifted position.
  • a trigger criterion for starting the detection mode on one or more drive devices of the vehicle seat as part of an easy-entry function in particular on a drive device for adjusting the backrest part of the vehicle seat and on a drive device for longitudinally adjusting the vehicle seat, For example, it can be taken into account whether the vehicle is in a standing position. Additionally or alternatively, it can be taken into account whether the vehicle seat to be adjusted is unoccupied. Again additionally or alternatively, it can be taken into account whether a vehicle door is open.
  • the detection mode can be started on one or more drive devices of the vehicle seat as part of the easy entry function so that an operating command can be recognized in order to automatically and electrically move the vehicle seat to a defined end position that corresponds to the easy entry position after the operating command has been recognized as part of the easy entry function.
  • Exclusion criteria for the detection mode can also be defined in this context. For example, if the vehicle seat that is to be adjusted as part of the easy entry function is occupied, the detection mode can be prevented and thus cannot be started even if one or more trigger criteria are present.
  • the detection mode can, for example, be started for a limited time when a trigger criterion or a combination of several trigger criteria is present. If no operating command is detected on the interior module within this limited time, the detection mode is stopped again.
  • the control device for controlling the detection mode can be implemented, for example, by a seat control unit or a central control unit in the vehicle.
  • a control device can communicate, for example, via a bus system, for example a LIN bus or a CAN bus, with a local control unit of a respective drive device.
  • Control tasks can also be carried out in a distributed manner. For example, the presence of trigger criteria can be checked by a higher-level control unit and the detection mode can be started accordingly. In contrast, detection of an operating command can be carried out by a local control unit of a drive device, for example.
  • a method for operating a drive device for adjusting an interior assembly of a vehicle comprises: providing an electromotive adjustment drive for generating an adjustment force; providing an adjustment kinematics that can be driven by the adjustment drive for transmitting a force generated by the Adjustment drive generates an adjustment force on the interior assembly; providing a control device for controlling the adjustment drive; controlling the adjustment drive by the control device in a detection mode in order to adjust the interior assembly over a predetermined adjustment path or to regulate the adjustment drive based on a predetermined speed curve or based on a predetermined current curve; detecting, by the control device, a characteristic variable in the detection mode; and identifying, by the control device, an operating command indicating an adjustment request of a user to adjust the interior assembly based on the characteristic variable.
  • a computer program product comprises instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method specified above.
  • Fig. 1 is a schematic view of a vehicle with an interior assembly in the form of a vehicle seat;
  • Fig. 2 is a schematic view of a drive device comprising an adjustment drive and an adjustment kinematics for transmitting an adjustment force generated by the adjustment drive to an interior module;
  • Fig. 3 is a view of a motor current curve in a detection mode during adjustment over a predetermined adjustment path
  • Fig. 4 shows another view of the motor current curve according to Fig. 3, sectionally normalized to a common starting point;
  • Fig. 5 is a view of a motor current controlled based on a predetermined motor current waveform in a detection mode
  • Fig. 6 is a view showing another example of a motor current controlled based on a predetermined motor current waveform
  • Fig. 7A shows the example of the motor current according to Fig. 6;
  • Fig. 7B is a current integral of the motor current according to Fig. 7A.
  • Fig. 8 is a view showing an example of a predetermined
  • Motor current curve of controlled motor current to determine a curve of a varying characteristic.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a vehicle 1 which forms an interior enclosed by a vehicle body 10, in which interior components, for example in the form of vehicle seats 11 and possibly also further interior components such as console elements, monitors, partitions, shelves, storage compartments or the like are arranged.
  • interior components for example in the form of vehicle seats 11 and possibly also further interior components such as console elements, monitors, partitions, shelves, storage compartments or the like are arranged.
  • interior assemblies 11 can be variably adjustable in the interior of a vehicle 1.
  • an interior assembly 11 in the form of a vehicle seat can be variably adjustable in order to adjust the vehicle seat along an adjustment plane defined by a vehicle longitudinal direction X and a vehicle transverse direction Y and also to rotate it about a vertical direction Z if necessary.
  • assemblies of the vehicle seat for example the backrest 112
  • the backrest 112 can be adjustable in order to adapt the position of the respective assembly.
  • the backrest 112 can be adjustable in its inclination.
  • the seat part 111 can be adjustable in its height position and also in its inclination position.
  • a drive device 2 For adjusting an interior assembly 11, as shown schematically in Fig. 1, a drive device 2 is provided, which is connected to a control device 3
  • the drive device 2 is designed as an electric motor and can be operated to move an associated interior module 11 between different positions by electric motor.
  • each interior assembly 11 to be adjusted or a subassembly of an interior assembly 11 to be adjusted can be assigned its own electromotive drive device 2, wherein the drive devices 2 can be connected, for example, to a common control device 3, so that the control device 3 jointly controls the drive devices 2 for adjusting the associated interior assembly 11.
  • an associated interior assembly 11 can be adjusted along a defined movement path.
  • a vehicle seat can be displaced longitudinally along the vehicle's longitudinal direction X along a movement path defined by guide rails relative to a vehicle floor.
  • a backrest part 112 can also be pivoted about a defined pivot axis 110 relative to the seat part 111.
  • Fig. 2 shows a schematic view of an embodiment of a drive device 2 which is designed for the electromotive adjustment of an associated interior assembly 11.
  • the drive device 2 can, for example, enable manual but electromotive-assisted adjustment of the associated interior assembly 11 in a servo mode and automatic adjustment, for example between defined adjustment positions, in an automatic mode.
  • the drive device 2 has an electromotive adjustment drive 20 in the form of an electric motor, which is operatively connected to a gear 21.
  • the gear 21 serves to drive an output element 22, which acts on an adjustment gear 23, for example a spindle nut gear, and via it on an adjustment assembly 24, for example a spindle, for adjusting the associated interior assembly 11.
  • the gear 21, together with the output element 22, the adjustment gear 23 and the adjustment assembly 24, realizes an adjustment kinematics for transmitting an adjustment force from the adjustment drive 20 to the associated interior assembly 11.
  • the output element 22 can be designed by a drive worm with a worm gear formed thereon, which is connected to an adjusting gear 23 having a gear element in the form of a spindle nut.
  • the spindle nut can be arranged, for example, on an adjustment assembly 24 in the form of a spindle, so that by driving the spindle nut a longitudinal adjustment between the spindle nut and the spindle is brought about and thus an associated interior assembly 11 is adjusted longitudinally.
  • Such adjustment kinematics can be implemented, for example, in a longitudinal adjustment device of an interior assembly 11, for example in the form of a vehicle seat.
  • the adjustment drive 20 with the gear 21 and the adjustment kinematics provided via the output element 22, the adjustment gear 23 and the adjustment assembly 24 is preferably designed to be self-locking. If the adjustment drive 20 is therefore not energized, the respective associated interior assembly 11 is held in position by the adjustment kinematics.
  • the adjustment of the interior assembly 11 should be able to be carried out in a comfortable manner by a user in that a user grasps the interior assembly 11 to be adjusted and initiates an adjustment movement by applying manual force. While manual adjustment of the interior assembly 11 is impossible when the adjustment drive 20 is not energized due to the self-locking of the adjustment kinematics and an adjustment force introduced into the interior assembly 11 on the output side is blocked by the adjustment kinematics, it can be provided that in an adjustment mode the self-locking is overcome by energizing the adjustment drive and thus manual adjustment of the interior assembly 11 is made possible.
  • control device 3 can be designed to activate an adjustment mode for adjusting the interior assembly 11 and, when the adjustment mode is activated, to control the adjustment drive 20 with a support current.
  • the support current is dimensioned such that the self-locking of the adjustment kinematics is canceled, so that when a user touches the interior assembly 11, it can be moved manually.
  • An adjustment movement of an interior assembly 11 - for example a vehicle seat or a subassembly of the vehicle seat, for example the backrest part 112 - is to be initiated in the present case when an operating command from a user is recognized on the interior assembly 11, for example the vehicle seat.
  • the user's operation should be able to take place in such a way that an adjustment movement is carried out by can be initiated intuitively and conveniently by the user without the user having to press a button or other dedicated control element, for example.
  • control device 3 In order to recognize an operating command, the control device 3 is designed to control the adjustment drive 20 in a predetermined manner in a recognition mode and to detect a characteristic value during the control in order to identify an operating command based on the characteristic value, which indicates an adjustment request of a user to adjust the interior module 11.
  • the adjustment drive 20 is generally controlled based on a specific specification, with one or more parameters being recorded during the control.
  • the specification can be, for example, a predetermined adjustment path.
  • the specification can also be, for example, a predetermined speed curve or a predetermined current curve.
  • control device 3 can control the adjustment drive 20 in order to adjust the interior assembly 11 over a predetermined adjustment path, for example in a voltage-controlled manner.
  • a motor current and a motor speed can be detected in order to determine a characteristic value based on the motor current or the motor speed.
  • Fig. 3 shows an example of a motor current curve I that was recorded as part of the detection mode.
  • the interior assembly 11 is adjusted by the adjustment drive 20 in the example according to Fig. 3 over a defined path, wherein the adjustment takes place, for example, in a voltage-controlled manner or also in a speed-controlled manner, so that the motor current according to Fig. 3 results.
  • the adjustment drive 20, controlled by the control device 3 can adjust the interior assembly 11 in a first direction of movement M1 over a predetermined adjustment path.
  • a subsequent time period T0 between times t1 to t2 (corresponding to the length of the time period T0 between the times t0 and t1), the interior assembly 11 is adjusted back in a second direction of movement M2 over the same adjustment path, so that the original starting position of the interior assembly 11 is reached again at time t2.
  • T1 between the times t2 and t3 an adjustment is again made in the Direction of movement M1 over the predetermined adjustment path, and in a time period T2 between the times t3 and t4 a return adjustment in the direction of movement M2 takes place.
  • the interior assembly 11 is thus adjusted back and forth by the adjustment drive 20, controlled by the control device 3.
  • the interior assembly 11 is adjusted over a distance corresponding to the predetermined adjustment path, with the adjustment taking place alternately in the first movement direction M1 and the second movement direction M2.
  • the predetermined adjustment path over which the back and forth movement takes place can be small, for example a few millimeters or centimeters.
  • the adjustment drive 20 is energized to generate an adjustment force on the interior assembly 11, wherein the adjustment drive 20 is controlled, for example, in a voltage-controlled manner or - in the example according to Fig. 3 - in a speed-controlled manner.
  • the motor current I is detected and recorded so that a motor current curve is obtained, as shown in Fig. 3.
  • the speed can be measured instead of the motor current in order to obtain a speed curve.
  • the control of the adjustment drive 20 is voltage-controlled or current-controlled.
  • each detection phase A1, A2, A3, A4 the adjustment is made over the predetermined adjustment path.
  • the current curve between the times tO, t1 thus corresponds to the motor current curve when adjusting over the adjustment path in the forward direction M1 in a first detection phase A1
  • the motor current curve between the times t1, t2 corresponds to the motor current curve when adjusting over the adjustment path in the reverse direction M2 in a second detection phase A2 (a negative motor current is set accordingly), etc.
  • the adjustment of the interior assembly 11 in the detection mode is carried out in order to identify an operating command from a user, which indicates a user's wish to adjust the interior assembly 11.
  • a user can press on the interior assembly 11 in one direction or pull on the interior assembly 11 and thus cause a force F (see Fig. 1) on the interior assembly 11.
  • a force F see Fig. 1
  • a movement of the interior assembly 11 in the Movement in the direction M1 is supported and movement in the opposite direction M2 is counteracted or vice versa.
  • the time periods TO between the times tO, t1 and t1, t2 are approximately the same, and the maximum current values 11, 12 in the detection phases A1, A2 are also approximately the same in magnitude.
  • I I is supported in the detection phase A3 in the direction of movement M1 by the user force F, but the movement in the opposite direction M2 is counteracted in the detection phase A4.
  • the current curve shows that in the detection phase A3, in which the interior module 11 is adjusted in the direction of movement M1 over the specified adjustment path, a lower maximum current I3 is set and the adjustment movement also takes place in a shorter time period T1, which is less than the time period TO.
  • a maximum current value I4 is set which is greater in magnitude than the reference value of the magnitude of the current values 11, I2 without the user's force F.
  • the time period T2 between the times t3, t4 is longer than the time period TO, so that a longer adjustment time is required to cover the predetermined adjustment path.
  • the current values I3, 14 and the time periods T1, T2 represent parameters that can be evaluated to determine an operating command. For example, a deviation of the respective parameter from a reference value, corresponding to the For example, the maximum current value 11 , I2 with an unloaded interior assembly 11 or the time period TO for adjustment over the adjustment path with an unloaded interior assembly 11 can be used to determine whether a force F is acting on the interior assembly 11 that indicates an operating command. If the deviation is greater than a predetermined value, for example, an operating command is assumed.
  • the direction of the force can be determined by determining the direction of the upward or downward deviation with respect to the reference value in the different detection phases A3, A4. From the reduction of the maximum current value I3 with respect to the reference value 11 and/or from the reduction of the time period T1 with respect to the reference value TO in the detection phase A3 and also from the increase in the amount of the maximum current value I4 compared to the reference value I2 and from the increase in the time period T2 compared to the reference value TO, it can be concluded that the force F acts in the direction of movement M1.
  • an adjustment mode for adjusting the interior assembly 11 can be started, in the context of which the interior assembly 11 is adjusted to a predetermined position in an automatic mode, for example as part of an easy-entry adjustment.
  • a servo mode can be started in the adjustment mode, for example, in which a manual but electric motor-assisted adjustment of the interior assembly 11 is made possible.
  • the interior assembly 11 is moved back and forth over a predetermined path as part of the recognition mode. This results in a movement on the interior assembly 11, the movement taking place around the starting position and thus, after the end of the recognition mode, the interior assembly 11 is at least approximately back in the starting position that the interior assembly 11 had assumed before starting the recognition mode.
  • the adjustment drive 20 in the detection mode, is energized based on a predetermined current curve.
  • the adjustment drive 20 is energized based on a ramp-shaped, linearly rising current curve, with the energization being switched off as soon as a movement begins on the interior assembly 11 is detected. Accordingly, within the scope of the detection mode, the interior assembly 11 is essentially not moved and thus does not change its position.
  • the motor current is increased linearly in detection phases A1-A5 as part of a current control.
