DE60200642T2

DE60200642T2 - Antrieb, Familie der Antriebe für Sessel und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE60200642T2
Application number: DE60200642T
Authority: DE
Inventors: Laurent Nivet
Original assignee: Messier Bugatti SA
Current assignee: Safran Electronics and Defense Actuation SAS
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2022-09-21
Also published as: EP1298508A1; EP1298508B1; FR2829911A1; US6771037B2; FR2829911B1; US20030057910A1; DE60200642D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Betätigungsglied von dem Typ, welcher einerseits einen Körper und ein bezüglich des Körpers unter der Steuerung eines Motorantriebs mobiles Stellorgan und welcher andererseits einen Messwertaufnehmer aufweist, der zwischen dem Körper und dem Stellorgan angeordnet ist, wobei der Messwertaufnehmer zum Liefern eines Roh-Messwerts eingerichtet ist, welcher die laufende Position des Stellorgans bezüglich des Körpers repräsentiert.
Um den Komfort des Anwenders zu verbessern sind heutzutage zahlreiche Sitze mit Elektroantriebs-Vorrichtungen versehen, die ermöglichen, die Konfiguration des Sitzes zu verändern durch Verstellen von mobilen Elementen an demselben. Insbesondere werden solche Sitze besonders in Transportfahrzeugen angewendet, wie in Flugzeugen, Booten und Eisenbahnwaggons.
Es ist üblich, dass jede Sitzfläche eine mit dem einem Ende eines Sitzes neigbar verbundene Rückenlehne aufweist, sowie eine Beinauflage, die mit dem anderen Ende des Sitzes verbunden ist. Die Rückenlehne und die Beinauflage sind beide unter der Steuerung einer Antriebsvorrichtung zwischen einer im Wesentlichen vertikalen Position und einer im Wesentlichen horizontalen Position verrückbar, die dem Sitz daher erlaubt, mehrere Konfigurationen anzunehmen. Beispielsweise sind unter diesen Konfigurationen eine Schlafkonfiguration des Anwenders, in welcher die Rückenlehne und die Beinauflage alle beide im Wesentlichen horizontal sind, und eine Sitzkonfiguration vorgesehen, in welcher die Beinauflage und die Rückenlehne alle beide im Wesentlichen vertikal sind.
Eine Antriebsvorrichtung ist für die direkte und unabhängige Steuerung jedes mobilen Elementes des Sitzes vorgesehen.
Außerdem sind zahlreiche Sitze mit Vorrichtungen ausgerüstet, die mittels eines einzigen Steuerbefehls ermöglichen, das gleichzeitige Verstellen der Beinauflage und der Fußraste zu bewirken und dies, um den Sitz durch einen einzigen Steuerbefehl in eine vorbestimmte Konfiguration zu bringen.
Für jede von diesen vorbestimmten Konfigurationen des Sitzes ist eine vorbestimmte Zielposition für jedes Sitzelement und daher für jedes Betätigungsglied fixiert.
Um zu jedem Moment die Position der unterschiedlichen Sitzelemente zu kennen und um deren Verstellung gleichmäßig führen zu können, ist es bekannt, in den Betätigungsvorrichtungen der Sitzelemente einen Messwertaufnehmer vorzusehen, wie einen Potentiometer, welcher ermöglicht, Roh-Messwerte aufzunehmen, welche für die laufende Position jedes Betätigungsgliedes repräsentativ sind.
Für jede der von dem Sitz mittels einer einzelnen Betätigungsvorrichtung erreichbaren vorbestimmten Konfigurationen wird ein vorbestimmter Zielwert gespeichert, wobei der vorbestimmte Zielwert gleich dem festgestellten Roh-Messwert ist, wenn das Sitzelement in der erwünschten Zielposition ist.
Daher wird, um ein Sitzelement hin zu einer vorbestimmten Position zu bringen, das Betätigungsglied solange betätigt, bis der Roh-Messwert, der laufend von dem Messwertaufnehmer geliefert wird, gleich mit dem vorbestimmten Zielwert sein wird, welcher mit der erwarteten Position für das Betätigungsglied und daher das korrespondierende Sitzelement korrespondiert.
Außerdem, um zu vermeiden, dass ein mobiles Element des Sitzes nicht an ein Hindernis stößt, ist es bekannt, die Position von diesem mobilen Element nachzuverfolgen und zu untersagen, dass der von dem Messwertaufnehmer gelieferte Roh-Messwert nicht einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Falls der von dem Messwertaufnehmer gelieferte Roh-Messwert gleich jenem vorbestimmten Schwellenwert ist, wird unabhängig von dem von dem Passagier angewendeten Steuerbefehl das Anhalten des Betätigungsgliedes automatisch gesteuert.
In der Praxis stellt sich heraus, dass aufgrund von Herstellungstoleranzen der Betätigungsglieder und von mechanischen und elektronischen Ungenauigkeiten der Messwertaufnehmer identische Betätigungsglieder nicht alle den gleichen Roh-Messwert für eine gleiche Position des Betätigungsgliedes liefern.
Daher ist im Fall des Ersetzens eines defekten Betätigungsgliedes durch ein neues Betätigungsglied eine Neuprogrammierung des Sitzes notwendig, ohne welche die Erwiderung des Sitzes auf einen Steuerbefehl des Anwenders aufgrund der Toleranzen und Ungenauigkeiten des Betätigungsgliedes unbefriedigend sein kann.
Die Erfindung hat zum Ziel, ein Betätigungsglied für ein Sitzelement vorzuschlagen, welches ermöglicht, eine bequeme Auswechslung des Betätigungsgliedes durch ein anderes sicherzustellen, ohne dass sich Funktionsstörungen des Sitzes ereignen.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung ein Betätigungsglied vom oben genannten Typ als Element des Sitzes zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zur Korrektur des Roh-Messwertes aufweist, wobei die Korrekturmittel eingerichtet sind zum Definieren eines dem Betätigungsglied zugehörigen Korrekturalgorithmus, der eingerichtet ist zum Liefern eines Korrekturwerts der laufende Position des Betätigungsgliedes ausgehend von dem Roh-Messwert, und dass die Korrekturmittel dem Betätigungsglied zugehörig sind und in dieses integriert sind.
