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Title:
ELECTRIC MOTOR-DRIVEN FURNITURE DRIVE, FURNITURE, AND METHOD FOR DETECTING THE POSITION OF AN ELECTRIC MOTOR-DRIVEN FURNITURE DRIVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/122382
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electric motor-driven furniture drive comprising at least one adjustment drive (7, 8) for moving at least one movable furniture component relative to another furniture component by means of an electric motor, a controller (10), and an operating unit (20), wherein a motor (M) of the at least one adjustment drive (7, 8) is actuated depending on signals of the operating unit (20). The electric motor-driven furniture drive is characterized in that the controller (10) has at least one semiconductor power switch for switching a motor current of the motor (M), and a voltage dropping across the semiconductor power switch is supplied to an analysis unit in order to detect commutation flanks of the motor (M). The invention additionally relates to a method for detecting the position of an adjustment drive of such an electric motor-driven furniture drive and to furniture (1) comprising such a furniture drive.

Inventors:
HILLE, Armin (Neuer Brink 10, Bielefeld, 33659, DE)
Application Number:
EP2018/086704
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
December 21, 2018
Export Citation:
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Assignee:
DEWERTOKIN GMBH (Weststraße 1, Kirchlengern, 32278, DE)
International Classes:
A47C20/04; A61G7/018; H02P7/00; H02P7/03
Domestic Patent References:
WO2013128035A22013-09-06
Foreign References:
EP1903668A22008-03-26
DE102009036274A12010-04-15
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
KLEINE, Hubertus et al. (Am Zwinger 2, Bielefeld, 33602, DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Elektromotorischer Möbelantrieb mit mindestens einem Verstellantrieb (7, 8) zur elektromotorischen Bewegung wenigstens eines bewegbaren Möbelbauteils relativ zu einem weiteren Möbelbauteil, einer Steuerein richtung (10) und einer Bedieneinheit (20), wobei ein Motor (M) des min destens einen Verstellantriebs (7, 8) in Abhängigkeit von Signalen der Bedieneinheit (20) angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) zum Schalten eines Motorstroms des Motors (M) zumindest einen Halbleiter-Leistungsschalter aufweist, wobei einer Auswerteeinheit eine über dem Halbleiter-Leistungsschalter abfallende Spannung zugeführt wird, um Kommutationsflanken des Motors (M) zu detektieren.

2. Elektromotorischer Möbelantrieb nach Anspruch 1 , bei dem der zumin dest eine Halbleiter-Leistungsschalter ein Mosfet (T1 -T4) ist.

3. Elektromotorischer Möbelantrieb nach Anspruch 1 oder 2, bei dem für jeden Motor (M) vier Halbleiter-Leistungsschalter in einer H- Brückenanordnung vorgesehen sind.

4. Elektromotorischer Möbelantrieb nach Anspruch 3, bei dem die Auswer teeinheit mit mindestens einem Mittelabgriff eines Brückenzweigs der H- Brückenanordnung verbunden ist.

5. Elektromotorischer Möbelantrieb nach Anspruch 3, bei dem eine Wider standsbrücke (17), umfassend zwei Widerstände (R3, R4) in Reihen schaltung, parallel zum Motor (M) angeordnet ist, wobei die Auswer teeinheit mit einem Mittelabgriff zwischen den Widerständen (R3, R4) verbunden ist.

6. Elektromotorischer Möbelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Auswerteeinheit mindestens einen Flankendetektor (18, 18a, 18b) umfasst.

7. Elektromotorischer Möbelantrieb nach Anspruch 4 und 6, bei dem die Auswerteeinheit zwei Flankendetektoren (18a, 18b) umfasst, von denen jeweils einer mit einem der Mittelabgriffe der Brückenzweige der H- Brückenanordnung verbunden ist.

8. Elektromotorischer Möbelantrieb nach Anspruch 6 oder 7, bei dem der Flankendetektor (18, 18a, 18b) einen Operationsverstärker (OP1 ) auf weist, dessen Eingänge über Tiefpässe mit dem Mittelabgriff zwischen den Widerständen (R3, R4) oder mit dem Mittelabgriff des Brücken zweigs verbunden sind.