  • the motor current I is increased from 0 to a value of 11 at time t1, wherein at time t1 an incipient movement of the interior assembly 11 is detected, for example by means of a motion sensor on the interior assembly 11 or a sensor, for example a Hall sensor, on the adjustment drive 20 and the motor current is switched off accordingly.
  • the motor current I is increased again in a ramp-like manner, wherein detection phases can follow one another until an operating command is detected or the detection mode is terminated in some other way.
  • the time period TO and also the maximum current value 11, at which the ramp-shaped increase in the motor current I is switched off due to detection of an incipient movement on the interior assembly 11, are at least approximately the same. Accordingly, in the detection phases A1, A2, A3, the ramp-shaped increase in the motor current I takes place over essentially the same time periods TO, each up to an essentially constant maximum current value 11.
  • a force F is applied to the interior assembly 11 in a direction that corresponds to the direction in which the motor current generates a torque on the adjustment drive 20, the force F supports the torque on the adjustment drive 20. This is shown in the detection phase A4 between the times t3, t4.
  • the time period T1 during which a movement begins on the interior assembly 11 and the maximum current value I2 are correspondingly smaller than the time period TO or the maximum current value I1 when the interior assembly 11 is not under load.
  • a force F is applied to the interior assembly 11 in a direction that is opposite to the direction in which the motor current generates a torque on the adjustment drive 20, the force F counteracts the torque on the adjustment drive 20.
  • This is shown in the detection phase A5 between the times t4, t5.
  • the time period T2 in which a Movement occurs at the interior assembly 11 and the maximum current value I3 are correspondingly greater than the time period TO or the maximum current value 11 when the interior assembly 11 is not loaded.
  • the maximum current value 11, I2, I3 represents a characteristic quantity, as does the time period TO, T1, T2.
  • the maximum current value 11 and the time period TO with an unloaded interior module 11 represent reference quantities for a normal state without an operating command.
  • a deviation of the characteristic quantity from the respective reference quantity can in turn be used to infer an operating command, for example if the characteristic quantity deviates from the assigned reference quantity by more than a predetermined amount.
  • the direction of the deviation can also be used to infer the direction of force F. Accordingly, when an operating command is recognized, an adjustment mode can be started, for example, in order to start an adjustment according to the direction of force F, for example in automatic mode or in servo mode.
  • the motor current I is increased linearly in the same direction in the different detection phases A1-A5
  • the motor current I is increased linearly in successive detection phases A1-A5 alternately in one direction and in the other.
  • the maximum current when switching off i.e. when an incipient movement of the interior module 11 is detected, and the respective time period T0, T1, T2 of the linear increase can be recorded as a characteristic value.
  • the interior assembly 11 is unloaded in the detection phases A1-A3, and accordingly the maximum current values 11, I2 are approximately equal in magnitude.
  • the detection phase A4 on the other hand, there is a shortened time period T1 and a maximum current value I3 with a reduced magnitude.
  • the detection phase A5 there is an increased time period T2 and a maximum current value I4 with an increased magnitude.
  • This corresponds to a force acting on the interior assembly 11 that acts in the direction of movement M2 (in the example according to Fig. 1) and can be detected accordingly.
  • the example according to Fig. 7A corresponds to the example according to Fig. 6, wherein, as shown in Fig. 7B, the integral over the motor current curve according to Fig. 7B is determined as the characteristic quantity instead of the maximum current value and/or the time period.
  • the integral When the interior assembly 11 is not under load, i.e. when no force is exerted by a user on the interior assembly 11, the integral is at least approximately cancelled out after two consecutive detection phases A1, A2, which are associated with current flowing in opposite current flow directions, as can be seen at time t2. If, however, the interior assembly 11 is subjected to a load due to user force, the motor current curves in the different detection phases become asymmetrical, as can be seen from the detection phases A4, A5, so that the integral curve deviates from the integral curve when the interior assembly 11 is not under load. In particular, the integral is no longer zero after two detection phases with opposite current flow directions, but deviates from 0, which can be detected and evaluated accordingly in order to infer an operating command.
  • the example according to Fig. 8 corresponds in principle to the example according to Fig. 5.
  • the adjustment drive 20 is supplied with current in a linearly increasing manner based on a predetermined motor current curve, with the current supply being switched off as soon as it is detected that movement has begun on the interior module 11.
  • the resulting maximum current value Ix and/or the time period until switch-off in the respective detection phase A1, A2...AN are recorded over a large number of detection phases A1, A2...AN.
  • an enveloping curve E is determined which interpolates the maximum current values Ix and indicates a user effect on the interior module 11.
  • an operating command can be recognized if an impulse-like force effect is detected on the interior assembly 11, in the context of which a user exerts a force effect on the interior assembly 11 and then removes it again, in the sense of an impulse-like impact. If such an impulse-like force effect is detected, an operating command is inferred and an adjustment mode for adjusting the interior assembly 11 is started accordingly, for example in an automatic mode or in a servo mode.
  • a gradient, a curvature or a duration of a force can be determined, for example, in order to deduce an operating command from a user.
  • a user's operating command can be detected when an increase is followed by a subsequent decrease or, conversely, a decrease is followed by an increase in the envelope E.
  • An evaluation can also be carried out, for example, in the example according to Fig. 8, using a moving average, for example the maximum current value Ix over a plurality of detection phases A1, A2...AN.
  • the moving average over several detection phases A1, A2...AN is constantly re-determined. User intervention leads to a change in the average, which can be evaluated to determine an operating command.
  • the detection mode for detecting an operating command for adjusting the interior module 11 is activated depending on one or more trigger criteria.
  • Such trigger criteria can be, for example, the occupancy or movement state of an interior assembly 11, for example a vehicle seat, an opening state of a vehicle door, in particular a vehicle side door or a tailgate, or a driving state of the vehicle.
  • Such trigger criteria can be checked as positive criteria and lead to the detection mode being activated.
  • such trigger criteria can also be checked as negative criteria (exclusion criteria) and mean that the detection mode can only be started if such a negative criterion is not met.
  • the opening state of a vehicle door can be queried as a positive criterion.
  • the detection mode can be activated when a vehicle side door or the tailgate is opened, in which case the detection mode is activated, for example, for an interior assembly 11 in the area of the opened vehicle side door or the tailgate.
  • the occupancy status or a driving status of the vehicle can be queried as a negative criterion.
  • activation of the detection mode may only be possible if an interior module 11 in the form of a vehicle seat is not occupied or if the vehicle is not moving, i.e. is at a standstill.
  • control device 3 can be designed to switch to a nudge mode when an adjustment request is detected, in which the interior assembly 11 is initially moved by applying an impulse by a user and the further movement of the interior assembly 11 then takes place without further user action, for example by regulating the current of the adjustment drive 20 to further move the interior assembly 11 to a predefined end position.
  • the control device 3 can be designed to generate an indication signal for a user, so that the user is alerted that the recognition mode has been activated for a specific interior assembly 11. Such an indication can be provided by activating the adjustment drive 20 for a slow movement of the interior assembly 11, which can be perceived by a user, when the recognition mode is activated. Additionally or alternatively, the control device 3 can emit a signal, for example to an audio system of the vehicle, which alerts the user to the activated recognition mode. Again additionally or alternatively, the control device 3 can control the adjustment drive 20, for example, for a predetermined noise generation, for example to play sounds.
  • the interior assembly can be implemented by a wide variety of assemblies in the interior of a vehicle and is therefore not limited to a vehicle seat or a console element.
  • An interior assembly that can be adjusted in servo mode via a drive device can also be, for example, a monitor, a shelf (for example in the form of a table or the like), a partition wall, a storage compartment or the like.

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Abstract

Eine Antriebsvorrichtung (2) zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe (11) eines Fahrzeugs (1) umfasst einen elektromotorischen Verstellantrieb (20) zum Erzeugen einer Verstellkraft, eine durch den Verstellantrieb (20) antreibbare Verstellkinematik (21-24) zum Übertragen einer durch den Verstellantrieb (20) erzeugten Verstellkraft auf die Innenraumbaugruppe (11) und eine Steuereinrichtung (3) zum Steuern des Verstellantriebs (20). Die Steuereinrichtung (3) ist ausgebildet, in einem Erkennungsmodus den Verstellantrieb (20) anzusteuern, um die Innenraumbaugruppe (11) über einen vorbestimmten Verstellweg zu verstellen oder um den Verstellantrieb (20) anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs oder anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs zu regeln. Die Steuereinrichtung (3) ist weiter ausgebildet, in dem Erkennungsmodus eine Kenngröße zu erfassen und anhand der Kenngröße einen einen Verstellwunsch eines Nutzers zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) anzeigenden Bedienbefehl zu identifizieren.

Description

Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe eines Fahrzeugs
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe eines Fahrzeugs.
Eine derartige Antriebsvorrichtung umfasst einen elektromotorischen Verstellantrieb zum Erzeugen einer Verstell kraft, eine durch den Verstellantrieb antreibbare Verstellkinematik zum Übertragen einer durch den Verstellantrieb erzeugten Verstellkraft auf die Innenraumbaugruppe und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Verstellantriebs.
Bei einer Innenraumbaugruppe der hier beschriebenen Art handelt es sich um eine Baugruppe im Innenraum eines Fahrzeugs. Bei einer Innenraumbaugruppe der hier beschriebenen Art kann es sich beispielsweise um einen Fahrzeugsitz, ein Konsolenelement mit einer Aufbewahrungs- oder Ablagefunktion, um einen Monitor, um eine Trennwand oder um eine Ablage wie einen Tisch oder ein Staufach handeln. Die Innenraumbaugruppe ist nicht Bestandteil der Fahrzeugkarosserie und dient insofern nicht zum Abschließen des Fahrzeugs nach außen (wie dies bei einer Fahrzeugtür oder einem Schiebedach der Fall ist). Die Innenraumbaugruppe ist auch nicht Bestandteil eines Antriebs- und Lenkungssystems des Fahrzeugs (wie zum Beispiel eine Lenksäule eines Fahrzeugs). Die Innenraumbaugruppe ist im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet und im Innenraum durch einen Nutzer verstellbar, insbesondere um eine Komfortfunktion im Innenraum zur Verfügung zu stellen.
Beispielsweise kann ein Fahrzeugsitz zur Einstellung einer Lehnenneigung, einer Längs- und/oder Querposition oder auch zum Einstellen einer Rotationsstellung im Innenraum verstellbar sein, um einem Fahrzeuginsassen eine bequeme Sitzposition zu ermöglichen. Ein Konsolenelement kann beispielsweise entlang eines Fahrzeugbodens verschiebbar sein, um eine Ablage im Innenraum des Fahrzeugs bereitzustellen oder eine Betätigung einer Funktionsbaugruppe an dem Konsolenelement zu ermöglichen. Ein Monitor kann in seiner Schwenkstellung, seiner Höhenstellung und/oder seiner Neigungsstellung einstellbar sein, um ein komfortables Betrachten des Monitors für einen Fahrzeuginsassen zu ermöglichen.
Insbesondere bei neuen Innenraumkonzepten, zum Beispiel im Zusammenhang mit autonom fahrenden Fahrzeugen, können Innenraumbaugruppen wie Fahrzeugsitze oder Konsolenelemente variabel verstellbar sein, um Fahrzeuginsassen gegebenenfalls ein komfortables Fahren im Fahrzeug zu ermöglichen. Das Verstellen einer Innenraumbaugruppe soll hierbei einfach, komfortabel und intuitiv durch einen Nutzer vorgenommen werden können.
Aus der US 2017/0166089 A1 ist ein Fahrzeugsitz im Innenraum eines Fahrzeugs bekannt, der elektrisch verstellbar ist. Die Verstellung des Fahrzeugsitzes kann unter Verwendung einer Gestensteuerung durch einen Nutzer initiiert werden, beispielsweise indem ein Nutzer eine vorbestimmte Geste im Bereich des Fahrzeugsitzes ausführt und dadurch zum Beispiel ein Verschwenken einer Rückenlehne oder ein Längsverstellen des Fahrzeugsitzes im Fahrzeuginnenraum bewirken kann.
Bei bekannten Verstellkonzepten kann vorgesehen sein, dass Sensoren zum Erfassen zum Beispiel einer Nutzergeste im Innenraum eines Fahrzeugs vorgesehen werden, um eine Verstellbewegung einer Innenraumbaugruppen, zum Beispiel eines Fahrzeugsitzes, anhand einer erfassten Nutzergeste zu ermöglichen. Dies erfordert zum einen eine vergleichsweise aufwändige Sensorik und zudem eine komplexe Steuerung, die sicherstellen muss, dass eine Nutzergeste zuverlässig erkannt wird, um zum einen eine Verstellbewegung für einen Nutzer in komfortabler Weise zu ermöglichen, gleichzeitig aber auch eine nicht gewünschte Verstellung aufgrund einer gegebenenfalls falsch erkannten Geste zu vermeiden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe in einem Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einem Nutzer ein einfaches, komfortables, intuitives Verstellen der Innenraumbaugruppe ermöglichen kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, in einem Erkennungsmodus den Verstellantrieb anzusteuern, um die Innenraumbaugruppe über einen vorbestimmten Verstellweg zu verstellen oder um den Verstellantrieb anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs oder anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs zu regeln. Die Steuereinrichtung ist ferner ausgebildet, in dem Erkennungsmodus eine Kenngröße zu erfassen und anhand der Kenngröße einen einen Verstellwunsch eines Nutzers zum Verstellen der Innenraumbaugruppe anzeigenden Bedienbefehl zu identifizieren.
Bei der Antriebsvorrichtung ist der elektromotorische Verstellantrieb dazu ausgestaltet, eine Verstellkraft zu erzeugen, die über die Verstellkinematik in die Innenraumbaugruppe eingeleitet wird, um die Innenraumbaugruppe elektromotorisch zu verstellen oder ein Verstellen elektromotorisch zumindest zu unterstützen. Die ein Getriebe aufweisende Verstellkinematik ist hierbei vorzugsweise selbsthemmend ausgestaltet, sodass bei nicht bestromtem Verstellantrieb die Innenraumbaugruppe allein über die Verstellkinematik in Position gehalten wird, eine abtriebseitig eingeleitete Kraft somit nicht zu einem Verstellen der Innenraumbaugruppe führen kann.