Gemäß den charakteristischen Ausführungsbeispielen, weist das Betätigungsglied eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf:

– die Korrekturmittel weisen auf eine Korrektureinheit, welche dem Betätigungsglied zugeordnet ist und in das Betätigungsglied integriert ist, welche Korrektureinheit Mittel zum Speichern des Korrekturalgorithmus bei der Herstellung des Betätigungsglieds und eine Informationsverarbeitungs-Einheit aufweist, die zum Liefern des Korrekturwertes eingerichtet ist durch Durchführen des gespeicherten Korrekturalgorithmus ausgehend von dem Roh-Messwert;
– die Korrekturmittel weisen auf Mittel zum Speichern von Parametern zur Definition des Korrekturalgorithmus und Mittel zum Übertragen der Definitionsparameter zu einer Steuereinheit des Betätigungsgliedes, um den Korrekturalgorithmus auf der Basis der Definitionsparameter durchzuführen;
– das Betätigungsglied ist vor der Montage an einem Sitz von dem Sitz isoliert;
– der Korrekturalgorithmus ist nur von den strukturellen Eigenschaften abhängig, die dem Betätigungsglied zugehörig sind, und ist von der Struktur des Sitzes unabhängig, für welchen es bestimmt ist; und
– der Korrekturalgorithmus ist zum Berechnen des Korrekturwertes als Abbild des Roh-Messwertes durch eine affine Korrekturfunktion eingerichtet.

Die Erfindung hat außerdem zum Gegenstand ein Betätigungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens ein Betätigungsglied so wie oben definiert und eine Einheit zum Steuern von dem oder von jedem Betätigungsglied aufweist, welche Steuereinheit mit dem oder mit jedem Betätigungsglied verbunden ist, um von dem oder von jedem Betätigungsglied den Roh-Messwert und die Definitionsparameter des Algorithmus aufzunehmen, und dass die Steuereinheit eine Informationsverarbeitungs-Einheit aufweist, die eingerichtet ist, um ausgehend von dem empfangenen Roh-Messwert den Korrekturwert zu liefern durch Durchführung des Korrekturalgorithmus auf der Basis der empfangenen Definitionsparameter des Algorithmus
Die Erfindung hat auch zum Gegenstand eine Familie von Betätigungsgliedern, die mehrere Betätigungsglieder so wie oben definiert aufweist und dass der Korrekturalgorithmus von jedem Betätigungsglied derartig ist, dass für wenigstens eine vorbestimmte Relativposition des Stellorgans bezüglich des Körpers die Korrekturwerte, die von jedem der Betätigungsglieder der Familie geliefert werden, einem gleichen, vorbestimmten Wert gleich sind.
Gemäß den Varianten:

– der Korrekturalgorithmus jedes Betätigungsgliedes ist derartig, dass für mindestens zwei vorbestimmte Relativpositionen des Stellorgans bezüglich des Körpers, die Korrekturwerte, die von jedem der Betätigungsglieder der Familie geliefert werden, zu einem gleichen, vorbestimmten Wert gleich sind.
– der Korrekturalgorithmus, der jedem Betätigungsglied zugehörig ist, ist derartig, dass die Abweichung zwischen den Korrekturwerten, die von den Betätigungsgliedern der Familie geliefert werden, für jede Anordnung von identischen Positionen der Betätigungsglieder niedriger als die Abweichung zwischen den Roh-Messwerten ist, die von den Messwertaufnehmern der gleichen Betätigungsglieder für die gleiche Anordnung von identischen Positionen der Betätigungsglieder geliefert werden.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren eines Betätigungsgliedes, welches zur Montage in einem Sitz bestimmt ist, wobei das Betätigungsglied einerseits einen Körper und ein Stellorgan, welches bezüglich des Körpers unter der Steuerung eines Motorantriebs beweglich ist, und andererseits einen Messwertaufnehmer aufweist, der zwischen dem Körper und dem Stellorgan angeordnet ist, wobei der Messwertaufnehmer zum Liefern eines Roh-Messwertes eingerichtet ist, der die laufende Position des Stellorgans bezüglich des Körpers repräsentiert, dadurch gekennzeichnet, dass in das Betätigungsglied Mittel zur Korrektur des Roh- Messwerts integriert werden, wobei die Korrekturmittel eingerichtet sind, einen dem Betätigungsglied zugehörigen Korrekturalgorithmus zu definieren, der zum Liefern eines Korrekturwerts der laufenden Position des Betätigungsgliedes eingerichtet ist ausgehend von dem Roh-Messwert, und dass es entsprechend dem Betätigungsglied eine Personalisierungsphase des Korrekturalgorithmus aufweist, der von den Korrekturmitteln definiert ist, vor der Montage des Betätigungsgliedes an dem Sitz.
Insbesondere weist die Korrekturalgorithmus-Personalisierungsphase die Schritte auf:

– Positionieren des Stellorgans bezüglich des Körpers in mindestens einer vorbestimmten Position;
– Lesen des Roh-Messwertes, der von dem Messwertaufnehmer für die oder jede vorbestimmte Position geliefert wird, und
– Bestimmen des Korrekturalgorithmus ausgehend von dem oder jedem gelesenen Roh-Messwert.

