用于调节车辆的内部空间组件的驱动器设备的制作方法
未命名
07-12
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1.本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于调节车辆的内部空间组件的驱动器设备。
背景技术:
2.这种驱动器设备包括用于调节内部空间组件的电动马达式调节驱动器和用于控制调节驱动器的控制装置。
3.本文所述类型的内部空间组件是车辆的内部空间中的组件。本文所述类型的内部空间组件例如可以是车辆座椅、具有保管或存放功能的控制台元件、显示器、隔板或诸如桌子或储物格的存放架。内部空间组件不是车辆车身的组成部分,并且因此就这方面来说不被用于向外部封闭车辆(如车门或天窗就是如此情况)。内部空间组件也不是车辆的驱动和转向系统的组成部分(如车辆的转向柱)。内部空间组件布置在车辆的内部空间中,并在内部空间中能由用户进行调节,尤其是以便在内部空间中提供舒适功能。
4.例如,车辆座椅可以为了调设椅背侧倾度、纵向定位和/或横向定位或也为了调设在内部空间中的旋转位置是能调节的,以便能够实现为车辆乘员提供舒服的座椅定位。例如,控制台元件可以是能沿车辆地板移动的,以便在车辆的内部空间中提供存放架,或者能够实现操纵控制台元件上的功能组件。显示器可以在其摆动位置、其高度位置和/或侧倾位置方面是能调设的,以便能够实现为车辆乘员提供舒适地观察显示器。
5.尤其是在例如与自动驾驶车辆相关的新的内部空间概念的情况下,内部空间组件,如车辆座椅或控制台元件可以是能可变调节的,以便在必要时使车辆乘员能够实现在车辆中舒适的驾驶。内部空间组件的调节在此对用户来说应是简单、舒适的且对用户是直观的。
6.由us 2017/0166089 a1已知一种车辆的内部空间中的车辆座椅,其是能电调节的。车辆座椅的调节可以通过如下方式在由用户使用手势控制的情况下来启动,即,例如用户在车辆座椅的区域实施预定的手势,并由此例如可以引起靠背的枢转或车辆座椅在车辆内部空间中的纵向调节。
技术实现要素:
7.本发明的任务是提供一种用于调节车辆的内部空间组件的驱动器设备,该驱动器设备可以使用户简单、舒适、直观地调节内部空间组件成为可能。
8.该任务通过具有权利要求1的特征的主题来解决。
9.因此,控制装置被构造成用于在伺服运行下驱控调节驱动器,以用于在通过用户手动调节内部空间组件时提供辅助力。
10.在传统的内部空间组件中,例如在车辆座椅中,调节通过用户手动地或在使用电动马达式驱动器设备的情况下电动马达式实现。为了手动调节,例如可以解锁卡锁装置以用于车辆座椅纵向调节或用于靠背斜度调节,以便以该方式能够实现让用户运动车辆座
椅,例如以用于调设纵向定位或用于调设靠背的斜度。与之相对地,在电动马达式调节的情况下,用户例如操纵开关以用于驱控电动马达式驱动器设备,然后该电动马达式驱动器设备例如在自动运行下或在通过用户持续操纵开关的情况下对车辆座椅进行电动马达式调节。例如以便调节车辆座椅的纵向定位或对调节车辆的靠背在其斜度方面进行调节。
11.与传统的调节概念相比,根据本发明,对(例如形式为车辆座椅、控制台元件、显示器、隔板、存放架、储物格或类似物的)内部空间组件的调节原则上通过用户手动地但同时在由驱动器设备在伺服运行中提供电动马达式辅助的情况下进行。因此,用户不必为了调节该内部空间组件而提供全部的用于克服作用于内部空间组件上的负载所需的力,而是只需提供部分力。这方面能够实现使得在通过驱动器设备提供的电动马达式辅助的情况下通过用户对内部空间组件进行直观、舒适的调节。此外,这方面也能够实现在由用户所要施加很小的力的情况下进行快速的且可变的调节。因此,对内部空间组件(例如车辆座椅)的调节可以通过如下方式来引起,即,用户碰触内部空间组件并由此对内部空间组件进行影响以用于将其调节到期望的定位中,其中,用户只需施加小的力来进行调节,而另外所需的力通过电动马达式驱动器设备来提供。
12.除了这种伺服运行外,也能进行纯粹的电动马达式调节,例如在用于在限定的定位之间进行调节的自动运行中或者在通过用户持久操纵开关的情况下。
13.驱动器设备在伺服运行下运行用于对内部空间组件进行手动的、但经电动马达式辅助的调节。在伺服运行中,调节驱动器例如被如下这样地控制,即,使得通过调节驱动器为内部空间组件的手动调节提供辅助力,并且在此如果可能的话,使得由用户所要施加的力在内部空间组件的调节行程或该调节行程的一部分上是相同的或者遵循期望的曲线。
14.在一个设计方案中,驱动器设备具有用于在锁定位置中卡阻内部空间组件的调节运动的卡阻装置。在此,控制装置优选被构造成用于为了调节内部空间组件而将卡阻装置从锁定位置转移到非锁定位置中。
15.卡阻装置被设置成用于当不应对内部空间组件实施调节时,将内部空间组件卡锁在它刚刚占据的位置中。由卡阻装置提供的卡阻在此被以如下方式规定程度,即,使得在出现负载力时将内部空间组件安全且可靠地保持在定位中。这例如包括:车辆座椅在发生碰撞时必须安全且可靠地保持在定位中,以便避免车辆座椅在发生碰撞情况下出现不允许的失控运动,并因此降低对用户的伤害风险。因此,例如在内部空间组件由车辆座椅设计而成的情况下,卡阻装置必须必要时被设计成防碰撞,从而可以吸收并消散掉碰撞力。
16.与之相对地,如果要对内部空间组件进行调节的话,则必须释放卡阻装置,从而使作用于内部空间组件上的卡阻被解除,并且能够对内部空间组件进行手动的、但必要时在驱动器设备的伺服运行中受电动马达式辅助的调节。
17.驱动器设备例如可以具有传动装置,传动装置经由调节驱动器来驱动。经由传动装置例如可以驱动与内部空间组件作用连接的从动元件,从而使得经由从动元件可以将调节力引入到内部空间组件中并且由此可以引起对内部空间组件的调节。在该情况下,卡阻装置例如可以由制动器设计而成,该制动器与从动元件作用连接并(间接地或直接地)在锁定位置中将从动元件锁定,从而使得在卡锁装置的锁定的位置中从动元件不会容易地被调节,至少是在没有解除卡阻装置的情况下不会被调节,并且因此使得与从动元件作用连接的内部空间组件经由卡阻装置被保持在定位中。如果要调节内部空间组件,则可以将卡阻
装置从锁定位置释放到非锁定位置中,从而能够实现对从动元件的调节。
18.在设置有这样的卡阻装置的情况下,由电动马达实现的调节驱动器可以尤其设计成非自锁的,从而使得调节驱动器本身并不在非通电状态下固定从动元件,并因此也并不将内部空间组件保持在定位中。相反,内部空间组件的卡锁通过卡阻装置来实施,卡阻装置在锁定位置中将内部空间组件固定,使得例如可以安全且可靠地吸收碰撞力。如果卡阻装置被释放,则内部空间组件可以由用户手动调节,其中,经由驱动器设备在伺服运行中提供辅助力,并因此使得通过用户对内部空间组件的调节可以以相对较小的用户力来进行。
19.例如,内部空间组件可以是能绕摆动轴线枢转的和/或能沿纵向方向移动的。如果内部空间组件例如由车辆座椅设计而成,则车辆座椅可以整体上是能沿车辆地板调节的,例如能沿车辆纵向方向和/或沿车辆横向方向调节。此外,车辆座椅可以是能绕车辆竖直方向转动的,从而使得车辆座椅在车辆内部空间中的转动位置也可以被调整。此外,必要时,车辆座椅的组件,例如靠背部分或乘坐部分是能被调节的,例如以便调整倾斜位置。
20.类似的可调节性也可以设置给其他内部空间组件,如控制台元件。例如,控制台元件可以是能沿着车辆地板移动的,而且必要时,控制台元件的高度位置或转动位置也可以是能调整的。例如,显示器可以在其摆动位置、转动位置、其高度位置和斜度方面是能改变的。
21.内部空间组件整体上或内部空间组件的各个(子)组件的调节运动可以由一个或多个驱动器设备来引起,其中,调节由用户手动进行,并受各自的驱动器设备的电动马达式辅助。
22.在一个设计方案中,内部空间组件具有操作元件,该操作元件可以通过用户操纵用来调节内部空间组件。例如,这样的操作元件可以通过待机械操纵的按键构成。操作元件可以直接布置在内部空间组件上,但必要时也可以在空间上远离内部空间组件,但与该内部空间组件相配属。调节过程在此可以通过如下方式来启动,即,用户按下操作元件,并然后手动调节内部空间组件,但在驱动器设备的伺服运行中受到电动马达式辅助。能想到的是,在调节过程期间,用户必须持续操纵操作元件,并且内部空间组件能一直被调节,直到结束对操作元件的操纵。然而,也能想到的是,用户只需操纵操作元件一次,并由此开启调节模式,在该调节模式下能够实现对内部空间组件进行伺服辅助的调节。
23.除了这样的操作元件之外或对此替选地,内部空间组件可以具有用于检测在内部空间组件上的触摸、接近、加速度和/或运动速度的传感器装置,其中,控制装置被构造成用于评估传感器装置的检测信号以用于识别用户的调节意愿。