Unter Selbsthemmung wird in der Mechanik ein durch Reibung verursachter Widerstand gegen ein Verrutschen oder Verdrehen zweier aneinander anliegender Körper verstanden. Bei einem Getriebe besteht Selbsthemmung insbesondere bei unbestromten Verstellantrieb dann, wenn das Getriebe sich über die Antriebswelle, nicht aber über eine Abtriebswelle antreiben lässt. Eine Selbsthemmung bei Getrieben wird üblicherweise durch eine hohe Übersetzung oder durch einen kleinen Wirkungsgrad (üblicherweise <50 %) eingestellt. Bei einem Schneckengetriebe oder einem Spindelgetriebe wird eine Selbsthemmung üblicherweise dann erreicht, wenn ein Steigungswinkel eines Schneckengewindes bzw. eines Spindelgewindes kleiner ist als der Arcustangens der Haftreibungszahl.
Die Verstellkinematik der Antriebsvorrichtung kann ein selbsthemmendes Getriebe umfassen. Eine Selbsthemmung der Verstellkinematik kann beispielsweise zumindest teilweise durch eine Wechselwirkung zwischen einer Spindel und einer Spindelmutter erzeugt werden. Alternativ oder ergänzend kann eine Selbsthemmung der Verstellkinematik zumindest teilweise durch eine Wechselwirkung zwischen einem Ritzel und einer das Ritzel kämmenden Verzahnung erzeugt werden. Alternativ oder ergänzend kann eine Selbsthemmung der Verstellkinematik zumindest teilweise durch eine Wechselwirkung zwischen einer Schnecke und einem Schneckenrad erzeugt werden. Eine Selbsthemmung kann auch durch eine Kombination mehrerer Getriebestufen, wie beispielsweise der zuvor genannten Getriebestufen, erreicht werden.
Die Verstellkinematik ist vorzugsweise dynamisch und statisch selbsthemmend. Ein Drehmoment auf der Abtriebsseite kann weder bei dynamischer Bewegung noch im statischen Ruhezustand für sich allein ein Bewegen der Verstellkinematik bewirken.
Um einen Bedienbefehl eines Nutzers zu erkennen, durch den ein Nutzer einen Verstellwunsch zum Verstellen der Innenraumbaugruppe anzeigt, kann die Steuereinrichtung in einen Erkennungsmodus schalten. In dem Erkennungsmodus steuert die Steuereinrichtung den Verstellantrieb an, um die Innenraumbaugruppe über einen vorbestimmten Verstellweg zu verstellen oder um den Verstellantrieb anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs oder anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs zu regeln. Bei der Ansteuerung des Verstellantriebs erfasst die Steuereinrichtung eine Kenngröße, anhand derer der Bedienbefehl identifiziert wird. Ist ein Bedienbefehl in dem Erkennungsmodus identifiziert worden, so kann die Steuereinrichtung beispielsweise in einen Verstellmodus schalten, in dem beispielsweise in einem Automatikbetrieb die Innenraumbaugruppe automatisch bis in eine definierte Verstellposition bewegt wird oder in einem Servobetrieb ein manuelles, aber elektromotorisch durch den Verstellantrieb unterstütztes Verstellen der Innenraumbaugruppe ermöglicht wird.
In dem Erkennungsmodus ist die Steuereinrichtung somit eingerichtet, einen Bedienbefehl zu identifizieren. Während sich die Steuereinrichtung in dem Erkennungsmodus befindet, kann anhand einer vorbestimmten Ansteuerung des Verstellantriebs eine Kenngröße erfasst werden, um anhand der Kenngröße den Bedienbefehl zu identifizieren und bei Vorliegen eines Bedienbefehls ein Verstellen der Innenraumbaugruppe zum Beispiel in einem Automatikbetrieb, in einem Servobetrieb oder in einem sogenannten Anstupsbetrieb unter Überwinden der Selbsthemmung der Verstellkinematik zu ermöglichen.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, in dem Erkennungsmodus bei einem Verstellen der Innenraumbaugruppe über einen vorbestimmten Verstellweg einen Motorstrom des Verstellantriebs und/oder eine Motordrehzahl des Verstellantriebs zu erfassen und anhand des Motorstroms und/oder anhand der Motordrehzahl die Kenngröße zu bestimmen. Im Rahmen des Erkennungsmodus wird die Innenraumbaugruppe in einer Ausgestaltung über einen in seiner Weglänge vorbestimmten Verstellweg verstellt, wobei der Verstellweg klein sein kann, beispielsweise einige Millimeter oder Zentimeter. Bei dem Verstellen der Innenraumbaugruppe in dem Erkennungsmodus über den vorbestimmten Verstellweg wird der Motorstrom des Verstellantriebs oder die Motordrehzahl erfasst, und anhand des Motorstroms oder der Motordrehzahl wird eine Kenngröße bestimmt.
Das Verstellen über den vorbestimmten Verstellweg kann beispielsweise in spannungsgeregelter Weise erfolgen. Entsprechend stellt sich ein Motorstromverlauf und ein Drehzahlverlauf über den Verstellvorgang entlang des Verstellwegs ein, der ausgewertet werden kann, um die Kenngröße zu bestimmen.
Anstelle einer Spannungsregelung kann auch eine Stromregelung erfolgen. In diesem Fall wird der Drehzahlverlauf erfasst. Alternativ kann eine Drehzahlregelung erfolgen. In diesem Fall wird der Motorstromverlauf erfasst.
Wirkt ein Nutzer zum Ausüben eines Bedienbefehls auf die Innenraumbaugruppe ein, beispielsweise indem ein Nutzer auf die Innenraumbaugruppe drückt oder an der Innenraumbaugruppe zieht, so kommt es zu einer Kraftwirkung an dem Verstellantrieb. Hierbei wird davon ausgegangen, dass eine Kraftwirkung durch einen Nutzer an der Innenraumbaugruppe auf einen Bedienbefehl hindeuten kann, der ein Verstellen in eine in Richtung der Kraftrichtung weisenden Verstellrichtung auslösen soll.
Aufgrund der Kraftwirkung an der Innenraumbaugruppe durch den Nutzer kommt es generell zu einer Änderung des Motorstroms oder der Drehzahl im Vergleich zu einem Verstellen der Innenraumbaugruppe ohne eine durch einen Nutzer bewirkte Kraft. Wird die Innenraumbaugruppe durch den Verstellantrieb in dem Erkennungsmodus in eine Verstellrichtung verstellt, die der Wirkungsrichtung der Kraft entspricht, mit der der Nutzer auf die Innenraumbaugruppe einwirkt, so wird die Verstellbewegung durch die Kraftwirkung des Nutzers unterstützt. Entsprechend sinkt der Motorstrom und steigt die Drehzahl. Wirkt der Nutzer demgegenüber mit einer Kraft in eine Wirkungsrichtung auf die Innenraumbaugruppe ein, die der Verstellrichtung entgegengesetzt ist, so wirkt die durch den Nutzer aufgebrachte Kraft der Verstellbewegung entgegen. Entsprechend steigt der Motorstrom und sinkt die Drehzahl. Eine solche Wirkung auf den Motorstrom und/oder die Drehzahl kann erfasst werden, um anhand des Motorstroms oder der Drehzahl eine Kenngröße abzuleiten und zum Beispiel mit einem Referenzwert zu vergleichen. Weicht die Kenngröße um zum Beispiel mehr als ein vorbestimmtes Maß von einer vorbestimmten Referenzgröße ab, so wird dies als Bedienbefehl interpretiert, wobei anhand der Kraftwirkungsrichtung ermittelt werden kann, in welche Richtung eine Verstellung der Innenraumbaugruppe in einem anschließenden Verstellmodus erfolgen soll.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die Kenngröße anhand eines maximalen Motorstroms oder anhand einer maximalen Drehzahl bei einem Verstellen der Innenraumbaugruppe über den vorbestimmten Verstellweg in dem Erkennungsmodus zu bestimmen. Als Kenngröße wird somit der maximale Motorstrom oder die maximale Drehzahl beim Verstellen der Innenraumbaugruppe über den vorgegebenen Verstellweg ermittelt.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die Kenngröße anhand der Dauer eines Verstellvorgangs zum Verstellen der Innenraumbaugruppe über den vorgegebenen Verstellweg zu bestimmen. Ist der Verstellantrieb spannungsgeregelt oder stromgeregelt, stellt sich die Drehzahl und somit auch die Dauer des Verstellvorgangs abhängig von einer Kraftwirkung an der Innenraumbaugruppe ein. Bei einer einen Bedienbefehl anzeigenden Kraftwirkung eines Nutzers an der Innenraumbaugruppe wird die Dauer des Verstellvorgangs variieren gegenüber der Dauer des Verstellvorgangs bei unbelasteter Innenraumbaugruppe, also wenn ein Nutzer nicht an der Innenraumbaugruppe zum Initiieren eines Verstellvorgangs drückt oder zieht. Die Dauer des Verstellvorgangs kann somit als Kenngröße ermittelt und zum Identifizieren des Bedienbefehls herangezogen werden.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, in dem Erkennungsmodus bei einem Verstellen der Innenraumbaugruppe über einen vorbestimmten Verstellweg den Verstellantrieb zum Verstellen der Innenraumbaugruppe in einer ersten Erkennungsphase in eine erste Bewegungsrichtung und in einer zweiten Erkennungsphase in eine der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzte, zweite Bewegungsrichtung anzusteuern. Um das Erkennen eines Bedienbefehls über einen längeren Zeitraum zu ermöglichen, kann die Innenraumbaugruppe im Rahmen des Erkennungsmodus wiederholt hin und zurück verstellt werden, also in einer ersten Erkennungsphase in eine erste Bewegungsrichtung und in einer anschließenden, zweiten Erkennungsphase in eine entgegengesetzte, zweite Bewegungsrichtung, wobei die Verstellbewegung jeweils über den vorbestimmten Verstellweg, also hin und zurück über die gleiche Verstellweglänge, erfolgt und die Hin- und Rückbewegung beliebig oft wiederholt werden kann. Die Innenraumbaugruppe wird somit hin und zurück im Bereich ihrer eingestellten Ist-Position bewegt. Insbesondere nimmt die Innenraumbaugruppe in einem Zustand vor Starten des Erkennungsmodus und in einem Zustand nach Beendigung des Erkennungsmodus (sollte kein Verstellbetrieb anschließen) die gleiche Ist-Position ein.
In den unterschiedlichen Erkennungsphasen werden wiederholt Werte für die Kenngröße bestimmt, um in den Erkennungsphasen anhand einer Variation der Kenngröße gegebenenfalls auf einen Bedienbefehl zu schließen.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, in dem Erkennungsmodus bei einem Regeln des Verstellantriebs anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs einen Motorstrom des Verstellantriebs zu erfassen und anhand des Motorstroms die Kenngröße zu bestimmen. Wird in dem Erkennungsmodus die Drehzahl des Verstellantriebs anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs geregelt, kann der Motorstrom ermittelt werden, um anhand des Motorstroms die Kenngröße zu bestimmen. Beispielweise kann die Kenngröße anhand des maximalen Motorstroms ermittelt werden. Das Verstellen der Innenraumbaugruppe in dem Erkennungsmodus anhand des vorbestimmten Drehzahlverlaufs kann über einen vorbestimmten Verstellweg oder über eine vorbestimmte Verstellzeit erfolgen.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, in dem Erkennungsmodus bei einem Regeln des Verstellantriebs anhand des vorbestimmten Drehzahlverlaufs den Verstellantrieb zum Verstellen der Innenraumbaugruppe in einer ersten Erkennungsphase in eine erste Bewegungsrichtung und in einer zweiten Erkennungsphase in eine der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzte, zweite Bewegungsrichtung anzusteuern. Um das Erkennen eines Bedienbefehls über einen längeren Zeitraum zu ermöglichen, kann die Innenraumbaugruppe im Rahmen des Erkennungsmodus wiederholt hin und zurück verstellt werden, also in einer ersten Erkennungsphase in eine erste Bewegungsrichtung und in einer anschließenden, zweiten Erkennungsphase in eine entgegengesetzte, zweite Bewegungsrichtung, wobei die Hin- und Rückbewegung beliebig oft wiederholt werden kann. Die Innenraumbaugruppe wird somit hin und zurück im Bereich ihrer eingestellten Ist-Position bewegt, wobei die Verstellung in jede Richtung über einen vorbestimmten Weg oder eine vorbestimmte Zeit anhand des vorgegebenen Drehzahlverlaufs erfolgt. Insbesondere nimmt die Innenraumbaugruppe in einem Zustand vor Starten des Erkennungsmodus und in einem Zustand nach Beendigung des Erkennungsmodus (sollte kein Verstellbetrieb anschließen) die gleiche Ist-Position ein.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, in dem Erkennungsmodus bei einem Regeln des Verstellantriebs anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs den zurückgelegten Weg und/oder die Motordrehzahl zu erfassen und/oder einen Zeitpunkt und/oder eine Stromwert zu erfassen, bei dem eine Verstellbewegung der Innenraumbaugruppe einsetzt, und anhand des zurückgelegten Wegs, der Motordrehzahl, des Zeitpunkts und/oder des Stromwerts die Kenngröße zu bestimmen.
Wird in dem Erkennungsmodus der Verstellantrieb mit einem vorbestimmten Stromverlauf angesteuert, so können unterschiedliche Parameter zum Bestimmen einer Kenngröße ermittelt werden. Beispielsweise kann bei einem Bestromen des Verstellantriebs anhand des vorbestimmten Stromverlaufs der zurückgelegte Weg ermittelt werden, um anhand des zurückgelegten Wegs die Kenngröße zu bestimmen.
Zusätzlich oder alternativ kann bei einem Bestromen des Verstellantriebs anhand des vorbestimmten Stromverlaufs die Motordrehzahl erfasst werden, um anhand der Motordrehzahl, insbesondere anhand eines Motordrehzahlverlaufs, zum Beispiel anhand der maximale Motordrehzahl, den Kennwert zu bestimmen.
Während es bei einem Ansteuern des Verstellantriebs in einem Erkennungsmodus zum Verstellen der Innenraumbaugruppe über einen vorbestimmten Verstellweg oder anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs oder bei einem Ansteuern des Verstellantriebs anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs zum Erfassen des zurückgelegten Wegs oder der Motordrehzahl generell zu einer Verstellbewegung an der Innenraumbaugruppe kommt, kann die Ansteuerung des Verstellantriebs anhand des vorbestimmten Stromverlaufs auch so vorgenommen werden, dass es zu keiner Verstellbewegung an der Innenraumbaugruppe kommt. So kann der Verstellantrieb anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs so lange bestromt werden, bis eine Verstellbewegung der Innenraumbaugruppe gerade einsetzt. Anhand einer solchen Ansteuerung kann ein Zeitpunkt oder ein Stromwert erfasst werden, bei dem die Verstellbewegung der Innenraumbaugruppe gerade einsetzt. Die Kenngröße wird in diesem Fall anhand des Zeitpunkts oder des Stromwerts bestimmt.