Die Erfindung wird durch das Lesen der folgenden Beschreibung verständlicher, die lediglich als Beispiel dargelegt ist und mit Bezug auf die Zeichnungen erstellt ist, in welchen:
1 eine schematische Seitenansicht eines Sitzes ist, welcher mit zwei erfindungsgemäßen Betätigungsgliedern ausgerüstet ist;
2 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Betätigungsgliedes ist, wobei die Kalibrierung im Gange ist;
3 ein Flussdiagramm ist, welches den Kalibrierungsprozess eines erfindungsgemäßen Betätigungsgliedes darstellt;
4 eine Linie ist, welche die ausgeführten Berechnungen beim Kalibrierungs-Verfahren und beim Berechnen des Positions-Korrekturwertes darstellt,
5 ein Flussdiagramm ist, welches das Funktionieren eines Sitzes expliziert, der ein erfindungsgemäßes Betätigungsglied aufweist;
6 eine zu 2 analoge Ansicht von einer Variante der Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Betätigungsgliedes ist, wobei die Kalibrierung im Gange ist; und
7 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Betätigungssystems von einem Sitz ist, welches das Betätigungsglied aus der 6 und eine Steuereinheit inkorporiert.
Der Sitz 10, der in 1 dargestellt ist, ist ein Passagiersitz eines Flugzeuges. Der Sitz ist auf dem Boden 12 des Flugzeuges befestigt.
Der Sitz 10 weist ein mit dem Boden 12 verbundenes Gestell 14 auf, auf welchem eine im Wesentlichen horizontale Sitzfläche 16 ruht. An einem Ende der Sitzfläche ist eine Rückenlehne 18 gelenkig angebracht, welche zwischen einer im Wesentlichen vertikalen und einer im Wesentlichen horizontalen Position verstellbar ist, in welcher sie die Sitzfläche 16 verlängert.
An dem anderen Ende der Sitzfläche 16 ist eine Beinauflage 20 gelenkig angebracht, welche zwischen einer heruntergeklappten, im Wesentlichen vertikalen Position unterhalb der Sitzfläche 16 und einer ausgestreckten, im Wesentlichen horizontalen Position in der Verlängerung zur Sitzfläche 16 verstellbar ist.
Ein erstes Betätigungsglied 22 ist zwischen die Sitzfläche 16 und die Rückenlehne 18 montiert, um ein Verstellen der Letzteren zwischen ihrer Vertikal-Position und ihrer Horizontal-Position sicherzustellen.
Ebenso ist ein zweites Betätigungsglied 24 zwischen die Sitzfläche 16 und die Beinauflage 20 montiert, um ein Verstellen der Letzteren zwischen ihrer Umklapp-Position und ihrer Streck-Position sicherzustellen.
Eine Tasteneinheit 26 oder irgendein anderes Steuerorgan ist mit dem Sitz verbunden, um dem Anwender zu ermöglichen jedes Betätigungsglied des Sitzes separat und direkt zu steuern. Die Tasteneinheit erlaubt auch über einen einzigen Steuerbefehl, welcher mehrere Betätigungsglieder betätigt, mehrere vorbestimmte Konfigurationen des Sitzes zu erzielen. Die Konfigurationen sind beispielsweise eine Mahlzeit-Konfiguration, eine Landungs-Konfiguration und eine Übernachtungs-Konfiguration.
Jedes Betätigungsglied 22,24 wird von einer üblichen Steuereinheit 28 mit elektrischem Strom versorgt. Diese Einheit 28 ist mit jedem von den Betätigungsgliedern 22, 24 separat verbunden, um deren unabhängige Steuerung sicherzustellen.
Außerdem ist jedes Betätigungsglied mit der Steuereinheit 28 verbunden, um an jene einen Korrekturwert von der laufenden Position des betroffenen Betätigungsglieds zu übertragen.
Die Tasteneinheit 26 ist auch mit einer Steuereinheit 28 verbunden, um die Steuerung der Betätigungsglieder in Abhängigkeit von den getroffenen Ordern sicherzustellen.
Um die Steuerung des Sitzes sicherzustellen, weist die Steuereinheit 28 Steuerungsmittel 30 auf, mit welchen die Tasteneinheit 26 und die beiden Betätigungsglieder 22 und 24 verbunden sind. Die Letzteren liefern, jedes kontinuierlich, an die Steuerungsmittel 30 einen korrigierten Repräsentativ-Wert von ihrer laufenden Position.
Die Steuereinheit 28 weist außerdem zum Versorgen der Betätigungsglieder 22 und 24 eine Einheit 32 auf, welche mit den Steuerungsmitteln 30 verbunden ist. Die Einheit 32 ist eingerichtet zum Versorgen der Betätigungsglieder 22 und 24 mit elektrischem Strom abhängig von den empfangenen Steuerbefehlen der Steuerungsmittel 30. Insbesondere ist der durch die Versorgungseinheit 32 gelieferte elektrische Strom angepasst zum Sicherstellen einer ausreichenden Geschwindigkeit der Betätigungsglieder, sodass ein Strom ein Format hat, welches das Verstellen des Betätigungsgliedes in der erwünschten Richtung erlaubt.
Die Steuereinheit 28 weist außerdem einen Speicher 33 auf, der mit den Steuerungsmitteln 30 verbunden ist. In dem Speicher 33 sind vorbestimmte Schwellenwerte gespeichert, allgemein mit P_pred bezeichnet, die mit den Ziel-Positionen korrespondieren, bevor sie von den Elementen des Sitzes während der Bewegung des Sitzes hin zu einer vorbestimmten Konfiguration eingenommen werden.
Daher sind für jedes Sitzelement mehrere vorbestimmte Schwellenwerte gespeichert. Jeder vorbestimmte Schwellenwert korrespondiert mit einer Zielposition für ein Sitzelement, wobei diese Zielposition für eine vorbestimmte Konfiguration des Sitzes definiert ist.
Außerdem sind zwei andere vorbestimmte Schwellenwerte, die als P_min und P_max bezeichnet sind, für jedes Betätigungsglied in dem Speicher 33 gespeichert. Diese vorbestimmten Schwellenwerte bilden die Durchfahrweg-Grenzwerte und korrespondieren mit den Extrempositionen, die für jedes Betätigungsglied in dem Sitz zugelassen sind und definieren daher den Durchfahrweg-Bereich von diesem für den betrachteten Sitz.