24.如果传感器装置被构造成用于检测触摸,则传感器装置例如由触觉上的触摸传感器、例如压力传感器或类似传感器装置实现。
25.如果传感器装置被构造成用于检测接近,则传感器装置由接近传感器、例如电容式传感器实现,该接近传感器可以检测到用户的接近,例如用户的身体部分,如用户的手的接近,以便在接近时产生检测信号。
26.形式为触摸传感器或接近传感器的传感器装置尤其可以检测到用户在特定的区域中、如靠背的区域中碰触内部空间组件。如果用户例如将其手放在与传感器装置相配属的内部空间组件的区域、例如车辆的靠背上,则这一情况可以被解释为调节意愿,以便用户能够实现对内部空间组件的调节。
27.如果传感器装置被设计成用于检测内部空间组件上的加速度,那么传感器装置可以例如被设计为布置在内部空间组件上的加速度传感器,加速度传感器输出与内部空间组件的加速度相关的测量信号。
28.如果传感器装置被设计成用于检测内部空间组件上的运动速度,则传感器装置例如由陀螺仪传感器设计而成,其尤其可以检测内部空间组件的转动运动。
29.例如形式为接近传感器、触摸传感器、加速度传感器或速度传感器的传感器装置例如也可以被用于在内部空间组件上提供另外的功能,例如以用于障碍物识别、防碰撞保护或防夹保护的目的。
30.附加或替选地,可以设置有例如形式为相机、雷达系统或激光雷达系统的内部空间监控装置,借助内部空间监控装置可以检测用户在车辆内部空间中的运动。内部空间监控装置的检测信号可以由控制装置进行评估,以便识别用户的调节意愿。
31.经由内部监控装置例如可以限定内部空间组件的区域中的虚拟操作面并进行监控。如果经由内部空间监控装置识别到用户正在碰触虚拟的操作面,则这一情况可以被解释为调节意愿,以便启动对内部空间组件的调节。
32.在此例如可以通过成像方法和对检测到的信号进行图像支持的评估来检测用户身体部分的运动。
33.例如,可以评估相机的图像,以便检测和解释用户运动。
34.内部空间监控装置也可以与传感器装置类似地用于在内部空间组件上提供另外的功能,例如以用于障碍物识别、防碰撞保护或防夹保护的目的。
35.必要时可以将多个(不同的)传感器装置和/或监控装置彼此组合,以便以组合方式评估不同装置的检测信号,尤其用于识别调节意愿。
36.一般来说,用户的调节意愿必须与不应进行调节的状况区分开来。因此,用户的某种运动可以表明调节意愿,而在其他状况下,例如在车辆行驶时位于车辆内部空间中的车辆乘员则恰恰不应对内部空间组件进行调节。因此,必须对由传感器装置或内部空间监控装置检测到的信号进行评估,以便尤其将用户用于调节内部空间组件的操作与例如用户或其他物体在车辆内部空间中的不符合调节意愿的运动区分开来。
37.例如,可以要求预先确定的用户手势来启动调节过程。因此,在一个设计方案中,控制装置可以被构造成用于评估传感器装置或内部空间监控装置的检测信号以用于识别预先确定的手势,以便在识别到预先确定的手势时推断出调节意愿。如果传感器装置例如被构造为电容式传感器,或者如果使用了内部空间监控装置,那么可以经由传感器装置或内部空间监控装置识别用户的预先确定的手势,例如具有特定运动图案的身体部分的运动,例如在内部空间组件的区域内的特定方向上的运动和/或具有特定的运动速度的运动。
38.例如,为了启动内部空间组件的调节过程,可以设置的是,用户用其手以特定的图案对内部空间组件进行影响。例如可以设置的是,用户必须用他的展开的手敲击内部空间组件预先确定的次数,例如敲击两次,这一情况被一个或多个传感器装置和/或内部空间监控装置检测到并被解释为调节意愿。附加或替选地可以设置的是,用户以特定方式触碰内部空间组件,并由此例如触发多个传感器装置,以便发出调节意愿的信号。
39.附加或替选地,例如可以经由车辆中的中央操作元件开启调节模式,例如经由中控台上的车载计算机、经由通信装置,如移动电话或类似通信装置来进行。
40.其中用户能以伺服辅助的方式调节内部空间组件的调节模式例如可以在预先确定的时间后再次结束。替选地,该调节模式的结束可以在调节动作后的预先确定的时间后结束。再次替选地,该调节模式可以在结束操作元件的操纵后结束。再次替选地,该调节模式也可以通过主动操纵作元件来结束,例如通过关断开关来结束。
41.在结束调节模式时,例如可以将在启动调节模式时被释放的卡阻装置又转移到锁定位置中,从而使得配属的内部空间组件被固定并且不能被进一步调节。
42.在从伺服运行转移到内部空间组件的(再次)卡锁的位置的情况下,可以在中间状态下进行定位调控,以用于将内部空间组件(电动马达式)保持在它刚刚占据的定位中。在伺服运行中,用户在电动马达式伺服辅助调节的情况下手动调节各自的内部空间组件,其中,在调节结束后,将驱动器设备切换到保持模式中,在该保持模式中,内部空间组件例如通过调控调节驱动器来保持在定位中。随后,例如将卡阻装置切换到锁定位置中,从而使内部空间组件在没有电流的情况下被锁定并保持在定位中。
43.在一个设计方案中,控制装置被构造成用于在伺服运行中依赖于至少一个触发准则来激活用于调节内部空间组件的调节模式。一般来说,伺服运行例如并不总是被提供,从而使得调节内部空间组件并不总是有可能的,而只是在特定状况下实现。为此,控制装置评估一个或多个触发准则,以便依赖于这些触发准则确定是否应激活用于提供伺服运行的调节模式。
44.由于依赖于一个或多个触发准则来开启用于提供伺服运行的调节模式,使得必要时可以简化用于启动伺服运行和用于识别调节意愿的传感器系统。因此,在激活调节模式时例如可以解锁卡阻装置,从而使得用于调节内部空间组件的驱动器设备被置于使用户能用手调节的状态下。如果开启该调节模式,则用户例如可以触碰内部空间组件并对该内部空间组件进行运动,其中,这种运动可以以简单方式根据内部空间组件的调节运动被检测到,以便然后启动用于对内部空间组件进行的伺服辅助性的调节的实际伺服运行,并在伺服运行中提供马达力,该马达力以电动马达式辅助对内部空间组件的调节。
45.触发准则例如可以是内部空间组件的占用状态。如果内部空间组件例如是车辆座椅或车辆座椅的组件,例如是车辆座椅的靠背,则只有当车辆座椅没有被车辆乘员占用时,控制装置才提供用于在伺服运行下进行调节的调节模式。例如,只有在车辆座椅是空的情况下,才应调节靠背。在此,占用状态例如可以根据(电容式)占用传感器、根据安全带扣的状态或也通过内部空间监控装置来评估。
46.另一触发准则可以是车门的打开状态,尤其是车辆侧门或尾盖的打开状态。例如,控制装置可以被构造成用于一旦车辆侧门被打开,就激活用于提供伺服运行的调节模式。如果例如右后方的车辆侧门被打开,则可以开启用于为右后方和/或右前方车辆座椅提供伺服运行的调节模式。与之相对地,如果左后方的车辆侧门被打开,则例如开启用于为左后方和/或左前方的车辆座椅提供伺服运行的调节模式。如果确认尾盖被打开,则可以开启例如针对车辆的后排座椅的调节模式。
47.作为附加的准则,可以评估车辆的行驶状况。例如只有在车辆处于静止时才能进行调节模式。替选地,调节模式可以在车辆静止时被激活,但必要时也在行驶时被激活。在此,在车辆行驶时可以根据状况阻止调节模式,例如,依赖于车辆的行驶速度或在表明可能即将发生碰撞的所谓的“预碰撞”警告的情况下阻止。如果在这样的“预碰撞”警告中驱动器
设备恰好处于调节模式下,则关断调节模式,并且内部空间组件可以被卡锁在它刚刚占据的定位中,以便必要时可以吸收和消散掉碰撞力。
48.在一个设计方案中,控制装置被构造成用于在激活调节模式时或之后用经脉宽调制的电流信号驱控调节驱动器。如果依赖于一个或多个触发准则开启了调节模式,则例如解锁卡阻装置,并因此使内部空间组件从卡锁的固定位置置于使得内部空间组件能运动的状态下。在调节模式开始时,控制装置在此用经脉宽调制的信号驱控调节驱动器,使得内部空间组件例如电动马达式通过调节驱动器被保持在定位中,并因此例如补偿了重力的影响。
49.在一个设计方案中,以经脉宽调制的通电信号实现的通电可以低能量地进行,使得内部空间组件尚没有运动。替选地,通电可以如下这样地进行,即,使得调节驱动器和相应的内部空间组件开始例如缓慢地沿运动方向运动。如果用户触碰内部间组件并对该内部空间组件进行手动调节,则通过如下方式在伺服运行下进行实际的伺服辅助,即,由调节驱动器提供辅助力用来辅助调节运动。
50.例如,在调节模式开始时的经脉宽调制的通电可以以如下方式进行,即,使得调节驱动器沿一个运动方向和另一运动方向交替被通电,例如沿一个方向通电预先确定的时间段,并沿另一个方向通电相同的时间段或不同的时间段。经脉宽调制的通电信号在此可以依赖于运动方向而在其功率方面有所区别。
51.经脉宽调制的通电信号的功率可以作为参数预给定,可以根据在制造中的校准进行测量和预给定,或者可以在每次的调节过程中、即在激活调节模式时分别自适应地规定。