Der vorbestimmte Stromverlauf kann zum Beispiel einer linear ansteigenden oder abfallenden Rampenfunktion entsprechen. So kann der Motorstrom zum Beispiel linear gesteigert werden, bis eine Verstellbewegung der Innenraumbaugruppe einsetzt. Dies kann einer Bestromung des Verstellantriebs im Sinne einer in eine erste Verstellrichtung gerichteten Verstellbewegung entsprechen. Zusätzlich oder alternativ kann der Motorstrom zum Beispiel linear abfallend geregelt werden, sodass sich eine linear abfallende Stromrampe ergibt. Dies kann einer Bestromung des Verstellantriebs im Sinne einer in eine zweite Verstellrichtung gerichteten, der ersten Verstellrichtung entgegengesetzten Verstellbewegung entsprechen.
Eine solche lineare Rampenfunktion kann insbesondere dazu verwendet werden, um den Motorstromwert zu ermitteln, bei dem eine Verstellbewegung der Innenraumbaugruppe gerade einsetzt. Durch Steigerung des Strombetrags kann der Motorstrom insbesondere variiert werden, bis es zu einer Bewegung an der Innenraumbaugruppe kommt.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, in dem Erkennungsmodus bei einem Regeln des Verstellantriebs anhand des vorbestimmten Stromverlaufs eine Motorstromeinspeisung abzuschalten, wenn eine Verstellbewegung an der Innenraumbaugruppe erfasst wird. Wird zum Beispiel durch einen Bewegungssensor an der Innenraumbaugruppe eine Bewegung der Innenraumbaugruppe erfasst, so schaltet die Steuereinrichtung eine Motorstromeinspeisung ab, sodass eine Verstellbewegung unmittelbar bei Einsetzen unterbunden wird und somit es effektiv nicht zu einem Verstellen an der Innenraumbaugruppe kommt.
Abhängig von einer Kraftwirkung an der Innenraumbaugruppe, die durch einen Nutzer zum Beispiel durch Drücken oder Ziehen an der Innenraumbaugruppe zum Initiieren eines Verstellens der Innenraumbaugruppe bewirkt wird, variiert der Motorstromwert und auch der Zeitpunkt, bei dem es bei geregeltem Motorstromverlauf zu einem Einsetzen der Verstellbewegung an der Innenraumbaugruppe kommt. Sind die Bestromung des Verstellantriebs und die Kraftwirkung des Nutzers gleichgerichtet, sind der Stromwert und der Zeitpunkt, bei denen es zu einem Einsetzen der Verstellbewegung kommt, kleiner als bei unbelasteter Innenraumbaugruppe. Ist die Kraftwirkung des Nutzers demgegenüber der durch die Bestromung bewirken Verstellkraft des Verstellantriebs entgegen gerichtet, so ist der Motorstromwert und der Zeitpunkt, bei dem es zu einem Einsetzen der Verstellbewegung kommt, demgegenüber größer als bei unbelasteter Innenraumbaugruppe. Anhand des Motorstromwerts oder anhand des Zeitpunkts kann somit die Kenngröße bestimmt werden. In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, in dem Erkennungsmodus bei einem Regels des Verstellantriebs anhand des vorbestimmten Motorstromverlaufs den Verstellantrieb zum Verstellen der Innenraumbaugruppe in einer ersten Erkennungsphase in eine erste Bestromungsrichtung und in einer zweiten Erkennungsphase in eine der ersten Bestromungsrichtung entgegengesetzte zweite Bestromungsrichtung zu bestromen. Die Bestromung des Verstellantriebs anhand des vorbestimmten Motorstromverlaufs erfolgt somit alternierend in unterschiedlichen, aneinander anschließenden Erkennungsphasen in unterschiedliche, einander entgegengesetzte Bestromungsrichtungen, im Sinne einer in eine erste Bewegungsrichtung gerichteten Verstellbewegung und im Sinne einer in eine entgegengesetzte, zweite Bewegungsrichtung gerichteten Verstellbewegung.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, den Bedienbefehl anhand einer Abweichung der Kenngröße von einer Referenzgröße zu identifizieren. Generell kann davon ausgegangen werden, dass eine Ansteuerung des Verstellantriebs im Rahmen des Erkennungsmodus zu einer im Wert im Wesentlichen konstant bleibenden Kenngröße führt, solange die Innenraumbaugruppe nicht mit einer Kraftwirkung des Nutzers zum Bewirken eines Bedienbefehls beaufschlagt ist. Bei unbelasteter Innenraumbaugruppe, also ohne Kraftwirkung eines Nutzers, wird die Kenngröße somit einen im Wesentlichen konstanten Wert aufweisen. Dieser Wert kann als Referenzgröße dienen, wobei alternativ ein Wert für die Referenzgröße auch zum Beispiel programmiert und somit fix festgelegt sein kann.
Bei einer Kraftwirkung an der Innenraumbaugruppe durch einen Nutzer zum Bewirken eines Bedienbefehls variiert demgegenüber die Kenngröße. Wird zum Beispiel im Rahmen des Erkennungsmodus der Verstellantrieb so angesteuert, dass der Motorstrom anhand eines vorbestimmten Motorstromverlaufs geregelt wird, und wird ein Motorstromwert oder ein Zeitpunkt ermittelt, bei dem es zu einem Einsetzen einer Verstellbewegung an der Innenraumbaugruppe kommt, so werden der Motorstromwert und der Zeitpunkt in Abhängigkeit davon variieren, ob und mit welcher Kraft und in welche Richtung ein Nutzer an der Innenraumbaugruppe angreift. Anhand einer Abweichung der Kenngröße von einer Referenzgröße kann somit auf einen Bedienbefehl geschlossen werden, um bei Vorliegen eines Bedienbefehls, also bei erfolgreicher Identifikation des Bedienbefehls, zum Beispiel einen Verstellmodus zum automatischen Verstellen der Innenraumbaugruppe oder zum Starten eines Servomodus zum elektromotorisch unterstützten Verstellen der Innenraumbaugruppe zu starten. In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, in dem Erkennungsmodus einen Ansteuerungsvorgang zum Ansteuern des Verstellantriebs zum Verstellen der Innenraumbaugruppe über einen vorbestimmten Verstellweg oder zum Regeln des Verstellantriebs anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs oder anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs zu wiederholen, um die Kenngröße wiederholt zu erfassen. Insbesondere können Erkennungsphasen, in denen die Steuereinrichtung den Verstellantrieb im Sinne einer Verstellbewegung in unterschiedliche Bewegungsrichtungen ansteuert, zyklisch wiederholt werden, um über einen längeren Zeitraum in einem fortdauernden Erkennungsmodus einen Bedienbefehl eines Nutzers erfassen zu können.
Während des Erkennungsmodus, insbesondere bei wiederholtem Ansteuern des Verstellantriebs durch die Steuereinrichtung zum Verstellen der Innenraumbaugruppe über einen vorbestimmten Verstellweg oder zum Regeln des Verstellantriebs anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs oder anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs in aneinander anschließenden Erkennungsphasen, können wiederholt Werte für die Kenngröße erfasst werden, um anhand einer Variation der Werte einen Verlauf der Kenngröße über der Zeit zu ermitteln. Anhand eines solchen Verlaufs können zum Beispiel Muster in einer Kraftwirkung eines Nutzers an der Innenraumbaugruppe erkannt werden, um anhand einer solchen Mustererkennung einen Verstellmodus zu starten, zum Beispiel zum Verstellen der Innenraumbaugruppe in einem Automatikbetrieb oder in einem Servobetrieb.
Beispielsweise kann anhand eines Verlaufs der Kenngröße eine Impulswirkung an der Innenraumbaugruppe erkannt werden. So kann die Steuereinrichtung beispielsweise dazu ausgebildet sein, auf einen Bedienbefehl zu schließen, wenn eine Impulswirkung an der Innenraumbaugruppe erkannt wird, die durch einen Nutzer bewirkt ist. Eine solche Impulswirkung kann beispielsweise dadurch ausgeübt werden, dass ein Nutzer eine Kraftwirkung in eine Richtung an der Innenraumbaugruppe bewirkt, wobei die Kraftwirkung impulsartig über einen vergleichskurzen Zeitraum ausgeübt wird und somit vergleichsweise plötzlich eintritt und auch wieder aufgehoben wird. Dies kann anhand eines Verlaufs der Kenngröße erfasst werden, wobei auf einen Bedienbefehl nur dann geschlossen wird, wenn anhand des Verlaufs der Kenngröße eine Kraftwirkung vorbestimmter Art identifizierbar ist.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, bei Identifikation des Bedienbefehls den Verstellantrieb in einem Verstellmodus zum Verstellen der Innenraumbaugruppe anzusteuern. In dem Verstellmodus kann die Innenraumbaugruppe zum Beispiel in einem Automatikbetrieb bis in eine definierte Verstellposition automatisch verfahren werden. In anderer Ausgestaltung kann in dem Verstellmodus zum Beispiel ein Servobetrieb initiiert werden, im Rahmen dessen die Innenraumbaugruppe in elektromotorisch unterstützter Weise manuell durch einen Nutzer verstellt werden kann. In wiederum anderer Ausgestaltung kann in einen sogenannten Anstupsbetrieb geschaltet werden, in dem die Steuereinrichtung einen Unterstützungsstrom an dem Verstellantrieb zum Aufheben einer Selbsthemmung des Verstellantriebs und der mit dem Verstellantrieb wirkverbundenen Verstellkinematik bereitstellt, sodass ein Verstellen der Innenraumbaugruppe manuell durch einen Nutzer in einer im Wesentlichen kraftlosen Weise erfolgen kann.
Beispielsweise kann bei aktiviertem Verstellmodus die Steuereinrichtung den Verstellantrieb mit einem Unterstützungsstrom anzusteuern, der so bemessen ist, dass die Innenraumbaugruppe durch eine durch einen Nutzer manuell an der Innenraumbaugruppe erzeugte Nutzerkraft unter Überwindung der Selbsthemmung der Verstellkinematik in Bewegung versetzbar ist. Während bei nicht bestromtem Verstellantrieb die Innenraumbaugruppe durch die Verstellkinematik in Position gehalten wird und somit auch durch abtriebseitig an der Innenraumbaugruppe bewirkte Nutzerkraft nicht verstellt werden kann, kann die Innenraumbaugruppe manuell in Bewegung versetzt werden, wenn der Verstellantrieb in einem Verstellmodus einen Unterstützungsstrom bereitstellt und dadurch die Selbsthemmung der Verstellkinematik aufgehoben wird. Hierzu ist die Steuereinrichtung ausgebildet, bei aktiviertem Verstellmodus dem Verstellantrieb einen Unterstützungsstrom zuzuführen, der bewirkt, dass die Selbsthemmung der Verstellkinematik aufgehoben wird. Dies führt dazu, dass eine manuelle Nutzerkraft an der Innenraumbaugruppe zu einer Bewegung an der Innenraumbaugruppe führt und die Innenraumbaugruppe somit durch manuelle Nutzerkraft in Bewegung versetzt werden kann. Durch Speisen des Verstellantriebs mit dem Unterstützungsstrom wird die an sich selbsthemmende Verstellkinematik somit freigeschaltet und kann durch Einleiten einer abtriebseitigen Kraft bewegt werden.
In einer Ausgestaltung ist der Unterstützungsstrom so bemessen, dass eine durch den Unterstützungsstrom bewirkte Verstellkraft die Innenraumbaugruppe nicht bewegt. Bei Aktivierung des Verstellmodus wird der Verstellantrieb somit derart bestromt, dass an der Verstellkinematik eine Verstellkraft zur Überwindung der Selbsthemmung bereitgestellt wird, die Verstellkinematik durch den Unterstützungsstrom jedoch nicht bewegt und somit auch die Innenraumbaugruppe nicht verstellt wird. Durch Bestromung mit dem Unterstützungsstrom bei Aktivierung des Verstellmodus wird somit (lediglich) die Selbsthemmung überwunden, es erfolgt jedoch noch keine Verstellbewegung.
Die Verstellkinematik kann beispielsweise ein Schneckengetriebe oder ein Spindelgetriebe verwirklichen. Bei einem Schneckengetriebe steht eine Antriebsschnecke über eine Schneckenverzahnung mit einem Antriebsrad in Getriebeeingriff. Bei einem Spindelgetriebe weist eine Spindel ein Spindelgewinde auf, das mit einem Innengewinde einer Spindelmutter in Gewindeeingriff steht, wobei durch Drehen der Spindel oder, alternativ, durch Drehen der Spindelmutter eine Längsbewegung der Spindelmutter relativ zu der Spindel bewirkt werden kann.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, den Erkennungsmodus in Abhängigkeit von zumindest einem Triggerkriterium zu aktivieren. Um einen übermäßigen Stromverlauf zu vermeiden, soll der Erkennungsmodus nicht stets im Fahrzeug aktiviert sein, sondern nur in bestimmten Situationen. Zum Aktivieren des Erkennungsmodus kann die Steuereinrichtung beispielsweise ein oder mehrere Triggerkriterien auswerten, um in Abhängigkeit von den Triggerkriterien zu bestimmen, ob der Erkennungsmodus aktiviert werden soll oder nicht. Liegen ein oder mehrere Triggerkriterien vor, so wird der Erkennungsmodus gestartet.
Dadurch, dass der Erkennungsmodus in Abhängigkeit von einem oder mehreren Triggerkriterien gestartet wird, kann eine Sensorik zum Initiieren des Erkennungsmodus zum Erkennen eines Verstellwunsches vereinfacht werden. Insbesondere ist keine Sensorik erforderlich, die eine Nutzergeste überwacht und auswertet. Der Erkennungsmodus kann anhand von vergleichsweise einfach zu ermittelnden Kriterien gestartet werden, beispielsweise einem Öffnungszustand einer Fahrzeugtür oder einem Belegungszustand eines Fahrzeugsitzes.