Der Speicher 33 ist unter der Steuerung der Steuerungsmittel 30 der Zentraleinheit wiederbeschreibbar. Insbesondere sind die Mittel 30 eingerichtet zum Speichern, beim Empfang eines passenden Steuerbefehls, der beispielsweise von einer abnehmbaren Anbautastatur 34 bewirkt wird, der vorbestimmten Zielwerte im Speicher 33 für jedes Betätigungsglied.
Die Steuerungsmittel 30 sind eingerichtet zum Sicherstellen des Vergleichs zwischen den Korrekturwerten der empfangenen laufenden Positionen der Betätigungsglieder und den in dem Speicher 33 gespeicherten vorbestimmten Schwellenwerten.
Die Betätigungsglieder 22 und 24 weisen im Wesentlichen die gleiche Struktur auf. Eines von beiden ist schematisch in 2 dargestellt.
Daher weist ein Betätigungsglied, beispielsweise 22, eine zugehörige Getriebemotorgruppe 36 auf, die an sich bekannt ist, beispielsweise mit Hilfe einer Schnecken-Mutter-Anordnung 37 an einer Stange 38, die bezüglich eines Gehäuses 40 translationsbeweglich ist, in welchem die Getriebemotorgruppe befestigt ist. Die Stange 38 weist für die Verbindung mit einem Sitzelement ein freies Ende auf, welche von einer Öffnung 38A durchquert ist. Ebenso weist das Gehäuse 40 eine Lasche 40A zur Verbindung mit einem anderen Sitzelement auf.
Ein Potentiometer 42 oder jeder andere, geeignete Messwertaufnehmertyp ist an dem Gehäuse 40 befestigt. Ein Gleitkontakt 44 des Potentiometers ist mit einem Ende der Stange 38 des Betätigungsstückes verbunden.
Gemäß der Erfindung weist jedes Betätigungsglied außerdem eine eigene Korrektureinheit 46 der Roh-Messwerte auf, die von dem Potentiometer 42 geliefert werden. Diese Roh-Messwerte sind für die laufende Position des Betätigungsgliedes repräsentativ. Der Roh-Messwert ist im betrachteten Fall der Widerstandswert des Potentiometers.
Die Korrektureinheit 46 ist eingerichtet, als Eingabe einen Roh-Messwert zu empfangen und als Ausgabe einen Korrekturwert von der Position des Betätigungsgliedes zu liefern. Dieser Korrekturwert ist an die Steuereinheit 28 adressiert, mit welcher die Korrektureinheit 46 des Betätigungsgliedes verbunden ist.
Die Korrektureinheit 46 ist in das Betätigungsglied integriert, d. h. sie ist mit dem Körper von diesem verbunden und wird zur gleichen Zeit wie das Betätigungsglied ausgetauscht, falls dieses ausgetauscht werden muss.
Die Korrektureinheit 46 weist eine Informationsverarbeitungs-Einheit 47 auf, die sich beispielsweise aus einem Mikrosteuerteil zusammensetzt. Die Korrektureinheit 46 weist unter anderem Speichermittel 48 auf, die mit der Informationsverarbeitungs-Einheit 47 verbunden sind. Die Speichermittel 48 sind für das Speichern eines von der Informationsverarbeitungs-Einheit 47 durchgeführten Korrekturalgorithmus eingerichtet. Dieser Algorithmus weist insbesondere eine dem Betätigungsglied eigene Korrekturfunktion auf, vorzugsweise eine affine Funktion, die erlaubt, ausgehend von jedem empfangenen Roh-Messwert, einen Korrekturwert der Position des Betätigungsgliedes zu ermitteln.
Eine Kommunikationsschnittstelle 49 ist in der Korrektureinheit 46 vorgesehen, um die Verbindung von dieser Einheit mit den ablösbaren Kalibrierungsmitteln 50 sicherzustellen. Die Schnittstelle 49 ist mit der Informationsverarbeitungs-Einheit 47 verbunden.
Die Kalibrierungsmittel 50 sind beispielsweise von einem Computer ausgebildet.
Die Kalibrierungsmittel 50 werden nur bei der Herstellung des Betätigungsgliedes verwendet. Sie wenden einen Kalibrierungsalgorithmus an, welcher ermöglicht, die dem Betätigungsglied eigene affine Korrekturfunktion zu ermitteln und insbesondere zu speichern.
Der Kalibrierungsalgorithmus wird nun mit Bezug auf 3 erläutert. Der gleiche Algorithmus wird für jedes der Betätigungsglieder einer gleichen Familie von Betätigungsgliedern durchgeführt, wobei diese Familie alle identischen Betätigungsglieder aus einer funktionalen- und dimensionalen Sicht mit geringer Toleranz umfasst. Insbesondere können alle Betätigungsglieder von einer gleichen Familie ausgetauscht werden.
Außerdem liefern für eine gleiche Position alle Betätigungsglieder von einer gleichen Familie Korrekturmesswerte, die identische oder im Wesentlichen identische sind, selbst wenn die Roh-Messwerte unterschiedlich sind, die von den Messwertaufnehmern der Betätigungsglieder geliefert werden.
Die Kalibrierungsphase der Betätigungsglieder wird in der Fabrik vor der Auslieferung des Betätigungsgliedes bei der Sitzherstellung durchgeführt. Diese Kalibrierungsphase korrespondiert mit der allerletzten Herstellungsphase des Betätigungsgliedes.
Für die Kalibrierung und wie in der 2 dargestellt, wird das Betätigungsglied in einem Modell 60 platziert, das zwei mobile Arme 62, 64 aufweist, die einer bezüglich des anderen unter der Steuerung eines Antriebsmechanismus 66 translations-verstellbar sind. Das Gehäuse 40 des Betätigungsgliedes ist mit dem ersten mobilen Arm 62 durch Zwischenschalten der Lasche 40A verbunden, wobei dann die Stange 38 des Betätigungsgliedes seitens seines Endes 38A mit dem zweiten mobilen Arm 64 des Modells verbunden ist.