52.在一个设计方案中,控制装置被构造成用于当在激活调节模式后识别到用户的调节意愿时,在该调节模式下驱控调节驱动器,以用于在用户手动调节内部空间组件时提供辅助力。如果驱动器设备被切换到例如解锁了卡阻装置并且调节驱动器还最初用经脉宽调制的通电信号通电的调节模式下,则一旦识别到用户正在运动内部空间组件,则进行伺服辅助性的调节。这种运动例如可以根据内部空间组件上的传感器系统来识别,例如通过霍尔传感器或类似传感器来识别。
53.替选于根据对内部空间组件进行简单的运动识别来开启在伺服运行下的伺服辅助性的调节,在另一设计方案中,伺服运行只在辨认出预先确定的用户事件时才开启。例如,伺服运行中的伺服辅助只有在例如识别到车辆座椅上的摇晃运动才启动,该摇晃运动的运动间隔例如与通电间隔不同或与通电间隔同步(在沿不同运动方向交替通电的情况下)。在另一示例中,当在内部空间组件上识别到在点动的意义下的预先确定的脉冲力时,则启动在伺服运行下的伺服辅助。
54.在一个设计方案中,控制装置被构造成用于在激活调节模式后产生作为提示调节模式的提示信号以用于输出给用户。因此,控制装置例如可以产生提示信号,提示信号经由车辆装置,如车辆的音频系统输出,以便向用户发信号告知调节模式已经开启用于调节。替选地,提示信号可以在于,控制装置驱控调节驱动器用来移动内部空间组件,例如以缓慢的运动速度或通过以用户可感知到的方式在内部空间组件上产生振动运动。再次替选地,控制装置例如可以产生并向调节驱动器传递的激励调节驱动器产生预先确定的声音,例如产生音乐的经调制的通电信号。因此,调节驱动器以如下方式被通电,即,使得在调节驱动器上产生可听范围内的信号。
55.例如,调节驱动器可以被构造为直流电马达,特别有利地被构造为无刷式的直流电马达。
56.控制装置可以被整合到调节驱动器中,但也可以与调节驱动器分开地构成,例如由座椅控制器或车辆中的中央控制器构成。
57.在一个设计方案中,控制装置具有伺服调控模块,其用于依赖于作用于内部空间组件上的负载地确定额定值。控制装置例如还可以具有用于调控调节驱动器的电流的电流调控模块,该电流调控模块被构造成用于根据由伺服调控模块输送的额定值来调控调节驱动器的电流。
58.因此,在伺服运行中实现了对调节驱动器的电流调控,其中,由伺服调控模块生成的额定值被输送给电流调控模块,并且在电流调控模块中根据从电流调控模块获得的额定值进行电流调控。在此,伺服调控模块被设计成用于如下这样地调设额定值,即,使得由调节驱动器提供的力辅助用户对内部空间组件的运动,使得如果可能的话,要由用户施加的力至少是大致相同的(或遵循所期望的曲线),并且导致用户对内部空间组件进行舒适的、触觉上愉悦的调节。
59.在一个设计方案中,控制装置附加地具有负载计算模块,该负载计算模块被接在伺服调控模块的上游,并被用于确定作用于内部空间组件上的负载。该负载是与所施加的用户力无关地作用于内部空间组件上的力,该力尤其可能对抗对内部空间组件的调节(或者必要时也可能辅助内部空间组件的运动),并且例如可能与车辆姿态、内部空间组件的调节方向和内部空间组件的当前调节定位有关。
60.负载计算模块尤其可以被设计成用于确定作用于内部空间组件的静态和/或动态的负载。例如,负载可以与车辆的绕车辆纵向轴线测得的侧倾角有关、与内部空间组件的摆动轴线的绕车辆纵向轴线测得的侧倾角有关、与绕车辆的绕车辆横向轴线测得的俯仰角有关、与内部空间组件的摆动轴线的绕车辆横向轴线测得的俯仰角有关和/或与内部空间组件的打开角度有关。
61.依赖于车辆的侧倾度(绕车辆纵向轴线测得,其也被称为横滚角)和/或依赖于车辆俯仰度(绕车辆横向轴线测得,其也被称为倾斜角或俯仰角)地,重力作用于内部空间组件上。例如,这种重力可能沿所期望的调节运动的方向起作用,或可能沿与调节运动相反的方向起作用。例如,如果重力对抗调节,则用户在调节内部空间组件时必须抵抗由于重力而作用在内部空间组件上的力地工作,其中,由调节驱动器提供的辅助力优选应被如下这样地调设,即,使得要由用户施加的力与车辆的姿态无关地且与内部空间组件的定位无关地保持相同或遵循期望的曲线。因此,由调节驱动器提供的辅助力随着车辆姿态和内部空间组件的定位和调节方向而变化,并相应地被如下这样地预给定,即,使得在伺服运行中对用户出现至少是大致恒定的调节力。
62.附加地,在内部空间组件上可能作用有摩擦力,该摩擦力也可以通过用于计算作用于内部空间组件上的负载的负载计算模块所加以考虑。
63.在一个设计方案中,伺服调控模块被构造成用于根据由负载计算模块计算并输送给伺服调控模块的作用于内部空间组件上的负载,并且附加地根据由用户要施加的目标力值,来确定要由调节驱动器提供的额定力。目标力值相当于用户在调节内部空间组件时必须施加的期望力。通过伺服调控模块应如下这样地为电流调控预定额定值,即,使得调节驱
动器提供辅助用户在调节内部空间组件时的力,以使用户施加至少大致相当于目标力值的用户力。
64.由负载计算模块计算的负载可以具有静态的部分和动态的部分。因此,负载可以根据作用于内部空间组件上的静态的负载力和作用于内部空间组件上的动态的负载力来确定。静态的负载力可以来自如下力部分,这些力部分来自与车辆的侧倾角和俯仰角相关的对内部空间组件的重力作用以及附加地来自作用于内部空间组件上的、尤其是在调节机构中的摩擦力。与之相对地,动态的负载力例如可能由惯性力造成,并因此根据内部空间组件的惯性和内部空间组件的加速度来测定。
65.如果静态的负载力和动态的负载力是已知的,那么要由调节驱动器提供的额定力可以根据力平衡计算如下:
66.f
额定
=f
静态
+f
动态-f
用户
,
67.其中f
额定
是额定力,f
静态
是静态的负载力,f
动态
是动态的负载力,f
用户
是用户力。静态的负载力和动态的负载力在此被正地纳入在力平衡中。与之相对地,要由用户施加的力根据运动方向被正或负地纳入平衡中。额定力说明了要由调节驱动器提供的力,该力相当于调节内部空间组件所需的总力减去用户力。
68.根据额定力,在一个设计方案中,于是伺服调控模块确定了额定值,并在伺服运行下将该额定值输送给电流调控模块。在电流调控模块中,根据通过伺服调控模块提供的额定值进行电流调控。
69.在一个设计方案中,电流调控模块被构造成用于通过使用脉宽调制来调设调节驱动器的电流。在电流调控模块中,电流调控根据分别输送的与运行模式相关的额定值进行。电流调控模块输出设定参量,根据该设定参量调设输送给调节驱动器的具有高频率的脉宽调制的、例如具有在5khz至100khz之间或甚至更高的频率的电压。
70.在电流调控模块中,调控根据分别输送的额定值和得出的实际的马达电流来进行。因此,调节驱动器的电流通过调控被如下这样地进行调设,使其相当于额定值。
71.通过在伺服运行模式下借助电流调控对内部空间组件的手动调节进行电动马达式辅助,可以将要由用户施加的力调设到所期望的目标力值,其中,调控可以以如下方式进行,即,使得要由用户施加的力在内部空间组件的调节行程上至少大致保持恒定或遵循所期望的曲线进行。因此,用户在伺服运行模式下对内部空间组件的手动调节可以简单地、舒适地、感知上愉悦地进行。
72.在伺服运行模式模式下,辅助力的提供遵循用户的运动,其中,尤其是可以避免不期望出现的后续情况,即避免在用户操纵结束后进行进一步调节。用户能自由选择调节速度。经由调节驱动器仅提供辅助力,该辅助力依赖于由用户进行的对内部空间组件的调节运动地被可变调设。
73.在伺服运行中,可以同时调节一个或多个内部空间组件的一个或多个调节平面。例如可以在车辆座椅上为一个或多个驱动器设备同时解除自锁,并在伺服运行中引发调节过程,以便使车辆座椅例如同时(在运动序列中)纵向移动并转动。这就能够实现用户进行舒适、快速和直观地调节内部空间组件。
74.车门驱动器设备的调节驱动器例如可以是无刷式的直流电马达(bldc马达)。然而,原则上也可以使用其他马达。
75.所述类型的驱动器设备的不同应用也是能想到且可能的。
76.在一种应用中,内部空间组件例如可以由车辆座椅实现。在此,驱动器设备可以尤其被构造成用于相对于车辆座椅的乘坐部分调节车辆座椅的靠背。尤其地,驱动器设备可以在伺服运行中对相对于乘坐部分手动枢转靠背进行电动马达式辅助。
77.在此,驱动器设备尤其被设计成用于在伺服运行中电动马达式辅助将靠背从一个枢转位置枢转到(大致直立的)正常使用位置中。因此,靠背的竖起得到电动马达式辅助。与之相对地,靠背从直立位置向前枢转到枢转位置例如可以手动地在没有驱动器设备电动马达式辅助的情况下进行,但替选地也可以在伺服运行中以电动马达式辅助来进行。
78.在另一种应用中,内部空间组件可以由车辆座椅实现,该车辆座椅可以被调节用于提供便捷进入功能,以方便进入位于车辆座椅后面的座椅排。在此,驱动器设备可以被设计成用于在伺服运行中电动马达式辅助用于提供便捷进入功能的座椅调节。为了提供便捷进入功能,车辆座椅例如可以整体绕摆动轴线枢转,其中,为了枢转,将用于车辆座椅卡锁在地板组件上的卡锁设备解锁,并然后在松开卡锁设备之后,使车辆座椅以其乘坐部分和布置在乘坐部分上靠背绕摆动轴线枢转。