Bei einem Triggerkriterium kann es sich beispielsweise um einen Belegungszustand der Innenraumbaugruppe handeln. Handelt es sich bei der Innenraumbaugruppe beispielsweise um einen Fahrzeugsitz oder eine Baugruppe eines Fahrzeugsitzes, beispielsweise die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, so stellt die Steuereinrichtung den Erkennungsmodus beispielsweise nur dann zur Verfügung, wenn der Fahrzeugsitz nicht durch einen Fahrzeuginsassen belegt ist. Beispielsweise nur bei leerem Fahrzeugsitz soll die Rückenlehne zu verstellen sein. Der Belegungszustand kann hierbei beispielsweise anhand eines (kapazitiven) Belegungssensors, anhand des Zustands eines Gurtschlosses oder auch durch eine Innenraumüberwachungseinrichtung ausgewertet werden. Bei einem Triggerkriterium kann es sich auch um einen Bewegungszustand der Innenraumbaugruppe handeln. Wird beispielsweise ein vorderer Fahrzeugsitz bewegt, so kann zum Beispiel eine Antriebsvorrichtung an einem hinteren Fahrzeugsitz oder an einer Mittelkonsole in den Erkennungsmodus geschaltet werden, um eine Bewegung an dem hinteren Fahrzeugsitz oder der Mittelkonsole zu ermöglichen.
Bei einem anderen Triggerkriterium kann es sich um den Öffnungszustand einer Fahrzeugtür, insbesondere einer Fahrzeugseitentür oder einer Heckklappe, handeln. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, den Erkennungsmodus zu aktivieren, sobald eine Fahrzeugseitentür geöffnet wird. Wird beispielsweise die rechte, hintere Fahrzeugseitentür geöffnet, so kann der Erkennungsmodus für einen Fahrzeugsitz rechts hinten und/oder rechts vorne gestartet werden. Wird demgegenüber die linke, hintere Fahrzeugseitentür geöffnet, so wird beispielsweise der Erkennungsmodus für einen Fahrzeugsitz links hinten und/oder links vorne gestartet. Wird festgestellt, dass die Heckklappe geöffnet wird, so kann der Erkennungsmodus beispielsweise für eine hintere Sitzreihe in einem Fahrzeug gestartet werden.
Als zusätzliches Kriterium kann ein Fahrzustand des Fahrzeugs ausgewertet werden. So kann der Erkennungsmodus beispielsweise nur bei Stillstand des Fahrzeugs möglich sein. Alternativ kann der Erkennungsmodus bei Stillstand des Fahrzeugs, gegebenenfalls aber auch bei Fahrt aktiviert werden. Bei Fahrt des Fahrzeugs kann hierbei situationsabhängig der Erkennungsmodus unterbunden werden, beispielsweise abhängig von der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder bei einer sogenannten "Precrash"-Warnung, die auf einen möglicherweise drohenden Crash hinweist. Befindet sich die Antriebsvorrichtung bei einer solchen "Precrash"-Warnung gerade im Erkennungsmodus, so kann der Erkennungsmodus abgeschaltet und die Innenraumbaugruppe in ihrer gerade eingenommenen Position arretiert werden, um gegebenenfalls Crashkräfte aufnehmen und ableiten zu können.
Als anderes Triggerkriterium kann beispielsweise auch ein Sensorsignal einer Sensoreinrichtung, zum Beispiel einer Innenraumüberwachungseinrichtung (zum Beispiel eines Radar- oder Lidarsystems) oder eines Bewegungssensors an einer Innenraumbaugruppe, ausgewertet werden. Weitere Triggerkriterien können sein: Verstellung einer benachbarten Innenraumbaugruppe; Betätigen der Fahrzeugzündung; eine dedizierte Nutzeraktion (z.B. Betätigen einer Taste am Sitz oder am Menü im Bordcomputer oder ein Sprachbefehl).
Ein Abschalten des Erkennungsmodus nach einem Triggerkriterium oder einer Kombination von Triggerkriterien kann zum Beispiel erfolgen: wenn ein Triggerkriterium nicht mehr vorliegt; nach einer erfolgten Verstellung; zeitgesteuert; bei abgestelltem Fahrzeug, zum Beispiel anhand eines "Strombudgets".
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, nach dem Aktivieren des Erkennungsmodus ein Hinweissignal als Hinweis auf den Erkennungsmodus zum Ausgeben an einen Nutzer zu erzeugen. So kann die Steuereinrichtung beispielsweise ein Hinweissignal erzeugen, das über eine Fahrzeugeinrichtung, wie zum Beispiel ein Audiosystem des Fahrzeugs, ausgegeben wird, um dem Nutzer zu signalisieren, dass der Erkennungsmodus zum Verstellen gestartet worden ist.
Der Verstellantrieb kann beispielsweise als Gleichstrommotor, besonders vorteilhaft als bürstenloser Gleichstrommotor (sogenannter BLDC-Motor) ausgebildet sein. Grundsätzlich können jedoch auch andere Motoren verwendet werden.
Die Steuereinrichtung kann in den Verstellantrieb integriert sein, kann aber auch separat vom Verstellantrieb ausgebildet sein, beispielweise durch ein Sitzsteuergerät oder ein Zentralsteuergerät in dem Fahrzeug.
Unterschiedliche Applikationen für eine Antriebsvorrichtung der beschriebenen Art sind denkbar und möglich.
In einer Applikation kann die Innenraumbaugruppe zum Beispiel durch einen Fahrzeugsitz verwirklicht sein. Die Antriebsvorrichtung kann hierbei insbesondere zum Verstellen einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes relativ zu einem Sitzteil des Fahrzeugsitzes ausgebildet sein. Alternativ kann die Antriebsvorrichtung für eine Sitzlängsverstellung ausgebildet sein. Wiederum alternativ kann die Antriebsvorrichtung für eine Sitzhöhenverstellung ausgebildet sein.
In anderer Applikation kann die Innenraumbaugruppe zum Beispiel durch ein Konsolenelement, zum Beispiel eine Mittelkonsole, eine Armlehne, einen Tisch oder eine andere Baugruppe im Fahrzeuginnenraum verwirklicht sein. In einer Applikation ist die Innenraumbaugruppe durch einen Fahrzeugsitz verwirklicht und kann im Rahmen einer sogenannten Easy-Entry-Funktion in eine Easy-Entry-Stellung bewegt werden, in der der Fahrzeugsitz zum einen mit einer Rückenlehne nach vorne geklappt ist und zum anderen im Ganzen in eine vordere Stellung verschoben ist, sodass ein Raum hinter dem Fahrzeugsitz freigegeben ist, insbesondere für einen erleichterten Einstieg auf eine hinter dem Fahrzeugsitz gelegene Sitzreihe. In diesem Fall kann der Fahrzeugsitz beispielsweise zwei Antriebsvorrichtungen mit je einem elektromotorischen Verstellantrieb und einer Verstellkinematik aufweisen, über die zum einen der Fahrzeugsitz längs im Fahrzeug verschiebbar und zum anderen die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes relativ zu einem Sitzteil des Fahrzeugsitzes verschwenkbar ist. Auf einer oder auf beiden Antriebsvorrichtungen kann zum Beispiel abhängig von zumindest einem Triggerkriterium ein Erkennungsmodus aktiviert werden, um den Fahrzeugsitz in die Easy-Entry-Stellung zu überführen oder aus der Easy-Entry-Stellung zurück in eine Normalgebrauchsstellung zu bringen.
Im Rahmen einer solchen Applikation kann der Easy-Entry-Funktion beispielsweise aktiviert werden, wenn in dem Erkennungsmodus eine Kraftwirkung an dem Rückenlehnenteil des Fahrzeugsitzes oder an dem Fahrzeugsitz erkannt wird. Ist der Erkennungsmodus beispielsweise in der Antriebsvorrichtung zum Verstellen des Rückenlehnenteils relativ zum Sitzteil implementiert, wird der Erkennungsmodus zum Beispiel in Abhängigkeit zumindest eines Triggerkriteriums aktiviert.
Beispielsweise kann ein Nutzer, der auf einem Fahrzeugsitz hinter einem davor gelegenen Fahrzeugsitz sitzt und aus dem Fahrzeug aussteigen möchte, auf die Rückenlehne des davor gelegenen Fahrzeugsitzes drücken. Befindet sich die der Verstellung der Rückenlehne zugeordnete Antriebsvorrichtung dieses Fahrzeugsitzes in dem Erkennungsmodus, so kann eine solche Kraftwirkung als Bedienbefehl interpretiert werden und ein Verstellmodus zum Beispiel zum automatischen Verstellen des gesamten Fahrzeugsitzes in eine Easy-Entry-Stellung gestartet und somit das Rückenlehnenteil relativ zum Sitzteil in eine vorgeklappte Position verschwenkt und der Fahrzeugsitz insgesamt in eine nach vorne verschobene Position verstellt werden.
Als Triggerkriterium zum Starten des Erkennungsmodus an einer oder an mehreren Antriebsvorrichtungen des Fahrzeugsitzes im Rahmen einer Easy-Entry-Funktion, insbesondere an einer Antriebsvorrichtung zum Verstellen des Rückenlehnenteils des Fahrzeugsitzes und an einer Antriebsvorrichtung zum Längsverstellen des Fahrzeugsitzes, kann beispielsweise berücksichtigt werden, ob das Fahrzeug sich in einer stehenden Position befindet. Zusätzlich oder alternativ kann berücksichtigt werden, ob der zu verstellende Fahrzeugsitz unbelegt ist. Wiederum zusätzlich oder alternativ kann berücksichtigt werden, ob eine Fahrzeugtür geöffnet ist. Liegt ein T riggerkriterium oder eine vorbestimmte Kombination von Triggerkriterien vor, kann an einer oder an mehreren Antriebsvorrichtungen des Fahrzeugsitzes im Rahmen der Easy-Entry-Funktion der Erkennungsmodus gestartet werden, sodass ein Bedienbefehl erkannt werden kann, um nach Erkennung des Bedienbefehls im Rahmen der Easy-Entry-Funktion den Fahrzeugsitz automatisch und elektromotorisch in eine definierte Endstellung zu bringen, die der Easy- Entry-Stellung entspricht.
Auch Ausschlusskriterien für den Erkennungsmodus können in diesem Zusammenhang definiert sein. Ist beispielsweise der Fahrzeugsitz, der im Rahmen der Easy-Entry-Funktion verstellt werden soll, belegt, so kann der Erkennungsmodus verhindert sein und somit auch bei Vorliegen eines oder mehrerer Triggerkriterien nicht gestartet werden.
Der Erkennungsmodus kann beispielsweise jeweils für eine begrenzte Zeit bei Vorliegen eines Triggerkriteriums oder einer Kombination von mehreren Triggerkriterien gestartet werden. Wird innerhalb dieser begrenzten Zeit keine Bedienbefehl an der Innenraumbaugruppe erkannt, so wird der Erkennungsmodus wieder gestoppt.
Die Steuereinrichtung zum Steuern des Erkennungsmodus kann beispielsweise durch ein Sitzsteuergerät oder ein Zentralsteuergerät im Fahrzeug verwirklicht sein. Eine solche Steuereinrichtung kann zum Beispiel überein Bussystem, zum Beispiel einen LIN-Bus oder einen CAN-Bus, mit einer lokalen Steuereinheit einer jeweiligen Antriebsvorrichtung kommunizieren.
Steuerungsaufgaben können zum Beispiel auch verteilt übernommen werden. Beispielsweise kann das Vorliegen von Triggerkriterien durch ein übergeordnetes Steuergerät geprüft und der Erkennungsmodus entsprechend gestartet werden. Ein Erkennen eines Bedienbefehls kann demgegenüber beispielsweise durch eine lokale Steuereinheit einer Antriebsvorrichtung durchgeführt werden.
Nach einem weiteren Aspekt weist ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe eines Fahrzeugs auf: Bereitstellen eines elektromotorischen Verstellantriebs zum Erzeugen einer Verstellkraft; Bereitstellen einer durch den Verstellantrieb antreibbaren Verstellkinematik zum Übertragen einer durch den Verstellantrieb erzeugten Verstellkraft auf die Innenraumbaugruppe; Bereitstellen einer Steuereinrichtung zum Steuern des Verstellantriebs; Ansteuern des Verstellantriebs durch die Steuereinrichtung in einem Erkennungsmodus, um die Innenraumbaugruppe über einen vorbestimmten Verstellweg zu verstellen oder um den Verstellantrieb anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs oder anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs zu regeln; Erfassen, durch die Steuereinrichtung, einer Kenngröße in dem Erkennungsmodus; und Identifizieren, durch die Steuereinrichtung, eines einen Verstellwunsch eines Nutzers zum Verstellen der Innenraumbaugruppe anzeigenden Bedienbefehls anhand der Kenngröße.
Die vorangehend für die Antriebsvorrichtung beschriebenen Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen finden analog auch auf das Verfahren Anwendung.
Nach einem weiteren Aspekt umfasst ein Computerprogrammprodukt Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das vorangehend angegebene Verfahren auszuführen.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Innenraumbaugruppe in Form eines Fahrzeugsitzes;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Antriebsvorrichtung umfassend einen Verstellantrieb und eine Verstellkinematik zum Übertragen einer durch den Verstellantrieb erzeugten Verstellkraft auf eine Innenraumbaugruppen;
Fig. 3 eine Ansicht eines Motorstromverlaufs im Rahmen eines Erkennungsmodus bei einem Verstellen über einen vorbestimmten Verstellweg;
Fig. 4 eine andere Ansicht des Motorstromverlaufs gemäß Fig. 3, abschnittsweise normiert auf einen gemeinsamen Startpunkt;
Fig. 5 eine Ansicht eines anhand eines vorbestimmten Motorstromverlaufs geregelten Motorstroms in einem Erkennungsmodus; Fig. 6 eine Ansicht eines anderen Beispiels eines anhand eines vorbestimmten Motorstromverlaufs geregelten Motorstroms;
Fig. 7A das Beispiel des Motorstroms gemäß Fig. 6;
Fig. 7B ein Stromintegral des Motorstroms gemäß Fig. 7A; und
Fig. 8 eine Ansicht eines Beispiels eines anhand eines vorbestimmten
Motorstromverlaufs geregelten Motorstroms zur Bestimmung eines Verlaufs einer variierenden Kenngröße.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Fahrzeug 1 , das einen durch eine Fahrzeugkarosserie 10 eingefassten Innenraum ausbildet, in dem Innenraumbaugruppen zum Beispiel in Form von Fahrzeugsitzen 11 und zudem gegebenenfalls weitere Innenraumbaugruppen wie zum Beispiel Konsolenelementen, Monitore, Trennwände, Ablagen, Staufächer oder dergleichen angeordnet sind.