Das Modell ist eingerichtet, um das Betätigungsglied in zwei identifizierte und vorbestimmte Referenzpositionen zu bringen, wobei jede Position durch einen Zwischenraum definiert wird, der von den Enden des ersten und des zweiten mobilen Arms vorgegeben wird.
Diese vorbestimmten Referenzpositionen des Modells 60 korrespondieren vorteilhafterweise mit den äußersten Funktionspositionen des Betätigungsgliedes.
In Schritt 100 wird das Betätigungsglied in eine identifizierte, erste Referenzposition gebracht. Diese Position wird mittels des Modells 60 definiert und durchgesetzt. In Schritt 102 wird durch Drücken einer vorbestimmten Taste der Kalibrierungsmittel 50 ein erster, als P_lue1 bezeichneter Referenz-Roh-Messwert von dem Potentiometer 42 des Betätigungsgliedes aufgenommen. Dieser Wert wird an die Kalibrierungsmittel 50 übertragen, in welchen er temporär gespeichert wird.
Das Betätigungsglied wird dann in Schritt 104 bis in die zweite, identifizierte Referenzposition gebracht. Diese Position wird von dem Modell 60 definiert und durchgesetzt.
In Schritt 106 wird durch das Drücken einer vorbestimmten Taste der Kalibrierungsmittel 50 ein zweiter, als P_lue2 bezeichneter Referenz-Roh-Messwert, welcher die Position des Betätigungsgliedes in seiner zweiten Referenzposition repräsentiert, durch die Kalibrierungsmittel 50 identifiziert und registriert.
In Schritt 108 werden die als P_cal1 und P_cal2 bezeichneten theoretischen Referenzwerte, welche der ersten und zweiten identifizierten Referenzposition des Betätigungsgliedes zugeordnet sind, welche in den Schritten 100 und 104 berücksichtigt sind, durch die Kalibrierungsmittel 50 definiert. Diese theoretischen Referenzwerte werden in Abhängigkeit der realen Positionen des ersten und des zweiten Arms 62, 64 des Modells definiert.
Diese theoretischen Werte P_cal1 und P_cal2 sind gleich oder proportional zu den Rohwerten, die vom Potentiometer eines ideal angenommenen Betätigungsgliedes der Familie geliefert werden sollen, wenn das Betätigungsglied in der identifizierten, ersten Referenzposition und in der identifizierten, zweiten Referenzposition ist.
Diese theoretischen Werte P_cal1 und P_cal2 sind für alle Betätigungsglieder der Familie identisch.
In Schritt 110 wird ausgehend von den aufgenommenen Referenzwert-Rohmesswerten P_lue1 und P_lue2 und den theoretischen Referenzwerten P_cal1 und P_cal2 eine dem betrachteten Betätigungsglied zugehörige affine Korrekturfunktion mittels des Kalibrierungsmittels 50 etabliert.
Wie in 4 dargestellt, korrespondiert die berechnete, affine Funktion mit der linearen Gleichung, welche durch die Abszissenpunkte (P_lue2, P_lue2) und (P_cal1, P_cal2) durch einen Festpunkt passiert, wo die Roh-Messwerte an der Abszisse und die theoretischen Werte an der Ordinate repräsentiert sind.
Die Korrekturfunktion korrespondiert mit der oben genannten linearen Gleichung und ergibt sich durch die Formel: P_corr = P_lue – {a ( P_lue – P_cal1 ) + b}, wo
P_corr der Korrekturwert ist, der mit dem Rohwert korrespondiert, der mit einem idealen Betätigungsglied erzielt werden würde, und
P_lue der wirklich festgestellte, laufende Roh-Messwert ist.
In der oben genannten Korrekturformel ergibt sich b durch die Formel: b = Plue1 – Pcal1, unda ergibt sich durch die Formel: a = (( Plue2 – Pcal2) – b) / (Plue2 – Plue1).b korrespondiert mit der Anfangs-Stellung des realen Hubs des Betätigungsgliedes und dem theoretischen Hub eines idealen Betätigungsgliedes, während a dem Steigungsunterschied zwischen der charakteristischen Steigung des Betätigungsgliedes und der theoretischen Steigung eines idealen Betätigungsgliedes korrespondiert.
In Schritt 112 ermöglicht die berechnete, affine Funktion, einen Korrekturwert der laufenden Positionen des Betätigungsgliedes ausgehend von dem Roh-Messwert zu ermitteln, welcher von dem Messwertaufnehmer geliefert wird und in dem Speicher 48 gespeichert wird.
Das kalibrierte Betätigungsglied wird dann von dem Modell demontiert und wird zur Montage an einen Sitz versendet.
Ein solcher Kalibrierungs- Algorithmus wird ausgehend von den beiden festgestellten Werten für jedes Betätigungsglied der Familie durchgeführt.
Es ist verständlich, dass also für die beiden identifizierten Referenzpositionen jedes der Betätigungsglieder von der Familie der Betätigungsglieder am Ausgang der Korrektureinheit 46 den gleichen Korrekturwert liefert, welcher für die Position des Betätigungsgliedes repräsentativ ist. Die von dem Betätigungsglied gelieferten Korrekturwerte sind von den Toleranzen und den mechanischen Spielen, die sich aus der Herstellung des Betätigungsgliedes ergeben, sowie von den mechanischen und elektronischen Abweichungen des Messwertaufnehmers unabhängig.
Bei der Anwendung ist das Betätigungsglied derart, dass in jedem Moment ein Roh-Messwert an die Informationsverarbeitungs-Einheit 47 geliefert wird, welche ausgehend von dem im Speicher 48 gespeicherten Algorithmus und insbesondere ausgehend von der dem Betätigungsglied zugehörigen affinen Korrekturfunktion einen Korrekturwert ermittelt.
Dank der unabhängigen Kalibrierung jedes Betätigungsgliedes, seien es mechanische und elektrische Ungenauigkeiten des Betätigungsgliedes, werden sehr nahe Korrekturwerte für eine gleiche Position jedes der Betätigungsglieder der gleichen Familie erhalten.