9. Verfahren zum Erfassen einer Position eines Verstellantriebs eines elekt romotorischen Möbelantriebs mit mindestens einem Verstellantrieb (7, 8) zur elektromotorischen Bewegung wenigstens eines bewegbaren Mö belbauteils relativ zu einem weiteren Möbelbauteil, einer Steuereinrich tung (10) und einer Bedieneinheit (20), wobei ein Motor (M) des mindes tens einen Verstellantriebs (7, 8) in Abhängigkeit von Signalen der Be dieneinheit (20) angesteuert wird, wobei ein Motorstrom des Motors (M) mittels zumindest eines Halbleiter-Leistungsschalters geschaltet wird und wobei eine über dem Halbleiter-Leistungsschalter abfallende Span nung ausgewertet wird, um eine Kommutation des Motors (M) zu detek- tieren.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem eine Auswerteeinheit Flanken des Motorstroms detektiert und bei einem Erfassen einer Flanke einen Puls an einem Ausgang (Vpuls, Vpuls-a, Vpuls-b) ausgibt.

1 1. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem Pulse an dem Ausgang (Vpuls, Vpuls-a, Vpuls-b) gezählt werden, um eine Veränderung einer Position des mindestens einen Verstellantriebs (7, 8) zu ermitteln.

12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , bei dem ausgehend von einer Referenz position anhand der ermittelten Veränderung der Position eine absolute Position des Verstellantriebs (7, 8) bestimmt wird.

13. Möbel (1 ), aufweisend einen elektromotorischen Möbelantrieb gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.

Description:
Elektromotorischer Möbelantrieb, Möbel und Verfahren zum Erfassen einer Position eines elektromotorischen Möbelantriebs

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Möbelantrieb mit mindestens einem Verstellantrieb zur elektromotorischen Bewegung wenigstens eines bewegbaren Möbelbauteils relativ zu einem weiteren Möbelbauteil und einer Steuereinrichtung zum Ansteuern eines Motors des Verstellantriebs über Halbleiter-Leistungsschalter. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erfassen einer Position eines Verstellantriebs eines elektromotorischen Möbelantriebs und ein Möbel mit einem elektromotorischen Möbelantrieb.

Bei einem elektromotorischen Verstellantrieb wird zum Verstellen eines Mö belbauteils ein Motor des entsprechenden Verstellantriebs betrieben, wahl weise in einem Links- bzw. einem Rechtslauf. Häufig werden Relais in einer Polwender-Konfiguration in einer Steuereinrichtung bzw. Motorsteuerung des Möbelantriebs eingesetzt, um ausgehend von Signalen von kabelgebunde nen und/oder drahtlosen Bedieneinheiten (auch Handbedienungen genannt) den Motor in die eine oder andere Drehrichtung zu schalten. Dieses ist mithil fe von Relais in einem einfachen elektrischen Aufbau möglich. Zudem schal ten Relais verglichen mit z.B. Bipolartransistoren verlustfrei.

Mit inzwischen erhältlichen preisgünstigen, leistungsfähigen und ebenfalls nahezu verlustfrei schaltenden Halbleiter-Leistungsschaltern, wie zum Bei spiel Mosfets (Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) oder IG- BTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), werden vermehrt auch halbleiterba sierte Polwendeschaltungen eingesetzt. In der Regel kommen sogenannte H- Brücken zum Einsatz, die zwei Brückenzweige mit je zwei in Reihe geschal teten Halbleiter-Leistungsschaltern aufweisen. Zwischen Mittelabgegriffen der Brückenzweige ist der Motor des Verstellantriebs geschaltet.

In der Regel unterstützen alle Möbelantriebe einen manuellen Betriebsmo dus. In diesem manuellen Betriebsmodus sind auf der Bedieneinheit für jeden Verstellantrieb zwei Bedienelemente, beispielsweise Taster, vorgesehen, wobei ein Betätigen eines Bedienelements den Motor des Verstellantriebs in die eine oder andere Richtung drehen lässt. Darüber hinaus sind häufig Betriebsarten vorhanden, die ein komfortables Anfahren bestimmter vorgegebener oder programmierbarer Positionen des Verstellantriebs mit einem einzelnen Tastendruck oder sonstigen Kommando ermöglichen. Neben einem Komfortgewinn kann dieses auch eine medizini sche Anforderung an Möbelantriebe sein, um beispielsweise mit Möbelantrie ben ausgestattete Hospitalbetten in vorgegebene Schutzpositionen wie eine Schocklage zu bewegen.