Im Rahmen von neuen Innenraumkonzepten, zum Beispiel im Zusammenhang mit autonom fahrenden Fahrzeugen, können Innenraumbaugruppen 11 in variabler Weise im Innenraum eines Fahrzeugs 1 verstellbar sein.
Zum Beispiel kann eine Innenraumbaugruppe 11 in Form eines Fahrzeugsitzes in variabler Weise verstellbar sein, um den Fahrzeugsitz entlang einer durch eine Fahrzeuglängsrichtung X und eine Fahrzeugquerrichtung Y definierten Verstellebene zu verstellen und zudem gegebenenfalls um eine Vertikalrichtung Z zu verdrehen. Zudem können Baugruppen des Fahrzeugsitzes, zum Beispiel die Rückenlehne 112, verstellbar sein, um die Stellung der jeweiligen Baugruppe anzupassen. Beispielsweise kann die Rückenlehne 112 in ihrer Neigung verstellbar sein. Zudem kann das Sitzteil 111 in seiner Höhenposition und auch in seiner Neigungsstellung einstellbar sein.
Bei einer Innenraumbaugruppe 11 besteht grundsätzlich der Wunsch nach einem komfortablen, intuitiven, haptisch angenehmen Verstellen durch einen Nutzer. Das Verstellen soll hierbei nach Möglichkeit präzise und schnell erfolgen können, wobei der dafür erforderliche Kraftaufwand durch einen Nutzer begrenzt sein soll.
Zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe 11 ist, wie dies schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, eine Antriebsvorrichtung 2 vorgesehen, die mit einer Steuereinrichtung 3 in Verbindung steht. Die Antriebsvorrichtung 2 ist elektromotorisch ausgestaltet und kann betrieben werden, um eine zugeordnete Innenraumbaugruppe 11 elektromotorisch zwischen unterschiedlichen Positionen zu bewegen.
Grundsätzlich kann einer jeden zu verstellenden Innenraumbaugruppe 11 oder einer zu verstellenden Unterbaugruppe einer Innenraumbaugruppe 11 , beispielsweise der Rückenlehne 112 eines Fahrzeugsitzes, eine eigene elektromotorische Antriebsvorrichtung 2 zugeordnet sein, wobei die Antriebsvorrichtungen 2 beispielsweise mit einer gemeinsamen Steuereinrichtung 3 verbunden sein können, sodass die Steuereinrichtung 3 die Antriebsvorrichtungen 2 zum Verstellen der zugeordneten Innenraumbaugruppe und 11 gemeinsam steuert.
Unter Verwendung der Antriebsvorrichtung 2 kann eine zugeordnete Innenraumbaugruppe 11 entlang einer definierten Bewegungsbahn zu verstellen sein. Beispielsweise kann ein Fahrzeugsitz entlang der Fahrzeuglängsrichtung X entlang einer durch Führungsschienen definierten Bewegungsbahn relativ zu einem Fahrzeugboden längs zu verschieben sein. Ein Rückenlehnenteil 112 kann zudem um eine definierte Schwenkachse 110 relativ zum Sitzteil 111 zu verschwenken sein.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Antriebsvorrichtung 2, die zum elektromotorischen Verstellen einer zugeordneten Innenraumbaugruppe 11 ausgestaltet ist. Die Antriebsvorrichtung 2 kann zum Beispiel in einem Servobetrieb ein manuelles, aber elektromotorisch unterstütztes Verstellen der zugeordneten Innenraumbaugruppe 11 und in einem Automatikbetrieb ein automatisches Verstellen zum Beispiel zwischen definierten Verstellpositionen ermöglichen.
Die Antriebsvorrichtung 2 weist einen elektromotorischen Verstellantrieb 20 in Form eines Elektromotors auf, der mit einem Getriebe 21 wirkverbunden ist. Das Getriebe 21 dient zum Antreiben eines Abtriebselements 22, das auf ein Verstellgetriebe 23, zum Beispiel ein Spindelmuttergetriebe, und darüber auf eine Verstellbaugruppe 24, zum Beispiel eine Spindel, zum Verstellen der zugeordneten Innenraumbaugruppe 11 einwirkt. Das Getriebe 21 verwirklicht gemeinsam mit dem Abtriebselement 22, dem Verstellgetriebe 23 und der Verstellbaugruppe 24 eine Verstellkinematik zum Übertragen einer Verstellkraft von dem Verstellantrieb 20 auf die zugeordnete Innenraumbaugruppe 11.
Beispielsweise kann das Abtriebselement 22 durch eine Antriebsschnecke mit einer daran geformten Schneckenverzahnung ausgestaltet sein, die mit einem Verstellgetriebe 23 aufweisend ein Getriebeelement in Form einer Spindelmutter in Eingriff steht. Die Spindelmutter kann beispielsweise an einer Verstellbaugruppe 24 in Form einer Spindel angeordnet sein, sodass durch Antreiben der Spindelmutter eine Längsverstellung zwischen der Spindelmutter und der Spindel bewirkt und somit eine zugeordnete Innenraumbaugruppe 11 längsverstellt wird. Eine solche Verstellkinematik kann beispielsweise bei einer Längsverstelleinrichtung einer Innenraumbaugruppe 11 zum Beispiel in Form eines Fahrzeugsitzes verwirklicht sein.
Der Verstellantrieb 20 mit dem Getriebe 21 und der über das Abtriebselement 22, das Verstellgetriebe 23 und die Verstellbaugruppe 24 bereitgestellten Verstellkinematik ist vorzugsweise selbsthemmend ausgestaltet. Ist der Verstellantrieb 20 somit nicht bestromt, wird die jeweils zugeordnete Innenraumbaugruppe 11 durch die Verstellkinematik in Position gehalten.
Das Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 soll in komfortabler Weise durch einen Nutzer vorgenommen werden können, indem ein Nutzer an der zu verstellenden Innenraumbaugruppe 11 angreift und durch manuelle Kraftwirkung eine Verstellbewegung initiiert. Während bei nicht bestromtem Verstellantrieb 20 ein manuelles Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 aufgrund der Selbsthemmung der Verstellkinematik ausgeschlossen ist und eine abtriebseitig in die Innenraumbaugruppe 11 eingeleitete Verstellkraft durch die Verstellkinematik gesperrt ist, kann vorgesehen sein, dass in einem Verstellmodus durch Bestromen des Verstellantriebs die Selbsthemmung überwunden und somit ein manuelles Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 ermöglicht wird.
Insbesondere kann die Steuereinrichtung 3 dazu ausgebildet sein, einen Verstellmodus zum Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 zu aktivieren und bei aktiviertem Verstellmodus den Verstellantrieb 20 mit einem Unterstützungsstrom anzusteuern. Der Unterstützungsstrom ist hierbei so bemessen, dass die Selbsthemmung der Verstellkinematik aufgehoben wird, sodass bei Angreifen eines Nutzers an der Innenraumbaugruppe 11 diese manuell bewegt werden kann.
Eine Verstellbewegung einer Innenraumbaugruppe 11 - zum Beispiel eines Fahrzeugsitzes oder einer Unterbaugruppe des Fahrzeugsitzes, zum Beispiel des Rückenlehnenteils 112 - soll vorliegend dann initiiert werden, wenn ein Bedienbefehl eines Nutzers an der Innenraumbaugruppe 11 , zum Beispiel dem Fahrzeugsitz, erkannt wird. Die Bedienung des Nutzers soll hierbei so erfolgen können, dass eine Verstellbewegung durch den Nutzer intuitiv und komfortabel initiiert werden kann, ohne dass ein Nutzer hierzu zum Beispiel einen Taster oder ein anderes dediziertes Bedienelement zu betätigen hat.
Zum Erkennen eines Bedienbefehls ist die Steuereinrichtung 3 dazu ausgebildet, in einem Erkennungsmodus den Verstellantrieb 20 in einer vorbestimmten Weise anzusteuern und bei der Ansteuerung eine Kenngröße zu erfassen, um anhand der Kenngröße einen Bedienbefehl zu identifizieren, der einen Verstellwunsch eines Nutzers zum Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 anzeigt.
Im Rahmen des Erkennungsmodus erfolgt die Ansteuerung des Verstellantriebs 20 generell anhand einer bestimmten Vorgabe, wobei im Rahmen der Ansteuerung ein oder mehrere Kenngrößen erfasst werden. Bei der Vorgabe kann es sich beispielsweise um einen vorbestimmten Verstellweg handeln. Bei der Vorgabe kann es sich aber auch zum Beispiel um einen vorbestimmten Drehzahlverlauf oder einen vorbestimmten Stromverlauf handeln.
So kann beispielsweise im Rahmen des Erkennungsmodus die Steuereinrichtung 3 den Verstellantrieb 20 ansteuern, um die Innenraumbaugruppe 11 über einen vorbestimmten Verstellweg zum Beispiel in spannungsgeregelter Weise zu verstellen. Bei der Verstellbewegung über den vorbestimmten Verstellweg können ein Motorstrom und eine Motordrehzahl erfasst werden, um anhand des Motorstroms oder der Motordrehzahl eine Kenngröße zu bestimmen.
Fig. 3 zeigt beispielhaft eine Motorstrom kurve I, die im Rahmen des Erkennungsmodus erfasst worden ist. So wird im Rahmen des Erkennungsmodus, gesteuert durch die Steuereinrichtung 3, die Innenraumbaugruppe 11 durch den Verstellantrieb 20 bei dem Beispiel gemäß Fig. 3 über einen definierten Weg verstellt, wobei die Verstellung zum Beispiel in spannungsgeregelter Weise oder auch in drehzahlgeregelter Weise erfolgt, sodass sich der Motorstrom gemäß Fig. 3 ergibt. In einer Zeitspanne T0 zwischen Zeitpunkten tO und t1 kann zum Beispiel der Verstellantrieb 20, gesteuert durch die Steuereinrichtung 3, die Innenraumbaugruppe 11 in eine erste Bewegungsrichtung M1 über einen vorbestimmten Verstellweg verstellen. In einer anschließenden Zeitspanne T0 zwischen Zeitpunkten t1 bis t2 (entsprechend der Länge der Zeitspanne T0 zwischen den Zeitpunkten tO und t1) wird die Innenraumbaugruppe 11 über den gleichen Verstellweg zurück in eine zweite Bewegungsrichtung M2 verstellt, sodass zum Zeitpunkt t2 die ursprüngliche Ausgangslage der Innenraumbaugruppe 11 wieder erreicht ist. In einer Zeitspanne T 1 zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 erfolgt wiederum eine Verstellung in die Bewegungsrichtung M1 über den vorbestimmten Verstellweg, und in einer Zeitspanne T2 zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 erfolgt eine Rückverstellung in die Bewegungsrichtung M2.
In unterschiedlichen Erkennungsphasen A1 , A2, A3, A4 erfolgt somit eine Hin- und Rückverstellung der Innenraumbaugruppe 11 durch den Verstellantrieb 20, gesteuert durch die Steuereinrichtung 3. In jeder Erkennungsphase A1 , A2, A3, A4 wird die Innenraumbaugruppe 11 über eine Strecke entsprechend dem vorbestimmten Verstellweg verstellt, wobei die Verstellung alternierend in die erste Bewegungsrichtung M1 und die zweite Bewegungsrichtung M2 erfolgt. Der vorbestimmte Verstellweg, über den die Hin- und Rückbewegung erfolgt, kann hierbei klein sein, zum Beispiel einige Millimeter oder Zentimeter.
Während der Hin- und Rückbewegung wird der Verstellantrieb 20 zum Erzeugen einer Verstellkraft an der Innenraumbaugruppe 11 bestromt, wobei der Verstellantrieb 20 beispielsweise spannungsgeregelt oder - bei dem Beispiel gemäß Fig. 3 - drehzahlgeregelt angesteuert wird. Bei der Verstellbewegung wird der Motorstrom I erfasst und aufgezeichnet, sodass eine Motorstrom kurve, wie in Fig. 3 dargestellt, erhalten wird.
Angemerkt sei, dass beispielsweise anstelle des Motorstroms die Drehzahl erfasst werden kann, um eine Drehzahlkurve zu erhalten. In diesem Fall erfolgt die Ansteuerung des Verstellantriebs 20 spannungsgeregelt oder stromgeregelt.
In jeder Erkennungsphase A1 , A2, A3, A4 erfolgt die Verstellung über den vorbestimmten Verstellweg. Die Stromkurve zwischen den Zeitpunkten tO, t1 entspricht somit dem Motorstromverlauf bei einem Verstellen über den Verstellweg in die Hinrichtung M1 in einer ersten Erkennungsphase A1 , die Motorstromkurve zwischen den Zeitpunkten t1 , t2 dem Motorstromverlauf beim Verstellen über den Verstellweg in Rückrichtung M2 in einer zweiten Erkennungsphase A2 (entsprechend stellt sich ein negativer Motorstrom ein) usw.
Die Verstellung der Innenraumbaugruppe 11 in dem Erkennungsmodus erfolgt, um einen Bedienbefehl eines Nutzers zu identifizieren, der einen Verstellwunsch des Nutzers zum Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 anzeigt. So kann ein Nutzer, um einen Bedienbefehl ausüben, in eine Richtung auf die Innenraumbaugruppe 11 drücken oder an der Innenraumbaugruppe 11 ziehen und somit eine Kraftwirkung F (siehe Fig. 1) an der Innenraumbaugruppe 11 bewirken. Abhängig von der Größe der Kraft und von der Richtung der Kraft wird eine Bewegung der Innenraumbaugruppe 11 in die Bewegungsrichtung M1 unterstützt und einer Bewegung in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung M2 entgegengewirkt oder umgekehrt.
Dies kann anhand der Motorstromkurve im Erkennungsmodus erkannt werden.
In den Erkennungsphasen A1 , A2 zwischen den Zeitpunkten tO, t1 bzw. t1 , t2 besteht keine Kraftwirkung F durch einen Nutzer an der Innenraumbaugruppe 11. Entsprechend sind die Zeitspannen TO zwischen den Zeitpunkten tO, t1 bzw. t1 , t2 näherungsweise gleich groß, und auch die maximalen Stromwerte 11 , 12 in den Erkennungsphasen A1 , A2 sind im Betrag näherungsweise gleich.