79.附加地,在便捷进入功能的范围内,靠背可以向乘坐部分枢转,其中,可以设置不同的调节驱动器用于对车辆座椅整体进行电动马达式辅助调节并用于对靠背相对于乘坐部分进行电动马达式辅助调节,但是调节也可以替选地在整体运动学的范围内以强制联动的方式进行,并由唯一的调节驱动器进行电动马达式辅助。
80.例如,用于为车辆座椅提供便捷进入功能的对车辆座椅进行电动马达式辅助调节的驱动器设备可以设计有如在de 10 2017 215 929 a1中的描述的运动机构。
附图说明
81.下面将根据图中所示的实施例更详细地解释本发明的思路。其中:
82.图1示出具有形式为车辆座椅的内部空间组件的车辆的示意性的视图;
83.图2示出车辆的示意性的俯视图;
84.图3a示出用于说明车辆的俯仰角的视图;
85.图3b示出用于说明车辆的侧倾角的视图;
86.图4示出驱动器设备的控制装置的功能视图;
87.图5示出在伺服运行模式下用户在内部空间组件的调节行程上要施加的调节力的图解视图;
88.图6示出用于调节内部空间组件(例如车辆座椅)的驱动器设备的示意性的视图;
89.图7示出车辆座椅的示意性的视图,该车辆座椅具有布置其上的传感器装置和内部空间监控装置;
90.图8示出形式为车辆座椅的内部空间组件的示意性的视图,该内部空间组件被构造成用于相对于车辆座椅的乘坐部分电动马达式辅助调节靠背;
91.图9a示出形式为车辆座椅的内部空间组件的示意性的视图,该内部空间组件被构造成用于电动马达式辅助调节车辆座椅以用于提供便捷进入功能;并且
92.图9b示出处于被调节的位置中的根据图9a的内部空间组件。
具体实施方式
93.图1示出了车辆1的示意性的视图,该车辆构造有由车辆车身10所围成的内部空间,在内部空间中布置有例如形式为车辆座椅11和控制台元件12的不同的内部空间组件,并且必要时还布置有另外的内部空间组件,例如显示器、隔板、存放架、储物格或类似物。
94.在例如与自动驾驶车辆有关的新的内部空间概念的范围内,内部空间组件11、12可以在车辆1的内部空间能以可变的方式调节。
95.例如,形式为车辆座椅的内部空间组件11可以是能以可变的方式调节的,以便使车辆座椅沿着由车辆纵向方向x和车辆横向方向y限定的调节平面被调节,并且必要时绕竖直方向z扭转,这方面如概观图1和图2可以看出。此外,车辆座椅的组件,例如靠背112,可以是能调节的,以便调整各自的组件的位置。例如,靠背112可以在其斜度方面是能调节的。此外,乘坐部分111可以在其高度定位和其倾斜位置方面是能调设的。
96.在内部空间组件11、12中,原则上存在由用户进行舒适的、直观的、触觉上愉悦的调节的意愿。在此,用户应有可能精确而快速地调节内部空间组件的可能性,其中,为此所需的用户力耗费应是有限的。
97.如图1中示意性所示,设置有驱动器设备2用于调节内部空间组件11、12,该驱动器设备与控制装置3处于连接。驱动器设备2被电动马达式设计,并且可以运行,以便使所配属的内部空间组件11、12被电动马达式在不同的定位之间运动。
98.原则上,每个要调节的内部空间组件11、12或内部空间组件11、12的要调节的子组件,例如车辆座椅的靠背112,可以配属有自己的电动马达式驱动器设备2,其中,这些驱动器设备2例如可以与共同的控制装置3连接,以便使控制装置3共同控制驱动器设备2用于调节所配属的内部空间组件11、12。
99.通过使用驱动器设备2,使得所配属的内部空间组件11、12可以沿着限定的运动路径被调节。例如,车辆座椅可以沿着车辆的纵向方向x沿着由导轨限定的运动路径相对于车辆地板移动。靠背部分112还可以相对于乘坐部分111绕限定的摆动轴线110进行枢转。
100.然而也能想到的是,内部空间组件11、12可以沿着车辆1的车辆地板自由运动,并因此可以在内部空间中自由地被调节,并且例如可以在内部空间中卡锁在限定的锚点处。就这方面来说,不一定要设置例如导轨来限定固定的、预定的运动路径。
101.(每个)驱动器设备2例如可以在自动运行和伺服运行下运行,并因此可以实现对分别配属的内部空间组件11、12的自动调节或对内部空间组件11、12的由用户手动进行的但得到驱动设备2的电动马达式辅助的调节。为此,驱动器设备2可以例如在不同的运行模式之间能切换,其中,调节驱动器20依赖于分别被调设的运行模式来以不同的方式控制。
102.在自动运行下应例如调控到预先确定的转速,以便使内部空间组件11、12以预先确定的调节速度在不同的定位之间运动,而在伺服运行下,应由调节驱动器20提供力,该力引起使由用户附加要施加的用户力引起对内部空间组件11、12的调节。由用户要施加的用户力在此在内部空间组件11、12的调节行程上应至少是大致相同的,或者遵循期望的曲线,以便让用户能够实现舒适的、触觉上愉悦的调节。
103.图3a和3b示出了(在为说明而夸张的图示中)不同的车辆姿态和在车辆1内部空间中的形式为车辆座椅的内部空间组件11的由此得到的位置。
104.图3a在此示出了例如停在有坡度的斜坡上的车辆1,并且相应地,车辆竖直轴线z
与(由重力方向确定)竖直线之间具有俯仰角α。车辆1的俯仰角α绕车辆横向轴线y(见图2b)测得。
105.与之相对地,图3b示出了绕车辆纵向轴线x(见图3a)侧倾的车辆1。在该情况下,车辆竖直轴线z相对竖直线具有绕车辆纵向轴线x测的侧倾角β。
106.如下文要解释的,车辆姿态被纳入在计算由伺服运行模式下的调节驱动器20要提供的力中,该力应在调节内部空间组件11、12时对用户进行辅助。
107.在一个实施例中,图4中所示的用于控制驱动器设备2的调节驱动器20的控制装置3具有不同的调控模块,这些调控模块依赖于运行模式地被用于调设构造为电动马达的调节驱动器20的(相当于马达电流)的电流,使得依赖于运行模式地以期望的方式实现对内部空间组件11、12调节,即在自动运行下以期望的调节速度并在伺服运行下以力辅助的方式实现调节。
108.控制装置3实现有电流调控模块34,向其输送额定值i
cmd
,其中,电流调控模块34依赖于运行模式地从转速调控模块32或伺服调控模块31获得额定值i
cmd
。
109.在此,转速调控模块32用于在自动运行下预给定额定值i
cmd
,使得在调节驱动器20上得到期望的转速,并相应地在内部空间组件11、12上得到期望的调节速度v。
110.与之相对地,伺服调控模块31被用于预给定额定值i
cmd
,使得在伺服运行下以力来辅助对内部空间组件11、12的手动调节,该力如下这样地调设,使得由用户附加要施加的力优选在内部空间组件11、12的调节行程上至少大致相同的或遵循期望的曲线。
111.转速调控模块32在自动运行下调控调节驱动器20的转速。在此,经由输入端320向转速调控模块32输入额定转速n
cmd
,其中,额定转速n
cmd
例如被存储在存储器中,并且因此(作为恒定值或作为在调节行程上的转速变化曲线)被固定地预给定,但必要时也可以通过用户进行调整。依赖于额定转速n
cmd
和在调控运行中在调节驱动器20上实际得到的转速,转速调控模块32确定额定值i
cmd
,该额定值被输送给电流调控模块34。
112.在自动运行下,转速调控模块32通过如下方式经由切换装置33与电流调控模块34连接,即,使得切换装置33接通到切换点330上。由转速调控模块32输出的额定值i
cmd
因此被输送给电流调控模块34,从而使得电流调控模块34可以根据从转速调控模块32获得的额定值i
cmd
执行电流调控。
113.切换装置33可以在物理上通过机械开关来实现。然而有利地,切换装置33在软件技术上由控制装置3的软件实现。同样,控制装置3的模块优选由软件模块实现。
114.例如,对切换装置33的控制经由控制装置3的控制模块36来实现。
115.在电流调控模块34中进行电流调控。电流调控模块34以如下方式调控调节驱动器20的电流,即,使其被调设到输送给电流调控模块34的额定值34。电流调控模块34在使用形式为负载率(介于0%至100%)的电压设定值u
cmd
的情况下通过如下方式来调设电流,即,将电压设定值u
cmd
输送给脉宽调制35,脉宽调制根据车辆的电池电压u
bat
和电压设定值u
cmd
产生输出电压并将其输送给调节驱动器20。脉宽调制35优选以相对较高的频率工作,尤其是以在5khz至30khz之间的、例如20khz的频率运行。根据额定值i
cmd
和执行驱动器21实际得到的电流i,使得设定值u
cmd
以如下方式被调设,即,使得马达电流i被调控到额定值i
cmd
。
116.因此,在自动运行下,调控以级联调控的方式进行,其中,转速调控模块32确定形式为额定值i
cmd
的设定值,并将其输送给布置在下游的电流调控模块34进行电流调控。