Um frei definierbare Positionen anfahren zu können, wird eine Positionser fassung des Verstellantriebs benötigt. Häufig wird eine relative Positionser fassung eingesetzt, bei der eine relative Bewegung des Verstellantriebs aus gehend von einer definierten Referenzposition nachgehalten wird. Die defi nierte Referenzposition kann beispielsweise mithilfe eines fest montierten (End-)Schalters, der bei einer bestimmten Position des Verstellantriebs betä tigt wird, erfasst werden.

Eine relative Bewegung des Verstellantriebs lässt sich z.B. mithilfe von Drehsensoren erfassen, die am Motor angeordnet sind. Die Auswertung der Drehsensoren ist jedoch aufwendig und Sensoren und Auswerteschaltung verteuern den Aufbau eines Verstellantriebs.

Bei Motoren, die über Relais in einer Polwender-Konfiguration geschaltet werden, ist es zudem bekannt, den Motorstrom zu erfassen, beispielsweise über einen Hallsensor oder über einen Messwiderstand (Shunt). Gleich strommotoren mit einem Kollektor, sogenannte Kollektormotoren, zeigen im gemessenen Stromverlauf charakteristische Flanken beim Kommutieren ih res Ankermagnetfelds durch den Kollektor. Eine Auswerteschaltung erfasst die Flanken und gibt bei jeder Flanke einen sogenannten Kommutationspuls aus. Die Kommutationspulse können gezählt werden, um die relative Positi on des Verstellantriebs zu ermitteln. Abhängig von einer Drehrichtung des Motors werden die Kommutationspulse aufaddiert oder subtrahiert, um eine absolute Position zu bestimmen.

Durch die Erfassung von Kommutationspulsen kann auf zusätzliche

Drehsensoren verzichtet werden. Eine verlustfreie Erfassung des Motor stroms ist jedoch nur mithilfe eines Hallsensors möglich, der wiederum den Verstellantrieb verteuern würde. Bei Verwendung eines Shunts zur Strom messung sinkt dagegen die Energieeffizienz der Motorsteuerung durch die im Shunt in Wärme umgesetzte Verlustleistung. Die abgegebene Wärme ist zu dem bei der Dimensionierung der Motorsteuerung zu berücksichtigen und muss abgeführt werden. Dieses verkompliziert den Aufbau der Motorsteue rung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Steuereinrichtung, einen elektromotorischen Möbelantrieb sowie ein Möbel bereit zu stellen, die mög lichst wartungsarm sind und die Möglichkeit bieten, auf kostengünstige Weise und energieeffizient eine Position mindestens eines der Verstellantriebe zu bestimmen. Es ist eine weitere Aufgabe, ein Betriebsverfahren für einen elektromotorischen Möbelantrieb zu schaffen, mit dem die Positionsbestim mung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch einen elektromotorischen Möbelantrieb, ein Möbel und ein Verfahren mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen An spruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängi gen Ansprüche.

Ein erfindungsgemäßer elektromotorischer Möbelantrieb der eingangs ge nannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinrichtung zum Schalten eines Motorstroms des Motors zumindest einen Halbleiter- Leistungsschalter aufweist, wobei einer Auswerteeinheit eine über dem Halb leiter-Leistungsschalter abfallende Spannung zugeführt wird, um Kommutati- onsflanken des Motors zu detektieren.