In den Erkennungsphasen A3, A4 besteht demgegenüber eine Kraftwirkung F in die in Fig.
I eingezeichnete Richtung, sodass die motorische Bewegung der Innenraumbaugruppe
I I in der Erkennungsphase A3 in die Bewegungsrichtung M1 durch die Nutzerkraft F unterstützt wird, der Bewegung in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung M2 in der Erkennungsphase A4 demgegenüber aber entgegengewirkt wird. In der Stromkurve ergibt sich, dass in der Erkennungsphase A3, in der die Innenraumbaugruppe 11 über den vorgegebenen Verstellweg in die Bewegungsrichtung M1 verstellt wird, sich ein niedrigerer Maximalstrom I3 einstellt und die Verstellbewegung zudem in einer kürzeren Zeitspanne T1 , die kleiner als die Zeitspanne TO ist, erfolgt. In der Erkennungsphase A4 demgegenüber, in der die Rückbewegung in die Bewegungsrichtung M2 über den Verstellweg erfolgt, stellt sich ein maximaler Stromwert I4 ein, der im Betrag größer ist als der Referenzwert des Betrags der Stromwerte 11 , I2 ohne Kraftwirkung F des Nutzers. Zudem ist die Zeitspanne T2 zwischen den Zeitpunkten t3, t4 größer als die Zeitspanne TO, sodass eine längere Verstelldauer zum Zurücklegen des vorbestimmten Verstellwegs erforderlich ist.
Die unterschiedlichen Stromverläufe in den einzelnen Erkennungsphasen A1 , A2, A3, A4 sind in Fig. 4, normalisiert auf einen gemeinsamen Startpunkt, übereinandergelegt. Dies verdeutlicht die Abweichung in den maximalen Stromwerten I3, I4 bei belasteter Innenraumbaugruppe 11 von den maximalen Stromwerten 11 , I2 bei unbelasteter Innenraumbaugruppe 11 und zudem die Abweichung der Zeitspannen T1 , T2 von der Zeitspanne TO bei unbelasteter Innenraumbaugruppe 11.
Die Stromwerte I3, 14 und die Zeitspannen T1 , T2 stellen Kenngrößen dar, die ausgewertet werden können, um auf einen Bedienbefehl zu schließen. So kann anhand eines Abweichens der jeweiligen Kenngröße von einer Referenzgröße, entsprechend zum Beispiel dem maximalen Stromwert 11 , I2 bei unbelasteter Innenraumbaugruppe 11 bzw. der Zeitspanne TO zum Verstellen über den Verstellweg bei unbelasteter Innenraumbaugruppe 11 , bestimmt werden, ob eine Kraftwirkung F an der Innenraumbaugruppe 11 vorliegt, die auf einen Bedienbefehl hindeutet. Ist die Abweichung beispielsweise größer als ein vorbestimmtes Maß, so wird auf einen Bedienbefehl geschlossen.
Zudem kann die Kraftrichtung bestimmt werden, indem in den unterschiedlichen Erkennungsphasen A3, A4 die Richtung der Abweichung nach oben bzw. nach unten mit Bezug auf die Referenzgröße bestimmt wird. Aus der Reduzierung des maximalen Stromwerts I3 mit Blick auf die Referenzgröße 11 und/oder aus der Reduzierung der Zeitspanne T1 mit Bezug auf die Referenzgröße TO in der Erkennungsphase A3 und zudem aus der betragsmäßen Vergrößerung des maximalen Stromwerts I4 gegenüber der Referenzgröße I2 und aus der Vergrößerung der Zeitspanne T2 gegenüber der Referenzgröße TO kann darauf geschlossen werden, dass die Kraftwirkung F in Richtung der Bewegungsrichtung M1 wirkt.
Wird ein Bedienbefehl erkannt, kann ein Verstellmodus zum Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 gestartet werden, im Rahmen dessen die Innenraumbaugruppe 11 zum Beispiel in einem Automatikbetrieb in eine vorbestimmte Position, zum Beispiel im Rahmen einer Easy-Entry-Verstellung, verstellt wird. Alternativ kann in dem Verstellmodus zum Beispiel ein Servobetrieb gestartet werden, in dem ein manuelles, aber elektromotorisch unterstütztes Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 ermöglicht wird.
Bei dem Beispiel gemäß Fig. 3 wird im Rahmen des Erkennungsmodus die Innenraumbaugruppe 11 über einen vorbestimmten Weg hin und zurück verstellt. Es kommt somit zu einer Bewegung an der Innenraumbaugruppe 11 , wobei die Bewegung um die Ausgangslage herum erfolgt und somit nach Beendigung des Erkennungsmodus sich die Innenraumbaugruppe 11 zumindest näherungsweise wieder in der Ausgangsposition befindet, die die Innenraumbaugruppe 11 vor Starten des Erkennungsmodus eingenommen hat.
In einem anderen Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 5, erfolgt in dem Erkennungsmodus eine Bestromung des Verstellantriebs 20 anhand eines vorgegebenen Stromverlaufs. Hierzu wird, bei dem Beispiel gemäß Fig. 5, der Verstellantrieb 20 anhand einer rampenförmigen, linear ansteigenden Stromkurve bestromt, wobei die Bestromung abgeschaltet wird, sobald eine einsetzende Bewegung an der Innenraumbaugruppe 11 erkannt wird. Entsprechend wird im Rahmen des Erkennungsmodus die Innenraumbaugruppe 11 im Wesentlichen nicht bewegt und ändert somit ihre Position nicht.
Bei dem Beispiel gemäß Fig. 5 wird der Motorstrom in Erkennungsphasen A1-A5 im Rahmen einer Stromregelung linear gesteigert. So wird zwischen den Zeitpunkten tO, t1 in einer ersten Erkennungsphase A1 der Motorstrom I von 0 bis auf einen Wert 11 zum Zeitpunkt t1 gesteigert, wobei zum Zeitpunkt t1 eine einsetzende Bewegung der Innenraumbaugruppe 11 zum Beispiel anhand eines Bewegungssensors an der Innenraumbaugruppe 11 oder eines Sensors, zum Beispiel eines Hallsensors, am Verstellantrieb 20 erkannt und der Motorstrom entsprechend abgeschaltet wird. In anschließenden Erkennungsphasen A2, A3, A4, A5 wird der Motorstrom I erneut rampenförmig gesteigert, wobei Erkennungsphasen aneinander anschließen können, bis ein Bedienbefehl erkannt oder der Erkennungsmodus auf sonstige Weise beendet wird.
Bei unbelasteter Innenraumbaugruppe 11 , also wenn keine Nutzerkraft F durch Drücken oder Ziehen eines Nutzers an der Innenraumbaugruppe 11 aufgebracht wird, sind die Zeitspanne TO und auch der maximale Stromwert 11 , bei denen es aufgrund einer Erkennung einer einsetzenden Bewegung an der Innenraumbaugruppe 11 zu einem Abschalten der rampenförmigen Steigerung des Motorstroms I kommt, zumindest näherungsweise gleich. Entsprechend erfolgt in den Erkennungsphasen A1 , A2, A3 die rampenförmige Steigerung des Motorstroms I über im wesentlichen gleiche Zeitspannen TO jeweils bis hin zu einem im Wesentlichen konstanten maximalen Stromwert 11.
Kommt es zu einer Kraftwirkung F an der Innenraumbaugruppe 11 in eine Richtung, die der Richtung entspricht, in die der Motorstrom ein Drehmoment an dem Verstellantrieb 20 erzeugt, so unterstützt die Kraftwirkung F das Drehmoment am Verstellantrieb 20. Dies ist in der Erkennungsphase A4 zwischen den Zeitpunkten t3, t4 dargestellt. Die Zeitspanne T1 , bei der es zu einem Einsetzen einer Bewegung an der Innenraumbaugruppe 11 kommt, und der maximale Stromwert I2 sind entsprechend kleiner als die Zeitspanne TO bzw. der maximale Stromwert 11 bei unbelasteter Innenraumbaugruppe 11.
Kommt es demgegenüber zu einer Kraftwirkung F an der Innenraumbaugruppe 11 in eine Richtung, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in die der Motorstrom ein Drehmoment an dem Verstellantrieb 20 erzeugt, so wirkt die Kraftwirkung F dem Drehmoment am Verstellantrieb 20 entgegen. Dies ist in der Erkennungsphase A5 zwischen den Zeitpunkten t4, t5 dargestellt. Die Zeitspanne T2, bei der es zu einem Einsetzen einer Bewegung an der Innenraumbaugruppe 11 kommt, und der maximale Stromwert I3, sind entsprechend größer als die Zeitspanne TO bzw. der maximale Stromwert 11 bei unbelasteter Innenraumbaugruppe 11.
Der maximale Stromwert 11 , I2, I3 stellt eine Kenngröße dar, genauso wie die Zeitspanne TO, T1 , T2. Der maximale Stromwert 11 und die Zeitspanne TO bei unbelasteter Innenraumbaugruppe 11 (also ohne Nutzerkraft F) stellen hierbei Referenzgrößen für einen Normalzustand ohne Vorliegen eines Bedienbefehls dar. Anhand einer Abweichung der Kenngröße von der jeweiligen Referenzgröße kann wiederum auf einen Bedienbefehl geschlossen werden, zum Beispiel dann, wenn die Kenngröße um mehr als ein vorbestimmtes Maß von der zugeordneten Referenzgröße abweicht. Anhand der Richtung der Abweichung kann auch auf die Kraftrichtung F geschlossen werden. Entsprechend kann bei Erkennen eines Bedienbefehls zum Beispiel ein Verstellmodus gestartet werden, um ein Verstellen entsprechend der Kraftrichtung F zum Beispiel in einem Automatikbetrieb oder in einem Servobetrieb zu starten.
Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 in den unterschiedlichen Erkennungsphasen A1-A5 der Motorstrom I in gleichgerichteter Weise linear gesteigert wird, wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 der Motorstrom I in aneinander anschließenden Erkennungsphasen A1-A5 alternierend in die eine Richtung und in die andere Richtung linear gesteigert. Wiederum kann als Kenngröße der maximale Strom bei Abschalten, also bei Erkennen einer einsetzenden Bewegung der Innenraumbaugruppe 11 , und die jeweilige Zeitspanne TO, T1 , T2 der linearen Steigerung aufgenommen werden.
Bei dem Beispiel gemäß Fig. 6 ist in den Erkennungsphasen A1-A3 die Innenraumbaugruppe 11 unbelastet, und entsprechend sind die maximalen Stromwerte 11 , I2 im Betrag näherungsweise gleich. Es stellen sich näherungsweise gleiche Zeitspannen TO ein, über die der Motorstrom I linear variiert wird, bis es zu einer einsetzenden Bewegung an der Innenraumbaugruppe 11 kommt. In der Erkennungsphase A4 ergibt sich demgegenüber eine verkürzte Zeitspanne T1 und ein im Betrag reduzierter Maximalstromwert I3. In der Erkennungsphase A5 ergibt sich eine vergrößerte Zeitspanne T2 und ein im Betrag vergrößerter maximaler Stromwert I4. Dies entspricht einer Kraftwirkung an der Innenraumbaugruppe 11 , die in die Bewegungsrichtung M2 (bei dem Beispiel gemäß Fig. 1) wirkt und entsprechend erkannt werden kann. Das Beispiel gemäß Fig. 7A entspricht dem Beispiel gemäß Fig. 6, wobei, wie in Fig. 7B dargestellt, als Kenngröße anstelle des maximalen Stromwerts und/oder der Zeitspanne das Integral über die Motorstromkurve gemäß Fig. 7B ermittelt wird.
Bei unbelasteter Innenraumbaugruppe 11 , also wenn keine Kraft durch einen Nutzer auf die Innenraumbaugruppe 11 wirkt, hebt sich das Integral nach zwei aufeinanderfolgenden Erkennungsphasen A1 , A2, die mit einem Bestromen in entgegengesetzte Bestromungsrichtungen assoziiert sind, zumindest näherungsweise auf, wie zum Zeitpunkt t2 ersichtlich. Kommt es hingegen zu einer Belastung durch Nutzerkraft an der Innenraumbaugruppe 11 , so werden die Motorstromverläufe in den unterschiedlichen Erkennungsphasen asymmetrisch, wie anhand der Erkennungsphasen A4, A5 ersichtlich, sodass der Integralverlauf von dem Integralverlauf bei unbelasteter Innenraumbaugruppe 11 abweicht. Insbesondere ist das Integral nach zwei Erkennungsphasen mit entgegengesetzten Bestromungsrichtungen nicht mehr Null, sondern weicht von 0 ab, was entsprechend erkannt und ausgewertet werden kann, um auf einen Bedienbefehl zu schließen.
Das Beispiel gemäß Fig. 8 entspricht im grundsätzlichen Vorgehen dem Beispiel gemäß Fig. 5. Insbesondere wird der Verstellantrieb 20 anhand eines vorbestimmten Motorstromverlaufs linear ansteigend bestromt, wobei die Bestromung abgeschaltet wird, sobald erkannt wird, dass eine Bewegung an der Innenraumbaugruppe 11 einsetzt. Bei dem Beispiel gemäß Fig. 8 werden hierbei über eine Vielzahl von Erkennungsphasen A1 , A2...AN zum Beispiel jeweils der sich ergebende maximale Stromwert Ix und/oder die Zeitspanne bis zum Abschalten in der jeweiligen Erkennungsphase A1 , A2...AN aufgenommen. Aus den so ermittelten Werten der Kenngröße, beispielsweise anhand der variierenden maximalen Stromwerte Ix, wird eine einhüllende Kurve E ermittelt, die die maximalen Stromwerte Ix interpoliert und eine Nutzerwirkung an der Innenraumbaugruppe 11 anzeigt.