117.通过将切换装置33切换到切换点331,可以转换到伺服运行中,其中,额定值i
cmd
现在由伺服调控模块31输送给电流调控模块34,而不是由转速调控模块32输送。根据从伺服调控模块31获得的额定值,然后以如下方式进行电流调控,即,使得由调节驱动器20提供的力在调节内部空间组件11、12时对用户进行辅助,并且用户须施加在内部空间组件11、12的调节行程上优选很大程度上均等的用户力,以用于电动马达辅助地调节内部空间组件11、12。
118.由伺服调控模块31确定额定值i
cmd
依赖于作用于内部空间组件11、12上的负载,该负载由负载计算模块30依赖于车辆姿态和例如内部空间组件11、12的定位来计算。
119.例如,这方面可以结合对形式为车辆座椅的内部空间组件11、12进行形式为绕车辆竖直轴线z的转动运动的调节来阐述。在这样的转动运动中出现了在内部空间组件11、12上的受到车辆侧倾度和车辆俯仰度影响的负载,在确定额定值i
cmd
时,这些负载被考虑到。
120.作用于内部空间组件11、12上的负载原则上由静态的负载力和动态的负载力确定。
121.为了绕车辆竖直轴线z的扭转,作用于内部空间组件11、12上的静态的负载力矩尤其根据由于绕车辆竖直轴线z的重力而出现的力矩并附加地根据作用在内部空间组件11的支承部中的摩擦力矩来确定。被称为静态的负载力矩的静态的转矩由如下得出:
122.m
静态
=m
侧倾
*cos(α)+m
俯仰
±
mr,
123.其中,m
静态
是静态的负载力矩,m
侧倾
是基于车辆侧倾而出现的侧倾力矩,m
俯仰
是基于车辆俯仰而出现的俯仰力矩,并且mr是在内部空间组件11、12的支承部中的摩擦力矩。
124.应注意的是,只有当侧倾角/俯仰角根据din iso 8855确定(相当于由横滚角、俯仰角和偏航角得出的欧拉角)时,上述等式中的项“cos(α)”才会出现。如果侧倾角被(作为绝对值)测量,则项“cos(α)”被省略。
125.俯仰力矩和侧倾力矩在此被如下计算:
126.·
127.·
128.在这些等式中使用的参量在此表示的是:
129.ꢀꢀꢀꢀ
当前的转动角[
°
]-偏移角
[0130]
x
sp
ꢀꢀꢀꢀ
重心至转动轴线的间距[m]
[0131]mꢀꢀꢀꢀꢀ
内部空间组件的质量[kg]
[0132]gꢀꢀꢀꢀꢀ
重力加速度[m/s2]
[0133]
α
ꢀꢀꢀꢀ
转动轴线的俯仰度
[0134]
β
ꢀꢀꢀꢀ
转动轴线的侧倾度[
°
]
[0135]
mrꢀꢀꢀꢀ
摩擦力矩[nm]。
[0136]
图3a和图3b中说明了角度α、β。内部空间组件11的重心sp和内部空间组件11、12的转动轴线之间的间距x
sp
在图2中被示例性地绘制。车辆1的俯仰度和车辆1的侧倾度以及内部空间组件11、12的当前定位可以感测地由传感器301、302、303检测到,并相应地将测量值输送给负载计算模块30。
[0137]
在确定静态的负载力矩时,例如在内部空间组件11、12被设计成车辆座椅时,也可
以考虑到用户或物体的占用情况。在该情况下,内部空间组件11、12的质量尤其发生变化。例如,可以根据内部空间组件11、12的传感器装置的传感器信号,至少大致确定由于占用而起作用的力,并将其纳入在负载力矩的计算中。
[0138]
除了静态的负载力矩外,在内部空间组件11、12运动时,动态的负载力矩也起作用,其计算如下:
[0139][0140]
在此表示内部空间组件11、12的加速度,内部空间组件11、12的加速度可以从绕转动轴线的调节角度φ求得。然而,替选地,加速度也可以从内部空间组件11、12的调节速度v计算出来,该调节速度在运行中被输送给伺服调控模块31。
[0141]
在上述等式中,i表示内部空间组件11的惯性。系数c能够实现动态触觉的调设,并且可以采用0%至100%之间的值。如果c=100%,则在内部空间组件11加速时的动态变化基本上通过马达补偿。如果c=0%,用户必须在加速时自己施加力变化。
[0142]
除了这样的静态和动态的负载力外,还出现了在内部空间组件11、12上的由在内部空间组件11、12上的碰触点处的用户力引起的转矩。用户转矩在此由如下得出:
[0143]m用户
=f
用户
*l
碰触
,
[0144]
其中
[0145]
·f用户
期望操作力[n]
[0146]
·
l
碰触
碰触定位至摆动轴线的间距[m]
[0147]
·m用户
由用户产生的力矩[nm]。
[0148]
使用户按规定碰触内部空间组件11、12并且例如可以相当于操作元件在内部空间组件11、12上的定位的碰触定位与内部空间组件11、12的沿车辆竖直方向z指向的转动轴线之间的间距l
碰触
在图2中示意性地示出。
[0149]
根据静态的负载力矩、动态的负载力矩和用户转矩,可以建立形式为力矩平衡的力平衡,以便确定要由调节驱动器20提供的额定负载力矩。力矩平衡在此如下得出:
[0150]m额定
=m
静态
+m
动态-m
用户
。
[0151]m额定
表示通过驱动器设备2在转动轴线上要提供的转矩。由此,伺服调控模块31在考虑驱动器设备2的传动比的情况下计算出要由调节驱动器20提供的转矩,即
[0152]m额定_驱动器
=m
额定
*
ü
杠杆
。
[0153]
ü
杠杆
表示驱动器设备2的运动机构的传动比,以用于将通过驱动器设备2在电动马达式调节驱动器的部位处提供的调节力变换成在内部空间组件11、12的转动轴线的部位处的调节力。
ü
杠杆
可以例如依赖于φ地并例如以查找表的形式保存在系统中。
[0154]
在考虑到马达效率和马达传动装置的传动比的情况下,由驱动器的额定转矩计算出电动马达式调节驱动器的额定力矩,即
[0155][0156]
其中
[0157]
·
η
马达
传动比效率[]
[0158]
·
ü
传动装置
传动装置传动比[]。
[0159]
马达电流原则上与马达转矩成比例,从而可以如下地从额定马达转矩m
额定__马达
计算出额定值:
[0160][0161]
其中
[0162]
·
kt马达常数[nm/a]
[0163]
·
i0马达空转电流[a]。
[0164]
在伺服运行模式模式下,该值作为额定值i
cmd
由伺服调控模块31输送给电流调控模块34。
[0165]
针对另一种调节,例如针对内部空间组件11、12进行沿车辆地板、即沿由车辆纵向方向x和车辆横向方向y所展开的调节平面纵向和/或横向调节,得出类似的方程组,其中,内部空间组件11、12上的负载依赖于车辆1的侧倾和俯仰,这在图3a和图3b中所示。
[0166]
因此,在伺服运行模式模式下,额定值i
cmd
在考虑作用于内部空间组件11、12上的负载力的情况下被确定,使得要由用户施加的力在内部空间组件11的调节行程中是相同的或遵循期望的曲线。因此,例如如图5中所示,在内部空间组件11、12的调节行程(在图5中经由调节角度φ绘制)上出现至少大致均等的用户力f,该用户力可以被调设到预先确定的值,例如10n。因此,用户须在内部空间组件11、12的调节行程上施加经调控的、均等的用户力,例如10n,以便引起对内部空间组件11、12的平稳的、受电动马达式辅助的调节。
[0167]
图6示意性地示出了驱动器设备2的一个实施例的视图,该驱动器设备被设计成用于对所配属的内部空间组件11、12进行电动马达式调节,并且尤其是在伺服运行中能够实现对所配属的内部空间组件11、12进行手动的但受电动马达式辅助的调节。
[0168]
驱动器设备2具有形式为电动马达的电动马达式调节驱动器20,该电动马达与传动装置21作用连接。传动装置21用于驱动从动元件23,从动元件作用于传动元件24上并经由传动元件作用于调节组件25上用于调节所配属的内部空间组件11、12。
[0169]
例如,从动元件23可以由蜗杆设计而成,在蜗杆中成形有蜗杆齿部,该蜗杆齿部与形式为螺杆螺母的传动元件24嵌接。例如,螺杆螺母24可以布置在形式为螺杆的调节组件25上,从而通过驱动螺杆螺母24可以在螺杆螺母24与螺杆25之间引起纵向调节,并因此可以纵向调节所配属的内部空间组件11、12。这样的调节运动机构例如可以在例如形式为车辆座椅的内部空间组件11、12的纵向调节装置中实现。
[0170]
为了提供伺服运行,调节驱动器20连同传动装置21和经由从动元件23、传动元件24和调节组件25提供的调节运动机构例如非自锁地设计。因此,所配属的内部空间组件11、12可以在驱动器设备2的调节运动机构一起运动的情况下被手动调节。
[0171]
为了可以引起将内部空间组件11、12卡锁在刚刚占据的位置中,在所示的实施例中,驱动器设备2具有形式为制动器的卡阻装置22,该卡阻装置与从动元件23作用连接,并用于在锁定位置中将从动元件23固定并经由从动元件将所配属的内部空间组件11、12固定。
[0172]