Es wird somit der vorhandene Innenwiderstand des eingesetzten Halbleiter- Leistungsschalters, insbesondere eines Mosfets, erfindungsgemäß ausge nutzt, um einen Spannungsabfall als Maß für den Motorstrom zu generieren, der ausgewertet wird um das Kommutation des Motors zu erfassen. Da der Innenwiderstand inhärent im leitenden Zustand des Halbleiter- Leistungsschalters vorhanden ist, kann auf einen zusätzlichen Shunt verzich tet werden, wodurch kein zusätzlicher Spannungsabfall erzeugt wird. Es wird so ein möglichst energieeffizienter Betrieb des Verstellantriebs erzielt. Zudem wird keine zusätzliche Verlustleistung in Form von Wärme erzeugt, die abge führt werden müsste. Der Einsatz von Mosfets ist zudem vorteilhaft, da sie durch die Motor-Kommutation hervorgerufene Spannungsspitzen ausge zeichnet dämpfen, wodurch elektronische Bauelemente der Schaltung gut geschützt sind. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des elektromotorischen Möbelantriebs sind für jeden Motor, der in den Verstellantrieben eingesetzt wird, vier Halb leiter-Leistungsschalter in einer H-Brückenanordnung vorgesehen. Auf diese Weise wird eine Polwendeschaltung realisiert, um den Verstellantrieb in bei de Richtungen verfahren zu können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit mit min destens einem Mittelabgriff eines Brückenzweigs der H-Brückenanordnung verbunden. Auf diese Weise kann das über einem der Leistungsschalter ab fallende Spannungssignal erfasst werden, bevorzugt das über demjenigen der Leistungsschalter, der mit einem Anschluss auf einem Bezugspotential (Massepotential) liegt. Häufig wird dieser Schalter auch als der„low-side“ Schalter eines Brückenzweigs bezeichnet, der andere der Schalter wird zur Unterscheidung„high-side“ Schalter genannt. Auf diese Weise werden Kom- mutationsflanken bei Bewegung des Motors in eine Richtung detektiert. Be vorzugt wird dabei ein Flankendetektor in der Auswerteeinheit eingesetzt. Dieser kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung mit einfachem Aufbau einen Operationsverstärker aufweisen, dessen Eingänge über Tiefpässe mit dem Mittelabgriff eines Brückenzweigs verbunden sind.

Um eine Motorbewegung in beide Richtungen zu erfassen, kann jeweils ein Flankendetektor mit dem jeweiligen Mittelabgriff der beiden Brückenzweige gekoppelt werden.

Alternative ist es möglich, mit nur einem Flankendetektor beide Betriebsrich tungen zu erfassen, indem eine Widerstandsbrücke, umfassend zwei Wider stände in Reihenschaltung, parallel zum Motor angeordnet ist. Die Auswer teeinheit mit dem Flankendetektor ist mit einem Mittelabgriff zwischen den Widerständen verbunden. Auf diese Weise wird der Spannungsabfall über jedem Schalter der H-Brücke der Auswerteeinheit zugeführt. Die Erfassung der Kommutation des Motors kann in beiden Betriebsrichtung des Motors mit einer Auswerteeinheit erfolgen. Bevorzugt unterscheiden sich dabei die„low- side“ und die„high-side“-Mosfets im Hinblick auf ihren Durchgangswider stand, um ein möglichst gutes Signal am Flankendetektor zu erhalten. Bei Verwendung unterschiedlicher Typen der Mosfets auf der positiven bzw. ne gativen Versorgungsspannungsseite, z.B. p- gegenüber n-Typen, ist das in der Regel von sich aus gegeben. Der Flankendetektor kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung mit einfachem Aufbau einen Operationsverstärker aufweisen, dessen Eingänge über Tiefpässe mit dem Mittelabgriff zwischen den Widerständen verbunden sind.

Ein erfindungsgemäßes Möbel weist einen derartigen elektromotorischen Möbelantrieb auf.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist geeignet zum Erfassen einer Position eines Verstellantriebs eines elektromotorischen Möbelantriebs mit mindes tens einem Verstellantrieb zur elektromotorischen Bewegung wenigstens ei nes bewegbaren Möbelbauteils relativ zu einem weiteren Möbelbauteil. Dabei weist der elektromotorische Möbelantrieb eine Steuereinrichtung und eine Bedieneinheit auf, wobei ein Motor des mindestens einen Verstellantriebs in Abhängigkeit von Signalen der Bedieneinheit angesteuert wird, und wobei ein Motorstrom des Motors mittels zumindest eines Halbleiter-Leistungsschalters geschaltet wird. Es wird eine über dem Halbleiter-Leistungsschalter abfallen de Spannung ausgewertet, um eine Kommutation des Motors zu detektieren.