Anhand der Einhüllenden E in dem Beispiel gemäß Fig. 8 kann erkannt werden, dass ein Nutzer in eine Kraftrichtung auf die Innenraumbaugruppe 11 einwirkt, wobei die Kraftrichtung der Richtung entspricht, in die das durch die Bestromung erzeugte Drehmoment an dem Verstellantrieb 20 wirkt. Entsprechend sinkt der maximale Motorstrom Ix am Ende der jeweiligen Erkennungsphase A1 , A2...AN zunächst ab. Lässt der Nutzer sodann die Innenraumbaugruppe 11 los und hebt die Kraftwirkung somit auf, steigt der maximale Stromwert Ix wieder an. Es ergibt sich ein Tal in der Einhüllenden E, wie aus Fig. 8 ersichtlich. Anhand einer solchen Einhüllenden E kann eine Mustererkennung durchgeführt werden. Es kann zum Beispiel auf einen Bedienbefehl erkannt werden, wenn eine impulsartige Kraftwirkung an der Innenraumbaugruppe 11 erkannt wird, im Rahmen derer ein Nutzer eine Kraftwirkung auf die Innenraumbaugruppe 11 ausübt und diese sodann wieder aufhebt, im Sinne eines impulsartigen Stoßes. Wird eine solche impulsartige Kraftwirkung erkannt, wird auf einen Bedienbefehl geschlossen und entsprechend ein Verstellmodus zum Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 zum Beispiel in einem Automatikbetrieb oder in einem Servobetrieb gestartet.
Anhand der Einhüllenden E, wie aus Fig. 8 ersichtlich, kann zum Beispiel eine Steigung, eine Krümmung oder eine Dauer einer Kraftwirkung ermittelt werden, um daraus auf einen Bedienbefehl eines Nutzers zu schließen.
Beispielsweise kann auf einen Bedienbefehl eines Nutzers erkannt werden, wenn auf einen Anstieg ein anschließender Abstieg oder umgekehrt auf einen Abstieg anschließend ein Anstieg in der Einhüllenden E folgt.
Eine Auswertung kann zum Beispiel auch, bei dem Beispiel gemäß Fig. 8, anhand eines gleitenden Mittelwerts zum Beispiel des maximalen Stromwerts Ix über eine Mehrzahl von Erkennungsphasen A1 , A2...AN erfolgen. Der gleitende Mittelwert über mehrere Erkennungsphasen A1 , A2...AN wird ständig neu bestimmt. Ein Nutzereingriff führt zu einer Änderung des Mittelwerts, die ausgewertet werden kann, um auf einen Bedienbefehl zu schließen.
Auch bei dem Beispiel gemäß Fig. 8 kann eine Bestromung alternierend in unterschiedliche Bestromungsrichtungen, wie bei den Beispielen gemäß Fig. 6 und 7A, 7B, erfolgen.
Um die Anforderungen für eine Sensorik zum Erkennen eines Verstellwunsches zu reduzieren, ist zum Beispiel vorgesehen, dass der Erkennungsmodus zum Erkennen eines Bedienbefehls zum Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 in Abhängigkeit von einem oder mehreren Triggerkriterien aktiviert wird.
Bei solchen Triggerkriterien kann es sich beispielsweise um den Belegungs- oder Bewegungszustand einer Innenraumbaugruppe 11 , zum Beispiel eines Fahrzeugsitzes, um einen Öffnungszustand einer Fahrzeugtür, insbesondere einer Fahrzeugseitentür oder einer Heckklappe, oder um einen Fahrzustand des Fahrzeugs handeln. Solche Triggerkriterien können als positive Kriterien geprüft werden und dazu führen, dass der Erkennungsmodus aktiviert wird. Solche Triggerkriterien können aber auch als negative Kriterien (Ausschlusskriterien) geprüft werden und bewirken, dass der Erkennungsmodus nur gestartet werden kann, wenn ein solches negatives Kriterium nicht gegeben ist.
Als positives Kriterium kann zum Beispiel der Öffnungszustand einer Fahrzeugtür abgefragt werden. So kann beispielsweise der Erkennungsmodus aktiviert werden, wenn eine Fahrzeugseitentür oder die Heckklappe geöffnet wird, wobei in diesem Fall der Erkennungsmodus zum Beispiel für eine Innenraumbaugruppe 11 im Bereich der geöffneten Fahrzeugseitentür oder der Heckklappe aktiviert wird.
Als negatives Kriterium kann zum Beispiel der Belegungszustand oder ein Fahrzustand des Fahrzeugs abgefragt werden. So kann eine Aktivierung des Erkennungsmodus beispielsweise nur dann möglich sein, wenn eine Innenraumbaugruppe 11 in Form eines Fahrzeugsitzes nicht belegt ist oder wenn das Fahrzeug nicht fährt, sich also im Stillstand befindet.
Wird ein Verstellwunsch bei aktiviertem Erkennungsmodus erkannt, so kann zum Beispiel in den Servobetrieb, um ein weiteres, manuelles Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 elektromotorisch zu unterstützen, oder in einen Automatikbetrieb zum automatischen Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 geschaltet werden.
Alternativ kann die Steuereinrichtung 3 dazu ausgestaltet sein, bei erkanntem Verstellwunsch in einen Anstupsbetrieb zu schalten, in dem die Innenraumbaugruppe 11 zunächst durch Aufbringen eines Impulses durch einen Nutzer bewegt und die weitere Bewegung der Innenraumbaugruppe 11 sodann ohne weiteres Nutzerzutun erfolgt, beispielsweise indem der Strom des Verstellantriebs 20 zum weiteren Bewegen der Innenraumbaugruppe 11 bis in eine vordefinierte Endposition geregelt wird.
Hinzuweisen ist darauf, dass im Anstupsbetrieb auch möglich ist, die weitere Bewegung der Innenraumbaugruppe 11 nach dem Aufbringen eines Impulses durch einen Nutzer nicht weiter zu steuern, sondern die Innenraumbaugruppe 11 sich nach dem Anstupsen durch den Nutzer frei bewegen zu lassen, bis die Innenraumbaugruppe 11 aufgrund von Reibung im System selbsttätig anhält. Bei Bereitstellen des Unterstützungsstroms zur Aufhebung der Selbsthemmung erfolgt das weitere Bewegen somit rein manuell, indem ein Nutzer einen Impuls auf die Innenraumbaugruppe 11 aufbringt und sich die Innenraumbaugruppe 11 sodann selbsttätig ohne weitere Steuerung bewegt.
Die Steuereinrichtung 3 kann bei Aktivierung des Erkennungsmodus dazu ausgestaltet sein, ein Hinweissignal für einen Nutzer zu erzeugen, sodass der Nutzer alarmiert wird, dass der Erkennungsmodus für eine bestimmte Innenraumbaugruppe 11 aktiviert worden ist. Ein solcher Hinweis kann dadurch erfolgen, dass bei Aktivierung des Erkennungsmodus der Verstellantrieb 20 für eine langsame Bewegung der Innenraumbaugruppe 11 angesteuert wird, die von einem Nutzer wahrnehmbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung 3 ein Signal zum Beispiel an ein Audiosystem des Fahrzeugs abgeben, das den Nutzer auf den aktivierten Erkennungsmodus hinweist. Wiederum zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung 3 den Verstellantrieb 20 zum Beispiel für eine vorbestimmte Geräuschgenerierung, zum Beispiel zum Abspielen von Tönen, ansteuern.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in anderer Weise verwirklichen.
Die Innenraumbaugruppe kann durch ganz unterschiedliche Baugruppen im Innenraum eines Fahrzeugs verwirklicht sein und ist insofern nicht auf einen Fahrzeugsitz oder ein Konsolenelement beschränkt. Bei einer Innenraumbaugruppe, die über eine Antriebsvorrichtung in einem Servobetrieb verstellt werden kann, kann es sich beispielsweise auch um einen Monitor, eine Ablage (zum Beispiel in Form eines Tisches oder dergleichen), eine Trennwand, ein Staufach oder dergleichen handeln.
Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeug
10 Fahrzeugkarosserie
11 Innenraumbaugruppe (Fahrzeugsitz)
110 Schwenkachse
111 Sitzteil
112 Rückenlehnenteil
113 Längsverstellkinematik
2 Antriebsvorrichtung
20 Verstellantrieb (Motor)
21 Getriebe
22 Abtriebselement
23 Verstellgetriebe
24 Verstellbaugruppe (Spindel)
3 Steuereinrichtung
A1...AN Erkennungsphasen
E Einhüllende
F Nutzerkraft
I Strom
11 ... I4 Stromwerte
Ix Stromwert
M1, M2 Bewegungsrichtung t Zeit t1...t6 Zeitpunkte

Claims

Ansprüche
1. Antriebsvorrichtung (2) zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe (11) eines Fahrzeugs (1), mit einem elektromotorischen Verstellantrieb (20) zum Erzeugen einer Verstellkraft, einer durch den Verstellantrieb (20) antreibbaren Verstellkinematik (21-24) zum Übertragen einer durch den Verstellantrieb (20) erzeugten Verstellkraft auf die Innenraumbaugruppe (11) und einer Steuereinrichtung (3) zum Steuern des Verstellantriebs (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, in einem Erkennungsmodus den Verstellantrieb (20) anzusteuern, um die Innenraumbaugruppe (11) über einen vorbestimmten Verstellweg zu verstellen oder um den Verstellantrieb (20) anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs oder anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs zu regeln, wobei die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, in dem Erkennungsmodus eine Kenngröße zu erfassen und anhand der Kenngröße einen einen Verstellwunsch eines Nutzers zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) anzeigenden Bedienbefehl zu identifizieren.
2. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellkinematik selbsthemmend ist.
3. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, in dem Erkennungsmodus bei einem Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) über einen vorbestimmten Verstellweg einen Motorstrom des Verstellantriebs (20) und/oder eine Motordrehzahl des Verstellantriebs (20) zu erfassen und anhand des Motorstroms und/oder der Motordrehzahl die Kenngröße zu bestimmen.
4. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, die Kenngröße anhand eines maximalen Motorstroms oder anhand einer maximalen Drehzahl zu bestimmen.
5. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, die Kenngröße anhand der Dauer eines Verstellvorgangs zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) über den vorgegebenen Verstellweg zu bestimmen.
6. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, in dem Erkennungsmodus bei einem Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) über einen vorbestimmten Verstellweg den Verstellantrieb (20) zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) in einer ersten Erkennungsphase in eine erste Bewegungsrichtung und in einer zweiten Erkennungsphase in eine der ersten Bewegungsrichtung entgegen gesetzte, zweite Bewegungsrichtung anzusteuern.
7. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, in dem Erkennungsmodus bei einem Regeln des Verstellantriebs (20) anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs einen Motorstrom des Verstellantriebs (20) zu erfassen und anhand des Motorstroms die Kenngröße zu bestimmen.
8. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, in dem Erkennungsmodus bei einem Regeln des Verstellantriebs (20) anhand des vorbestimmten Drehzahlverlaufs den Verstellantrieb (20) zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) in einer ersten Erkennungsphase in eine erste Bewegungsrichtung (M1) und in einer zweiten Erkennungsphase in eine der ersten Bewegungsrichtung (M1) entgegen gesetzte, zweite Bewegungsrichtung (M2) anzusteuern.
9. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, in dem Erkennungsmodus bei einem Regeln des Verstellantriebs (20) anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs den zurückgelegten Weg und/oder die Motordrehzahl zu erfassen und/oder einen Zeitpunkt und/oder einen Stromwert zu erfassen, bei dem eine Verstellbewegung der Innenraumbaugruppe (11) einsetzt, und anhand des zurückgelegten Wegs, der Motordrehzahl, des Zeitpunkts und/oder des Stromwerts die Kenngröße zu bestimmen.
10. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Stromverlauf einer linear ansteigenden oder abfallenden Rampenfunktion entspricht.
11. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, in dem Erkennungsmodus bei einem Regeln des Verstellantriebs (20) anhand des vorbestimmten Stromverlaufs eine Motorstromeinspeisung abzuschalten, wenn eine Verstellbewegung an der Innenraumbaugruppe (11) erfasst wird.
12. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, in dem Erkennungsmodus bei einem Regeln des Verstellantriebs (20) anhand des vorbestimmten Motorstromverlaufs den Verstellantrieb (20) zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) in einer ersten Erkennungsphase in eine erste Bestromungsrichtung und in einer zweiten Erkennungsphase in eine der ersten Bestromungsrichtung entgegen gesetzte, zweite Bestromungsrichtung zu bestromen.
13. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, den Bedienbefehl anhand einer Abweichung der Kenngröße von einer Referenzgröße zu identifizieren.
14. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, in dem Erkennungsmodus einen Ansteuerungsvorgang zum Ansteuern des Verstellantriebs (20) zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) über einen vorbestimmten Verstellweg oder zum Regeln des Verstellantriebs (20) anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs oder anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs zu wiederholen, um die Kenngröße wiederholt zu erfassen.
15. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, eine Variation der Kenngröße über der Zeit zu ermitteln und anhand der Variation den Bedienbefehl zu identifizieren.
16. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, bei Identifikation des Bedienbefehls den Verstellantrieb in einem Verstellmodus zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) anzusteuern.
17. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellkinematik ein selbsthemmendes Getriebe umfasst.
18. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Selbsthemmung der Verstellkinematik zumindest teilweise durch eine Wechselwirkung zwischen einer Spindel und einer Spindelmutter erzeugt wird.
19. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Selbsthemmung der Verstellkinematik zumindest teilweise durch eine Wechselwirkung zwischen einem Ritzel und einer das Ritzel kämmenden Verzahnung erzeugt wird.
20. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Selbsthemmung der Verstellkinematik zumindest teilweise durch eine Wechselwirkung zwischen einer Schnecke und einem Schneckenrad erzeugt wird.
21. Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung (2) zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe (11) eines Fahrzeugs (1), aufweisend:
Bereitstellen eines elektromotorischen Verstellantriebs (20) zum Erzeugen einer Verstellkraft,
Bereitstellen einer durch den Verstellantrieb (20) antreibbaren Verstellkinematik (21-24) zum Übertragen einer durch den Verstellantrieb (20) erzeugten Verstellkraft auf die Innenraumbaugruppe (11) und
Bereitstellen einer Steuereinrichtung (3) zum Steuern des Verstellantriebs (20), gekennzeichnet durch: Ansteuern des Verstellantriebs (20) durch die Steuereinrichtung (3) in einem Erkennungsmodus, um die Innenraumbaugruppe (11) über einen vorbestimmten Verstellweg zu verstellen oder um den Verstellantrieb (20) anhand eines vorbestimmten Drehzahlverlaufs oder anhand eines vorbestimmten Stromverlaufs zu regeln,
Erfassen, durch die Steuereinrichtung (3), einer Kenngröße in dem Erkennungsmodus und
Identifizieren, durch die Steuereinrichtung (3), eines einen Verstellwunsch eines Nutzers zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) anzeigenden Bedienbefehls anhand der Kenngröße.
22. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 20 auszuführen.
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