如果启动调节过程,在该调节过程的范围内,用户在驱动器设备2的电动马达式辅助的情况下手动地调节内部空间组件11、12,则卡阻装置22从锁定位置被释放到非锁定位置中。因此,对内部空间组件11、12的卡锁被解除,以便可以进行对内部空间组件11、12的调
节。
[0173]
原则上,用户应可以以舒适的方式通过如下方式来调节内部空间组件11、12,即,用户触碰要调节的内部空间组件11、12并在手动的力作用下运动该内部空间组件,其中,调节受电动马达式辅助,并且在驱动器设备2的伺服运行下,用户因此只需施加相对较小的调节力,但额外所需的调节力都由驱动器设备2以电动马达方式提供。在此,在识别到用户的调节愿望时,例如通过如下方式启动调节过程,即,检测到用户是否以表示调节意愿的方式触碰内部空间组件11、12。
[0174]
在一个设计方案中,内部空间组件11、12如图7中示意性地示出那样可以具有形式为按键的操作元件13,该操作元件由用户操纵,以便启动调节过程。对内部空间组件11、12的调节,例如对车辆座椅的调节,在此例如可以有可能的是,用户一直操纵操作元件13并保持按压。替选地,可以在操纵一次后就开启调节模式,其中,例如在预先确定的时间后或在完成调节动作后的预先确定的时间后自主地结束调节。
[0175]
附加或替选地,形式为开关的操作元件14例如可以布置在车辆内部空间的中心,例如布置在中控台上。对操作元件14的操纵可以启动对一个、多个或所有内部空间组件11、12的调节模式,从而使得内部空间组件11、12可以以伺服辅助的方式被调节。
[0176]
除了操作元件13、14外或替选地,可以在内部空间组件11上布置有用于探测调节意愿的传感器装置113~118,这方面如图7中被示意性地示出。这些传感器装置113~118可以以不同的方式设计,并布置在所要调节的内部空间组件11、12上的不同部位。传感器装置113~118在此可以配属给内部空间组件11、12的不同子组件,从而可以经由传感器装置113~118检测针对内部空间组件11、12整体或内部空间组件11、12的子组件的调节意愿。
[0177]
例如,形式为接近传感器或触觉上的触摸传感器的传感器装置113、114、115、116、117可以布置在形式为车辆座椅形式的内部空间组件11、12的靠背部分112上的和/或乘坐部分111上的不同部位处。因此,经由这些传感器装置113~117可以检测用户是否用一身体部分接近要调节的内部空间组件11、12并对内部空间组件11、12加以影响,以便必要时对该内部空间组件进行调节。
[0178]
在根据图7的示例中,传感器装置113、114在此沿高度方向错开地布置在靠背部分112的后侧。与之相对地,传感器装置115位于布置在靠背部分112的上端的头枕处。传感器装置116布置在靠背部分112的前侧。传感器装置117布置在乘坐部分111上。所有的传感器装置113~117均可以例如被设计成接近传感器,例如形式为电容式传感器,或被设计为触觉上的触摸传感器,其中,能想到的是,传感器装置113~117类型相同地设计或实现不同的功能原理。
[0179]
传感器装置113~117的检测信号可以被共同地或单独评估。例如,如果经由靠背部分112的后侧的传感器装置113、114检测到信号,这可以被解释为向前枢转靠背部分112的调节意愿。与之相对地,如果在头枕上的传感器装置115处探测到信号,则这可以被解释为用于调节头枕的调节意愿。如果在布置于靠背部分112前侧的传感器装置116处检测到信号,则这可以被解释为向回枢转靠背部分112的调节意愿。
[0180]
例如,经由传感器装置117可以检测用户的座位占用情况,以便必要时依赖于是否要在用户正处于座位上或没有用户的情况下进行调节地,对要由驱动器设备2提供的用于伺服辅助的力进行调整。
[0181]
附加或替选地,可以在要调节的内部空间组件11、12上布置有形式为加速度传感器或速度传感器的传感器装置118,利用该传感器装置可以在内部空间组件11、12上检测到加速度或调节速度。如果用户触碰内部空间组件11、12并在内部空间组件11、12上存在的系统弹性的范围内对其进行调节,则这可以被评估并用于识别调节意愿。
[0182]
再次附加或替选地,在车辆1中可以设置有例如形式为相机、雷达系统或激光雷达系统的内部空间监控装置119,该内部空间监控装置能够实现对车辆的内部空间的监控。通过对经由内部空间监控装置119检测到的信号进行图像支持的评估,可以评估和识别用户运动,以便推断出调节意愿。
[0183]
例如,在使用传感器装置113~118和/或内部空间监控装置119的情况下,可以识别到用户的手势并解释为调节意愿。例如,可以预先确定一个或多个用户用来启动用于调节内部空间组件11、12的调节过程的用户手势。例如,这样的手势可以由特定的身体部分(例如用户的手)以预先确定的运动图案(例如沿着特定的运动方向)的运动来限定。
[0184]
例如,这样的手势可以包括在车辆座椅的靠背部分112上的敲击运动。例如,如果用户用他的展开的手在靠背部分112的后侧敲击两次,则这可以被解释为让车辆座椅前移或让靠背部分112向前枢转的调节意愿,其中,通常针对不同的调节过程限定不同的手势。
[0185]
手势识别可以开启用于调节一个或多个内部空间组件11、12的调节模式,其中,多个内部空间组件11、12可以被共同运动。例如,该调节模式可以在预先确定的时间后结束。替选地,该调节模式可以在最后一次调节动作后的预先确定的时间后结束。再次替选地,该调节模式可以通过用户将要实施的结束手势来结束。
[0186]
为了降低对传感器系统识别调节意愿的要求并简化伺服运行的启动,还可以设置的是,依赖于一个或多个触发准则来激活用于调节内部空间组件11、12的调节模式。
[0187]
这样的触发准则例如可以是内部空间组件11、12(例如车辆座椅)的占用状态、车门(尤其是车辆侧门或尾盖)的打开状态、或车辆的行驶状态。这样的触发准则可以被作为肯定准则检查,并导致激活调节模式。然而,这样的触发准则也可以被作为否定准则(排除准则)检查,并且引起只有在没有给出这样的否定准则时才可以开启调节模式。
[0188]
例如,作为正面准则可以查询车门的打开状态。因此,当车辆侧门或尾盖被打开时,例如可以激活调节模式,其中,在该情况下,调节模式例如针对在打开的车辆侧门或尾盖区域内的内部空间组件11、12来激活。
[0189]
例如,作为负面准则可以查询车辆的占用状态或行驶状态。例如,只有在形式为车辆座椅的内部空间组件11、12没有被占用或车辆没有行驶,即处于静止状态时,才有可能激活调节模式。
[0190]
如果在存在触发准则的情况下或在存在预先确定的触发准则组合的情况下激活调节模式,则可以设置的是,解锁卡阻装置22,并因此解除对内部空间组件11、12的固定。附加地,例如调节驱动器20首先以低能量的脉宽调制来通电,以便将内部空间组件11、12例如在补偿重力的情况下保持在定位中。如果随后识别到内部空间组件11、12的运动,例如根据在使用内部空间组件11、12上的霍尔传感器的情况下进行的运动识别,则推断出用户的调节意愿并通过如下方式开启伺服运行,即,使得在伺服运行中电动马达式通过调节驱动器20对内部空间组件11、12的进一步调节进行辅助。
[0191]
在调节模式被激活的情况下的通电可以低能量进行,使得内部空间组件11、12电
动马达式保持在定位中,但首先并不运动。替选地,通电可以以如下方式进行,即,在被激活时使内部空间组件11、12置于缓慢运动中,其中,该运动可以通过交替地在不同运动方向上变换通电来实现。针对在激活调节模式时的通电的值在此可以通过配置进行预给定,可以通过在制造中进行校准来测量,或者也可以在每次调节模式开始时自适应地调设。
[0192]
在调节模式被激活时,用户的调节意愿可以通过对内部空间组件11、12上的简单运动识别来实现。替选地,针对伺服运行的开启的条件可以是在内部空间组件11、12上的特定的运动行为并被监控。例如,当用户在内部空间组件11、12上实施预先确定的摇晃运动或点动运动时,开启伺服运行,这由控制装置3相应地辨认。
[0193]
控制装置3在调节模式被激活时也可以被设计成用于向用户产生提示信号,从而向用户报警针对特定的内部空间组件11、12的调节模式已被激活,并因此可以在伺服运行下进行调节。这样的提示可以通过如下方式实现,即,在激活调节模式时驱控调节驱动器20以使内部空间组件11、12缓慢运动,该运动能被用户感知。替选地,控制装置3可以例如将信号发送给车辆的音频系统,该信号向用户提示伺服运行。再次替选地,控制装置3可以驱控调节驱动器20,例如以用于产生预先确定的声音,例如播放音乐。
[0194]
所述类型的驱动器设备2可以在完全不同的应用中以伺服运行进行电动马达式辅助调节。
[0195]