Es ergeben sich für das Möbel und das Verfahren die im Zusammenhang mit dem elektromotorischen Möbelantrieb zuvor genannten Vorteile.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens detektiert eine Auswer teeinheit Flanken des Motorstroms und gibt bei einem Erfassen einer Flanke einen Puls an einem Ausgang aus. Bevorzugt werden die Pulse an dem Aus gang gezählt, um eine Veränderung einer Position des mindestens einen Verstellantriebs zu ermitteln. Auf diese Weise dient die Erfassung der Kom mutation einer relativen Bestimmung der Position des Verstellantriebs. Aus gehend von einer Referenzposition kann anhand der ermittelten relativen Po sitionsbestimmung eine absolute Position des Verstellantriebs bestimmt wer den.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mithilfe von Figuren erläutert.

Die Figuren zeigen: Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht einer beispielhaften Möbela- nordnung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines elektromotorischen Möbelan triebs mit Verstellantrieben und einer drahtlosen Fernbedienung;

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer

Motoransteuerung einer Steuereinrichtung eines Möbelantriebs; und

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Motoransteuerung einer Steuereinrichtung eines Möbelan triebs.

Fig. 1 zeigt eine Möbelanordnung mit einem Möbel 1 . Als Möbel 1 ist hier beispielhaft ein Bett dargestellt. Das Möbel 1 weist wenigstens ein Stützele ment 3 zur Aufnahme einer Polsterung, z.B. einer Matratze 6, auf. Das Stüt zelement 3 ist z.B. als ein Lattenrost, als ebene Stützfläche oder dergleichen ausgebildet und an einem Grundelement 2 befestigt. Im dargestellten Bei spiel ist das Grundgestell ein rahmenartiges Gestell mit Füßen, mit dem das Möbel 1 an einem Aufstellort, z.B. Fußboden, aufgestellt ist.

Das Stützelement 3 weist im dargestellten Beispiel ein Rückenteil 4 und ein Beinteil 5 auf, welche relativ zu einem weiteren Stützelement oder relativ zu dem Grundelement 2 bewegbar gelagert angeordnet sind. Diese bewegbare Anordnung ist hier mittels eines so genannten Bewegungsbeschlags reali siert. Die Bewegung ist verschiebbar und/oder schwenkbar ausgebildet.

Das bewegbar gelagerte Rückenteil 4 und das Beinteil 5 sind jeweils mit ei nem elektromotorischen Verstellantrieb 7, 8 gekoppelt. So ist das Rückenteil 4 mit dem elektromotorischen Verstellantrieb 7 gekoppelt. Zur Bewegung bzw. Verstellung des Beinteils 5 ist der elektromotorische Verstellantrieb 8 vorgesehen.

Die elektromotorischen Verstellantriebe 7, 8 sind vorliegend als Linearantrie be ausgebildet. Die Linearantriebe weisen einen oder eine Anzahl Elektromo toren auf, wobei jedem Motor ein Drehzahlreduziergetriebe mit wenigstens einer Getriebestufe nachgeschaltet ist. Dem Drehzahlreduziergetriebe kann ein weiteres Getriebe, beispielsweise in Form eines Gewindespindelgetrie- bes, nachgeschaltet sein, welches aus der Drehbewegung des Motors eine Linearbewegung eines Abtriebsgliedes erzeugt. Das letzte Getriebeglied oder ein damit verbundenes weiteres Glied bildet das Abtriebsglied. Das Abtriebs glied des jeweiligen elektromotorischen Verstellantriebs steht mit dem jewei ligen Möbelbauteil (Rückenteil 4, Beinteil 5) oder alternativ mit einem mit dem Grundelement 2 verbundenes Bauteil in Verbindung, so dass bei einem Be trieb des Elektromotors des jeweiligen Verstellantriebs 7, 8 die bewegbaren Möbelbauteile 4, 5 relativ zueinander bzw. relativ zum Grundelement 2 ver stellt werden.