Genauer ist der Korrekturalgorithmus jedes Betätigungsgliedes derartig, dass die Abweichung zwischen den Korrekturwerten, welche von den Betätigungsgliedern einer gleichen Familie geliefert werden, für jede Anordnung von identischen Positionen der Betätigungsglieder niedriger als die Abweichung zwischen den Roh-Messwerten ist, die von den Messwertaufnehmern der gleichen Betätigungsglieder für die gleiche Anordnung von identischen Positionen der Betätigungsglieder geliefert werden
Nach der Montage des Betätigungsgliedes am Sitz wird die Steuereinheit 28 zum Durchführen einer Anordnung von Steueralgorithmen von jedem Betätigungsglied eingerichtet, um ein Sitzelement nach einem direkten Befehl des Anwenders verstellen zu können, um dieses Sitzelement bis in eine vorbestimmte Zielposition zu verstellen, die einer von dem Anwender geforderten vorbestimmten Konfiguration des Sitzes zugehörig ist.
Die Tests werden stetig durchgeführt, um zu untersuchen, ob das Drücken einer Taste der Tasteneinheit 26 mit einem direkten Steuerbefehl eines Sitzelements oder mit einem Steuerbefehl an den Sitz hin zu einer vorbestimmten Konfiguration korrespondiert.
In 5 ist der Algorithmus dargestellt, welcher das Verstellen von einem Betätigungsglied erlaubt, beispielsweise von dem Betätigungsglied 24, welches an der Beinauflage 20 wirkt.
Der Test wird bei Schritt 200 durchgeführt, der ermittelt, ob die einem direkten Steuerbefehl des fraglichen Betätigungsgliedes zugehörige Taste in die eine oder andere Richtung gedrückt worden ist. Falls derartiges nicht der Fall ist, wird in Schritt 202 der Stopp des Betätigungsglieds aufrechterhalten oder das Betätigungsglied wird gestoppt, wenn dasselbe in Bewegung ist.
Falls in Schritt 200 das Drücken eines Verstell-Steuerungsbefehls detektiert wird, wird das korrespondierende Betätigungsglied in Schritt 204 in Bewegung hin zu der ausgewählten Richtung versetzt.
In Schritt 206 wird ein Ermitteln des Roh-Messwertes P_lue durch die Korrektureinheit 46 bewirkt. Dieser Rohwert korrespondiert mit dem Widerstandswert des Potentiometers, welches an dem betrachteten Betätigungsglied installiert ist.
In Schritt 208 wird ein Korrekturmesswert P_corr von den Informationsverarbeitungsmitteln 47 berechnet, ausgehend vom ermittelten Roh-Messwert und der affinen Korrekturfunktion, die in dem Speicher 48 gespeichert ist. In Schritt 209 wird dieser Korrekturwert an die Steuereinheit 28 adressiert.
In den Schritten 210 und 212 wird der Korrekturmesswert P_corr von den Steuerungsmitteln 30 mit den Verstell-Grenzwerten des Betätigungsgliedes verglichen, die mit P_max und P_min bezeichnet sind.
Wenn der Korrekturmesswert P_corr über dem Wert P_max oder unter dem Wert P_min ist, wird der Stopp des Betätigungsgliedes bei einem der Schritte 214 und 216 befohlen. Tatsächlich ist das Betätigungsglied am Ende der Fahrt und dasselbe muss gestoppt werden, wenn einer der durchgeführten Tests in Schritten 210 und 212 verifiziert ist.
Am Ende des Test-Schrittes 212 wird Schritt 200 erneut durchgeführt, um einen Schleifenablauf der nachfolgenden, vorher beschriebenen Schritte sicherzustellen.
Es ist verständlich, dass mit der Durchführung von einem solchen Algorithmus, die Tests, welche in den Schritten 210 und 212 durchgeführten werden, nicht über die Rohmesswerte P_lue, sondern über die Korrekturmesswerte P_corr durchgeführt werden, wobei die Durchführung des Algorithmus weder von den Herstellungs-Toleranzen des Betätigungsgliedes noch von den Abweichungen des Messwertaufnehmers abhängig ist, der in das Betätigungsglied integriert ist. Der Einfluss dieser Toleranzen und Ungenauigkeiten entfällt nämlich wegen der vorherigen Kalibrierung des Betätigungsgliedes, wobei diese Kalibrierung erlaubt, Tests über die Werte durchzuführen, die mit theoretischen Werten korrespondieren, die mit einem idealen Betätigungsglied getroffen werden würden.
In dem vorher beschriebenen Beispiel wird die affine Korrekturfunktion jedes Betätigungsgliedes ausgehend von nur zwei Punkten bestimmt.
In einer Variante wird sie ausgehend von mehr als zwei Punkten beispielsweise mittels eines Algorithmus der kleinsten Quadrate berechnet.
Außerdem ist der in der 5 dargestellte Algorithmus eingerichtet zum Durchführen des Vergleichs der Werte des von jedem der Betätigungsglieder aufgenommenen Stroms mit den vorbestimmten Schwellenwerten und zum Steuern des Stopps von jedem Betätigungsgliedes, falls der zugehörige, vorbestimmte Schwellwert überschritten wird. Außerdem weist die Steuereinheit vorteilhafterweise Mittel zum Berechnen der kumulierten Wirkzeit des Betätigungsgliedes nach der Montage des Betätigungsgliedes am Sitz, sowie Mittel zum Zählen seiner Anzahl von Einsätzen seit seiner Montage am Sitz.
Es ist verständlich, dass mit vor ihrer Montage so kalibrierten Betätigungsgliedern, dass immer im Wesentlichen ein gleicher Korrekturmesswert für eine gleiche Position geliefert wird, das Austauschen eines defekten Betätigungsgliedes an einem Sitz durch ein Betätigungsglied der gleichen Familie durchgeführt werden kann, ohne dass es notwendig sein wird, die Programmierung des Sitzes und insbesondere der Steuereinheit 28 zu modifizieren. Nach einem solchen Austausch sind die beim Auftrag von einem Austausch des Betätigungsglieds eingenommenen realen Positionen streng identisch mit denen, die vom ursprünglichen Betätigungsglied eingenommenen wurden.