在图8中示意性地示出的一种应用中,驱动器设备2例如可以被设计成用于相对于车辆座椅11的乘坐部分111电动马达式辅助地调节靠背112。尤其地,驱动器设备2在此可以在伺服运行中电动马达式辅助靠背112绕摆动轴线110相对于乘坐部分111进行枢转。
[0196]
在此可以设置的是,驱动器设备2尤其对将靠背112从前折位置112
‘
(在图8中以虚线示出)沿摆动方向v
‘
直立起来进行电动马达式辅助。与之相对地,沿摆动方向v向前折叠靠背112,例如并不通过驱动器设备2进行电动马达式辅助,而是以重力辅助的方式手动进行。
[0197]
在如图9a和图9b所示的另一种应用中,驱动器设备2可以被设计成用于电动马达式辅助地调节车辆座椅11以提供便捷进入功能。车辆座椅11处于如图9a所示的正常使用位置中地布置在地板组件15上,并且经由在车辆座椅11的后部支撑部的区域中的形式为锁止锁的卡锁设备151卡锁在地板组件15上。为了提供便捷进入功能,车辆座椅11可以整体沿运动方向a1向前枢转,其中,附加地必要时,靠背112也沿运动方向a2朝乘坐部分111在便捷进入功能的范围内向前枢转。如果要方便进入位于车辆座椅11后面的座椅排,则用户可以触碰车辆座椅11并将它如图9a到图9b的过渡所示地从正常使用位置运动到前移的位置中,在该前移位置中,一方面使车辆座椅11整体绕摆动轴线150相对于地板组件15枢转,并此外使靠背112向乘坐部分111运动。
[0198]
驱动器设备2在此例如可以具有不同的调节驱动器20,它们分别可以在伺服运行下运行。例如,第一调节驱动器20可以被设计成用于电动马达式辅助地相对于地板组件15调节车辆座椅11,而第二调节驱动器例如被设计成用于电动马达式辅助地相对于乘坐部分111调节靠背112。
[0199]
车辆座椅11和靠背112在此在便捷进入功能的范围内例如只能以联动的、通过运动机构预给定的方式被调节。替选地,车辆座椅11可以整体地能被调节,而靠背112可以相对于乘坐部分111以独立的方式被调节。
[0200]
用于提供便捷进入功能的车辆座椅11的运动机构可以例如按照de 10 2017 215 929 a1中的描述进行设计。
[0201]
本发明的思路不限于上述的实施例,而是也可以用其他方式实现。
[0202]
内部空间组件可以由车辆的内部空间的完全不同的组件来实现,并且在这方面来说不限于车辆座椅或控制台元件。可以经由驱动器设备在伺服运行中得到调节的内部空间组件例如也可以是显示器、存放架(例如形式为桌子或类似物)、隔板、储物格或类似物。
[0203]
在伺服运行中的控制不限于所述类型的电流调控,而是也可以采用不同设计。
[0204]
附图标记列表
[0205]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
机动车
[0206]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆车身
[0207]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内部空间组件(车辆座椅)
[0208]
110
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
摆动轴线
[0209]
111
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
乘坐部分
[0210]
112
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
靠背部分
[0211]
113~117 传感器装置
[0212]
118
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
传感器装置
[0213]
119
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内部空间监控系统
[0214]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内部空间组件(控制台元件)
[0215]
13、14
ꢀꢀꢀ
操作元件
[0216]
15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
地板组件
[0217]
150
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
摆动轴线
[0218]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
驱动设备
[0219]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
调节驱动器(马达)
[0220]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
传动装置
[0221]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
卡阻装置(制动器)
[0222]
23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
从动元件
[0223]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
传动元件
[0224]
25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
调节组件
[0225]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制装置
[0226]
30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
负载计算模块
[0227]
301~303 传感器装置
[0228]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
伺服调控模块
[0229]
310
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
事件识别
[0230]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转速调控模块
[0231]
320
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转速输入
[0232]
33
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切换装置
[0233]
330、331 切换点
[0234]
34
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电流调控模块
[0235]
35
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
pwm单元
[0236]
36
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制模块
[0237]
α
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆竖直轴线的俯仰角
[0238]
β
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆竖直轴线的侧倾角
[0239]
φ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车门打开角度
[0240]
a1、a2
ꢀꢀꢀ
运动方向
[0241]icmd
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
额定值
[0242]nꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转速
[0243]
sp
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
重心
[0244]ubat
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电池电压
[0245]
x
sp
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转动轴线至重心的间距
[0246]vꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