Die elektromotorischen Verstellantriebe 7, 8 sind über Kabel 9 mit einer Steuereinrichtung 10, auch Motorsteuerung genannt, verbunden. Diese Ver bindung kann z.B. als steckbare Kabelverbindung ausgeführt sein, was hier nicht näher dargestellt ist. Die Steuereinrichtung 10 weist eine elektrische Versorgungseinheit auf, welche die elektrische Energie, z.B. aus dem Netz, für die elektromotorischen Verstellantriebe 7, 8 bereitstellt. Dazu ist die Steu ereinrichtung 10 über ein in diesem Beispiel nicht gezeigtes Netzkabel mit einem Netzstecker mit einem Netzanschluss verbindbar. Der Netzstecker leitet über das Netzkabel die eingangsseitige Netzspannung zu der elektri schen Versorgungseinheit der Steuereinrichtung 10, welche sekundärseitig eine Kleinspannung in Form einer Gleichspannung abgibt und diese zu einer Steuereinrichtung 10 weiterleitet.

Alternativ hierzu ist der Steuereinrichtung 10 eine nicht näher dargestellte netzabhängige Spannungsversorgung mit Netzeingang und mit sekundärsei tigem Kleinspannungsausgang vorgeschaltet, welche über die Leitung die Kleinspannung in Form einer Gleichspannung zuführt.

Zur Bedienung des Möbelantriebs ist eine Bedieneinheit 20, auch Handbe dienung genannt, vorgesehen, die Bedienelemente 21 aufweist, mittels derer die elektromechanischen Verstellantriebe 7, 8 über die Steuereinrichtung 10 steuerbar sind.

Die Bedienelemente 21 können beispielsweise als Taster und/oder Schalter ausgebildet sein. Ferner kann die Bedieneinheit 20 mit einem Meldeelement, z.B. einer Leuchtiode oder einer Anzeigeeinheit, ausgerüstet. Das Meldeele ment dient z.B. zur Funktionsanzeige bzw. Rückmeldung, Fehleranzeige usw.. In dem gezeigten Beispiel ist die Bedieneinheit 20 als Fernbedienung ausge bildet, die drahtlose Signale 22 aussendet. Sie weist dazu zumindest einen Sender, ggf. aber auch einen Empfänger für die drahtlose Signale 21 auf.

Als Bedieneinheit 20 kann eine eigens konzipiertes (Hand-) Gerät eingesetzt werden. Es ist jedoch insbesondere auch möglich, ein universelles Mobilge rät, wie z.B. ein Smartphone oder einen Tablett-Computer, mit entsprechen der Software („App“) als Bedieneinheit 20 einzusetzen.

Fig. 2 zeigt in Form eines schematischen Blockschaltbilds den Aufbau des Möbelantriebs des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und insbesondere der Steuereinrichtung 10 detaillierter.

Die Steuereinrichtung 10 umfasst ein Netzteil 1 1 , das über ein Netzkabel 12 mit Netzstrom versorgt wird. In alternativen Ausgestaltungen kann das Netz teil 1 1 extern von der Steuereinrichtung 10 angeordnet sein und mit dieser über eine Niederspannung Leitung verbunden sein. Die Steuereinrichtung 10 umfasst weiter eine der Empfangseinheit 13, die zum Empfang der in diesem Ausführungsbeispielen drahtlosen Signale 22 der Bedieneinheit 20 eingerich tet ist. Eine Betätigung der Bedienelemente 21 der Bedieneinheit 20, hier beispielhaft verschiedene Tasten, wird über die Empfangseinheit 13 an eine Motoransteuerung 14 übertragen, die die empfangenen Signale in Motor ströme umsetzt, mit denen die Motoren der Verstellantrieben 7, 8 angetrieben werden.

Fig. 3 zeigt einen Teil der Motoransteuerung 14 in einem schematischen Schaltbild für ein erstes Ausführungsbeispiel detaillierter. Dargestellt ist die Ansteuerung eines Motors M eines der Verstellantriebe 7, 8. Der Motor M ist zwischen Mittelangriffen zweier Brückenzweige 15, 1 6 geschaltet, die zu sammen eine H-Brücke bilden.