In den 6 und 7 ist eine Ausführungs-Variante eines erfindungsgemäßen Betätigungsgliedes 122 dargestellt.
In diesen Figuren sind die mit den in der vorherigen Ausführungsform identisch oder analog durchgeführten Elemente mit den gleichen Bezugszeichnen bezeichnet.
In dieser Ausführungsform weist das mit 322 bezeichnete Betätigungsglied wie vorher Korrekturmittel 346 auf, die zum Definieren eines Korrekturalgorithmus eingerichtet sind, der dem Betätigungsglied zugehörig ist. Diese Korrekturmittel 346 weisen Speichermittel 348 auf, die eingerichtet sind zum Speichern der Definitionsparameter des Korrekturalgorithmus. Sie weisen zusätzlich eine Kommunikationsschnittstelle 349 auf, die zum Sicherstellen der temporären Verbindung von den Speichermittel 348 mit den Kalibrierungsmittel 350 eingerichtet sind, die beispielsweise von einem Computer ausgebildet sind.
Die Kalibrierungsmittel 350 sind eingerichtet zum Liefern von den den Korrekturalgorithmus definierenden Parametern in die Speichermitteln 348. Diese Parameter sind dem betrachteten Betätigungsglied zugehörig. Die Parameter sind beispielsweise durch die Parameter a, b und P_cal1 ausgebildet, die zum Definieren der Korrekturformel notwendig sind: P_corr = P_lue – a( P_lue - P_cal1) + b
Zusätzlich weisen die Korrekturmittel 346 Mittel 352 auf zum Übertragen der Definitionsparameter, welche in den Speichermitteln 348 enthalten sind, hin zu einer Steuereinheit 428, welche in 7 dargestellt ist.
Zur Kalibrierung des Betätigungsgliedes 322 wird dasselbe wie in der vorherigen Ausführungsform in einem Modell 60 angeordnet, das erlaubt das Betätigungsglied in zwei unterschiedliche Positionen zu bringen. Die Kalibrierungsmittel 350 sind eingerichtet, ausgehend von den festgestellten Referenz-Rohmesswerten P_lue1 und P_lue2 und den theoretischen Referenz-Werten P_cal1 und P_cal2, zum Definieren der Definitionsparameter des Korrekturalgorithmus a, P_cal1 und b und zum Speichern ihrer Parameter in den Speichermitteln 348.
Diese Kalibrierungsphase ist auszuführen, bevor das Betätigungsglied an dem Sitz montiert wird.
In der 7 ist ein Antriebssystem dargestellt, welches ein Betätigungsglied 322 aufweist, welches vorab kalibriert worden ist. Dieses Betätigungsglied ist mit einer Steuereinheit 428 verbunden. Diese Steuereinheit weist wie in der in 1 dargestellten Ausführungsform Steuerungsmittel 430 auf, die mit einer Versorgungseinheit 432 verbunden sind, mit welcher der Motor 36 des Betätigungsglieds verbunden ist. Zusätzlich weist die Steuereinheit 428 einen Speicher 443 auf, der mit den Steuerungsmitteln 430 verbunden ist. Die Steuerungsmittel 430 sind Eingerichtet zum Verbinden mit einer Steuer-Tasteneinheit 434.
Zusätzlich weist die Steuereinheit 428 in dieser Ausführungsform eine Informationsverarbeitungs-Einheit 447 auf, die mit den Steuerungsmitteln 430 verbunden ist. Die Informationsverarbeitungs-Einheit 447 ist zusätzlich mit den Übertragungsmitteln 352 des Betätigungsgliedes und mit dem Messwertabnehmer 42 des Betätigungsgliedes verbunden zum Aufnehmen der Roh-Messwerte P_lue.
Die Informationsverarbeitungs-Einheit 447 ist eingerichtet zum Definieren für jeden empfangenen Roh-Messwert P_lue von einem Korrekturwert P_corr der laufenden Position des Betätigungsgliedes durch Durchführen des Korrekturalgorithmus, wobei dieser Algorithmus ausgehend von den Definitionsparametern a, b, P_call definiert wurde, die von den Korrekturmitteln 346 des Betätigungsgliedes aufgenommen werden.
Ausgehend von den Korrekturwerten der Position des Betätigungsgliedes, stellen die Steuerungsmittel 430 die Steuerung des Betätigungsgliedes sicher, wie bezüglich der vorgestellten Ausführungsform dargelegt wurde.
In dieser Ausführungsform kann auch, verständlich, dass das Betätigungsglied geeignete Korrekturmittel 346 aufweist, welche das Korrigieren der Roh-Messwerte P_lue in einen korrigierten Wert von der Position des Betätigungsgliedes erlauben, ein Betätigungsglied 322 durch ein anderes Betätigungsglied der gleichen Familie ersetzt werden kann, ohne dass es notwendig wird eine Einstellung der Steuereinheit 428 vorzunehmen.

Claims

Betätigungsglied (22, 24; 322) für einen Sitz, welches von dem Typ ist, der einerseits einen Körper (40) und ein Stellorgan (38), welches bezüglich des Körpers (40) unter der Steuerung eines Motorantriebs (36) beweglich ist, und andererseits einen Messwertaufnehmer (42) aufweist, der zwischen dem Körper (40) und dem Stellorgan (38) angeordnet ist, wobei der Messwertaufnehmer (42) zum Liefern eines Roh-Messwertes (P_lue) eingerichtet ist, welcher die laufende Position des Stellorgans (38) bezüglich des Körpers (40) repräsentiert, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel (46; 346) zur Korrektur des Roh-Messwertes (P_lue) aufweist, wobei die Korrekturmittel (46; 346) eingerichtet sind zum Definieren eines dem Betätigungsglied (22, 25; 322) zugehörigen Korrekturalgorithmus, der eingerichtet ist zum Liefern eines Korrekturwerts (P_corr) der laufende Position des Betätigungsgliedes ausgehend von dem Roh-Messwert (P_lue), und dass die Korrekturmittel (46; 346) dem Betätigungsglied zugehörig sind und in dieses integriert sind.