摆动方向
[0247]
x
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆纵向轴线
[0248]yꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆横向轴线
[0249]zꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆竖直轴线
技术特征:
1.用于调节车辆(1)的内部空间组件(11)的驱动器设备(2),所述驱动器设备具有用于调节所述内部空间组件(11)的电动马达式的调节驱动器(20)和用于控制所述调节驱动器(20)的控制装置(3),其特征在于,所述控制装置(3)被构造成用于在伺服运行下驱控所述调节驱动器(20),以用于在通过用户手动调节所述内部空间组件(11)时提供辅助力。2.根据权利要求1所述的驱动器设备(2),其特征在于具有用于在锁定位置中卡阻所述内部空间组件(11)的调节运动的卡阻装置(22),其中,所述控制装置(3)被构造成用于为了调节所述内部空间组件(11)而将所述卡阻装置(22)从锁定位置转移到非锁定位置中。3.根据权利要求1或2所述的驱动器设备(2),其特征在于具有与所述调节驱动器(20)作用连接的从动元件(23),其中,所述卡阻装置(22)与所述从动元件(23)作用连接,以便在锁定位置中将所述从动元件(23)锁定以防调节,并在非锁定位置中将其释放以进行调节。4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述内部空间组件(11)是车辆座椅或车辆座椅的组件(111、112)。5.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述内部空间组件(11)能绕摆动轴线(110)枢转和/或能沿纵向方向(x、y、z)移动。6.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述内部空间组件(11)具有操作元件(113),所述操作元件能由用户操纵以用于调节所述内部空间组件(11)。7.根据权利要求6所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述操作元件(113)由要机械操纵的按键构成。8.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述内部空间组件(11)具有用于检测在所述内部空间组件(11)上的触摸、接近、加速度和/或运动速度的传感器装置(118),其中,所述控制装置(3)被构造成用于评估所述传感器装置(118)的检测信号以用于识别用户的调节愿望。9.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于具有内部空间监控装置(119),其中,所述控制装置(3)被构造成用于评估所述内部空间监控装置(119)的检测信号以用于识别用户的调节意愿。10.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述控制装置(3)被构造成用于评估用于识别预先确定的手势的检测信号,并且在识别到预先确定的手势时推断出调节意愿。11.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述控制装置(3)被构造成用于依赖于至少一个触发准则来激活用于在伺服运行中调节所述内部空间组件(11)的调节模式。12.根据权利要求11所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述控制装置(3)被构造成用于评估所述内部空间组件(11)的占用状态、车门的打开状态或所述车辆(1)的行驶状态作为触发准则。13.根据权利要求11或12所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述控制装置(3)被构造成用于在激活所述调节模式时或之后用经脉宽调制的电流信号驱控所述调节驱动器(20)。14.根据权利要求11至13中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述控制装置
(3)被构造成用于当在激活所述调节模式之后识别到用户的调节意愿时,在所述调节模式下驱控所述调节驱动器(20)以用于在用户手动调节所述内部空间组件(11)时提供辅助力。15.根据权利要求11至14中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述控制装置(3)被构造成用于在激活所述调节模式后产生提示信号作为所述调节模式的提示输出给用户。16.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述控制装置(3)具有伺服调控模块(31),所述伺服调控模块用于依赖于作用于所述内部空间组件(11)上的负载来确定额定值。17.根据权利要求16所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述控制装置(3)具有用于调控所述调节驱动器(20)的电流的电流调控模块(34),其中,所述电流调控模块(34)被构造成用于根据由所述伺服调节模块(31)输送的额定值调控所述调节驱动器(20)的电流。18.根据权利要求16或17所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述控制装置(3)具有负载计算模块(30),所述负载计算模块被构造成用于依赖于绕车辆纵向轴线(x)测得的所述车辆(1)的侧倾角(β2)、绕车辆纵向轴线(x)测得的所述内部空间组件(11)的摆动轴线(110)的侧倾角(β1)、绕车辆横向轴线(y)测得的所述车辆(1)的俯仰角(α2)、绕车辆横向轴线(y)测得的所述内部空间组件(11)的摆动轴线(110)的俯仰角(α1)和/或所述内部空间组件(11)的位置(φ)确定作用于所述内部空间组件(11)的负载。19.根据权利要求16至18中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述伺服调控模块(31)被构造成用于根据作用于所述内部空间组件(11)上的负载和要由用户施加的目标力值来确定要由所述调节驱动器(20)提供的额定力。20.根据权利要求19所述的驱动器设备(2),其特征在于,作用于所述内部空间组件(11)上的负载根据作用于所述内部空间组件(11)上的静态的负载力和作用于所述内部空间组件(11)上的动态的负载力确定。21.根据权利要求20所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述额定力由所述静态的负载力、所述动态的负载力和由所述目标力值得出的用户力的力平衡来确定,即f
额定
=f
静态
+f
动态-f
用户
,其中,f
额定
是所述额定力,f
静态
是所述静态的负载力,f
动态
是所述动态的负载力,f
用户
是所述用户力。22.根据权利要求19至21中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述伺服调控模块(31)被构造成用于根据要由所述调节驱动器(20)提供的额定力来确定所述额定值。23.根据权利要求16至22中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述电流调控模块(34)被构造成用于在使用脉宽调制的情况下来调设所述调节驱动器(20)的电流。24.根据权利要求16至23中任一项所述的驱动器设备(2),其特征在于,所述电流调控模块(34)被构造成用于根据所输送的额定值和得到的实际的马达电流来调控所述调节驱动器(20)的电流。
技术总结
用于调节车辆(1)的内部空间组件(11)的驱动器设备(2)包括用于调节内部空间组件(11)的电动马达式调节驱动器(20)和用于控制调节驱动器(20)的控制装置(3)。控制装置(3)被构造成用于在伺服运行下驱控调节驱动器(20),以用于在通过用户手动调节内部空间组件(11)时提供辅助力。以该方式,提供了用于调节车辆中的内部空间组件的驱动器设备,该驱动器设备可以使用户容易、舒适和直观地调节内部空间组件成为可能。可能。可能。
技术研发人员:克里斯蒂安
受保护的技术使用者:博泽(班贝格)汽车零部件欧洲两合公司
技术研发日:2021.08.20
技术公布日:2023/6/26
版权声明
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