Jeder Brückenzweig 15, 1 6 umfasst eine Reihenschaltung zweier Halbleiter- Schaltelemente, vorliegend Mosfets T1 , T2 bzw. T3, T4. Versorgt werden die beiden Brückenzweige 15, 1 6 über eine Versorgungsspannung Vc, die das Netzteil 13 bereitstellt. Die Versorgungsspannung Vc ist eine gegenüber ei nem Massepotential GND, das einer Spannung von 0 Volt (V) entspricht, po sitive Gleichspannung. Eine Ansteuerelektronik für die Halbleiter-Schaltelemente ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. In Abhängigkeit der von der Emp fangseinheit 13 ausgegebenen Signale werden entweder die Mosfets T1 und T4 oder T2 und T3 so angesteuert, dass sie leitend werden. Im Ruhezustand des Verstellantriebs ist dagegen vorgesehen, entweder die Mosfets T2 und T4 (low-side) oder die Mosfet T 1 und T3 (high-side) anzusteuern, um eine Motorbremse zu realisieren (auch EMK-Bremse genannt).

Der Motor M ist ein Gleichstrommotor mit Kollektor, dessen Kommunikation erfasst wird, um eine relative Positionserfassung des zugehörigen Verstellan triebs zu ermöglichen.

Zu diesem Zweck ist die H-Brückenschaltung mit einer Auswerteschaltung verbunden, die zwei Flankendetektoren 18a, 18b aufweist. Jeder der Flan kendetektoren 18a, 18b ist mit einem Eingang an dem jeweiligen Mittelabgriff der beiden Brückenzweige 15, 16 angeschlossen.

Die Flankendetektoren 18a, 18b sind identisch aufgebaut und weisen jeweils einen Operationsverstärker OP1 auf, dessen Eingänge jeweils über ein Tief pass mit dem Mittelabgriff der Brückenzweige 15, 16 verbunden sind. Die beiden Tiefpässe umfassen die Widerstände R1 bzw. R2 und die zugeordne ten Kondensatoren C1 bzw. C2. Dabei unterscheiden sich die Widerstände R1 und R2 und/oder die Kondensatoren C1 und C2 in ihren Werten, so dass die beiden Tiefpässe unterschiedliche Zeitkonstanten aufweisen.

Eine Kommunikationsflanke am Eingang des jeweiligen Flankendetektors 18a, 18b wird dadurch in einen Puls am Ausgang des Operationsverstärker OP1 umgesetzt. Der Ausgang des Operationsverstärkers OP1 stellt auch ei nen Ausgang Vpuls-a bzw. Vpuls-b für Kommutationspulse des jeweiligen Flankendetektors 18a, 18b dar. Je nach Betriebsrichtung des Motors M ist der eine oder der andere der beiden low-side Transistoren T2 oder T4 durch geschaltet und entsprechend ist der eine oder der andere Flankendetektor 18a, 18b aktiv.

Die Pulse können gezählt werden, um ein Kommutieren des Motors M und damit seine Drehung zu erfassen und die relative Position des zugeordneten Verstellantriebs nachzuhalten. Das Zählen der Pulse ist in der Fig. 3 nicht näher dargestellt. Es erfolgt bevorzugt derart, dass eine erfasste Position in einem nicht-flüchtigen Speicher hinterlegt wird, so dass der korrekte Positi onswert unabhängig von einer permanenten Stromversorgung erhalten bleibt. Während der Drehung des Motors M kann z.B. ein Vergleich mit möglichen gespeicherten Positionen vorgenommen werden, um eine gespeicherte Posi tion gezielt anfahren zu können.

Die so realisierte relative Positionserfassung ist bevorzugt mit einer absoluten Positionserfassung zumindest einer Referenzposition gekoppelt. Diese kann beispielsweise über einen entlang des Verfahrwegs des Verstellantriebs an geordneten (End-) Schalter erfasst werden.

Fig. 4 zeigt in gleicher Weise wie Fig. 3 einen Teil der Motoransteuerung 14 in einem weiteren Ausführungsbeispiel. Gleiche Bezugszeichen kennzeich nen gleiche oder gleichwirkende Elemente wie in den zuvor gezeigten Figu ren. Im Grundaufbau entspricht das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 dem der Fig. 3, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird.