Betätigungsglied gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturmittel eine Korrektureinheit (46) aufweisen, welche dem Betätigungsglied zugehörig ist und in das Betätigungsglied integriert ist, welche Korrektureinheit (46) Mittel (48) zum Speichern des Korrekturalgorithmus bei der Herstellung des Betätigungsglieds und eine Informationsverarbeitungs-Einheit (47) aufweist, die zum Liefern des Korrekturwertes (P_corr) eingerichtet ist durch Durchführen des gespeicherten Korrekturalgorithmus ausgehend von dem Roh-Messwert (P_lue)
Betätigungsglied gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturmittel (346) Mittel (348) zum Speichern von Parametern zur Definition des Korrekturalgorithmus und Mittel (352) zum Übertragen der Definitionsparameter zu einer Steuereinheit (428) des Betätigungsgliedes (22, 24; 322) aufweisen, um den Korrekturalgorithmus auf der Basis der Definitionsparameter durchzuführen.
Betätigungsglied gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es vor der Montage an einem Sitz von dem Sitz isoliert ist.
Betätigungsglied gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturalgorithmus nur von den strukturellen Eigenschaften abhängig ist, die dem Betätigungsglied zugehörig sind, und unabhängig von der Struktur des Sitzes ist, für welchen es bestimmt ist.
Betätigungsglied gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturalgorithmus eingerichtet ist zum Berechnen des Korrekturwertes (P_corr) als Abbild des Roh-Messwertes (P_lue) durch eine affine Korrekturfunktion.
Betätigungssystem für einen Sitz, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens ein Betätigungsglied (322) gemäß dem Anspruch 3 und eventuell einem der Ansprüche 4 bis 6 und eine Einheit (428) zum Steuern von dem oder von jedem Betätigungsglied (322) aufweist, welche Steuereinheit (428) mit dem oder mit jedem Betätigungsglied (322) verbunden ist, um von dem oder von jedem Betätigungsglied den Roh-Messwert (P_lue) und die Definitionsparameter des Algorithmus aufzunehmen, und dass die Steuereinheit (428) eine Informationsverarbeitungs-Einheit (447) aufweist, die eingerichtet ist, um ausgehend von dem empfangenen Roh-Messwert (P_lue) den Korrekturwert (P_corr) zu liefern durch Durchführung des Korrekturalgorithmus auf der Basis der empfangenen Definitionsparameter des Algorithmus.
Familie von Betätigungsgliedern, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Betätigungsglieder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche hat und dass der Korrekturalgorithmus von jedem Betätigungsglied derartig ist, dass für wenigstens eine vorbestimmte Relativposition des Stellorgans (38) bezüglich des Körpers (40) die Korrekturwerte (P_corr), die von jedem der Betätigungsglieder der Familie geliefert werden, zu einem gleichen, vorbestimmten Wert gleich sind.
Familie von Betätigungsgliedern gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturalgorithmus jedes Betätigungsgliedes derartig ist, dass für mindestens zwei vorbestimmte Relativpositionen des Stellorgans (38) bezüglich des Körpers (40), die Korrekturwerte (P_corr), die von jedem der Betätigungsglieder der Familie geliefert werden, zu einem gleichen, vorbestimmten Wert gleich sind.
Familie von Betätigungsgliedern gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturalgorithmus, der jedem Betätigungsglied zugehörig ist, derartig ist, dass die Abweichung zwischen den Korrekturwerten (P_corr), die von den Betätigungsgliedern der Familie geliefert werden, für jede Anordnung von identischen Positionen der Betätigungsglieder niedriger als die Abweichung zwischen den Roh-Messwerten (P_lue) ist, die von den Messwertaufnehmern der gleichen Betätigungsglieder für die gleiche Anordnung von identischen Positionen der Betätigungsglieder geliefert werden.
Verfahren zur Herstellung eines Betätigungsgliedes (22; 24), welches zur Montage in einem Sitz bestimmt ist, wobei das Betätigungsglied einerseits einen Körper (40) und ein Stellorgan (38), welches bezüglich des Körpers (40) unter der Steuerung eines Motorantriebs (36) beweglich ist, und andererseits einen Messwertaufnehmer (42) aufweist, der zwischen dem Körper (40) und dem Stellorgan (38) angeordnet ist, wobei der Messwertaufnehmer (42) zum Liefern eines Roh-Messwertes (P_lue) eingerichtet ist, der die laufende Position des Stellorgans (38) bezüglich des Körpers (40) repräsentiert, dadurch gekennzeichnet, dass in das Betätigungsglied Mittel zur Korrektur des Roh-Messwerts integriert werden, wobei die Korrekturmittel eingerichtet sind zum Definieren eines dem Betätigungsglied zugehörigen Korrekturalgorithmus, der zum Liefern eines Korrekturwerts (P_corr) der laufenden Position des Betätigungsgliedes eingerichtet ist ausgehend von dem Roh-Messwert (P_lue), und dass es entsprechend dem Betätigungsglied eine Personalisierungsphase des Korrekturalgorithmus aufweist, der von den Korrekturmitteln definiert ist, vor der Montage des Betätigungsgliedes (22; 24) an dem Sitz.
Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturalgorithmus-Personalisierungsphase die Schritte aufweist: – Positionieren des Stellorgans (38) bezüglich des Körpers in mindestens einer vorbestimmten Position; – Lesen des Roh-Messwertes (P_lue1, P_lue2), der von dem Messwertaufnehmer für die oder jede vorbestimmte Position geliefert wird, und – Bestimmen des Korrekturalgorithmus ausgehend von dem oder jedem gelesenen Roh-Messwert (P_lue1, P_lue2).