Im Unterschied zum Beispiel der Fig. 3 weist vorliegend die Auswerteschal tung nur einen Flankendetektor 18 auf. Parallel zum Motor M ist eine Wider standsbrücke 17 angeordnet, die zwei Widerstände R3, R4 in Serienschal tung aufweist. Ein Mittelabgriff der Widerstandsbrücke 17 ist mit dem Flan kendetektor 18 gekoppelt. Der Flankendetektor 18 weist wiederum einen Operationsverstärker OP1 auf, dessen Eingänge jeweils über ein Tiefpass mit dem Mittelabgriff der Widerstandsbrücke 17 verbunden sind. Eine Kom munikationsflanke am Eingang des Flankendetektors 18 wird wie beim Bei spiel der Fig. 3 in einen Puls am Ausgang des Operationsverstärker OP1 umgesetzt, hier jedoch unabhängig davon, welcher der low-side Transistoren T2 oder T4 durchgeschaltet ist. Für jede der beiden Drehrichtungen des Mo tors M werden somit am Ausgang des Operationsverstärkers OP1 , der auch einen Ausgang Vpuls für Kommutationspulse des Flankendetektors 18 dar stellt, Pulse ausgegeben. Wie im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben ist, können die Pulse gezählt werden, um ein Kommutieren des Motors M und damit seine Drehung zu erfassen und die relative Position des zugeordneten Verstellantriebs nachzuhalten.

Bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Aufbauten wird ein zum Motorstrom proportionales Spannungssignal, das der Flankendetektor 18, 18a, 18b aus- gewertet, als Spannungsabfall an dem Innenwiderstand eines der Mosfets T2 oder T4 generiert. Es wird ausgenutzt, dass ein Mostet im durchgeschalteten (leitenden) Zustand einen Innenwiderstand im Bereich von einigen 10 oder 100 Milliohm aufweist, der inhärent vorhanden ist. Dieser Innenwiderstand wird anmeldungsgemäß ausgenutzt, um einen Spannungsabfall als Maß für den Motorstrom zu generieren, der ausgewertet wird um das Kommutation des Motors zu erfassen.

Da der Innenwiderstand der Mosfets inhärent im leitenden Zustand des Tran- sistors vorhanden ist, kann auf einen zusätzlichen Shunt verzichtet werden, wodurch kein zusätzlicher Spannungsabfall erzeugt wird. Es wird so ein mög lichst energieeffizienter Betrieb des Verstellantriebs erzielt. Zudem wird keine zusätzliche Verlustleistung in Form von Wärme erzeugt, die abgeführt wer den müsste.

Beim der Schaltung gemäß Fig. 4 wird durch die Widerstandsbrücke 17 er reicht, dass der Motorstrom in jeder Betriebsrichtung des Motors M gemes sen werden kann, dass also sowohl der Mosfet T2, als auch der Mosfet T4 mit seinem Innenwiderstand einen Messwiderstand bildet. Bevorzugt unter- scheiden sich dabei die„low-side“ und die„high-side“-Mosfets im Hinblick auf ihren Durchgangswiderstand, um ein möglichst gutes Signal am Flankende tektor 18 zu erhalten. Bei Verwendung unterschiedlicher Typen der Mosfets auf der positiven bzw. negativen Versorgungsspannungsseite, z.B. p- gegen über n-Typen, ist das in der Regel von sich aus gegeben.

Bezugszeichenliste

1 Möbel

2 Grundelement

3 Stützelement

4 Rückenteil

5 Beinteil

6 Matratze

7, 8 Verstellantrieb

9 Kabel

10 Steuereinrichtung

1 1 Netzteil

12 Netzkabel

13 Empfangseinheit

14 Motoransteuerung

15, 16 Brückenzweig

17 Widerstandsbrücke

18, 18a, b Flankendetektor

20 Bedieneinheit

21 Bedienelement

22 drahtloses Signal

T1 -T4 Mostet

OP Operationsverstärker

R1 -R4 Widerstand

C1 , C2 Kondensator

M Motor

Vc Versorgungsspannung

GND, 0V Masseanschluss

Vpuls Ausgang für Pulse