座椅位置的感測和調(diào)整的制作方法
【專利說明】座椅位置的感測和調(diào)整
[0001 ]優(yōu)先權(quán)
[0002]本申請要求于2014年10月14日提交的美國臨時專利序列號62/063,679的優(yōu)先權(quán)利，其內(nèi)容通過引用明確結(jié)合在此。
[0003]背景
[0004]本披露涉及一種座椅位置感測系統(tǒng)，并且具體地涉及一種在乘用車中的座椅位置感測系統(tǒng)。更具體地，本披露涉及一種帶有傳感器的座椅位置感測系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本披露，一種車輛座椅包括聯(lián)接到車輛地板的座椅基座，聯(lián)接到該座椅基座以相對于該地板沿縱軸線來回移動的座椅底部，以及聯(lián)接到該座椅底部以從該座椅底部向上延伸的座椅背部。該座椅背部圍繞軸線相對于該座椅底部樞轉(zhuǎn)。
[0006]在所示的實(shí)施例中，該車輛座椅進(jìn)一步包括座椅位置感測系統(tǒng)，該座椅位置感測系統(tǒng)包括座椅取向單元和座椅運(yùn)動控制器。該座椅取向單元包括呈加速度計(jì)形式的車輛取向傳感器，該車輛取向傳感器被聯(lián)接到該車輛地板并且被配置成用于感測該車輛地板的基于重力的縱傾角度，并且還包括呈加速度計(jì)形式的座椅背部傳感器，該座椅背部傳感器被聯(lián)接到該座椅背部以隨之來回移動并且被配置成用于感測該座椅背部的基于重力的后仰角度。
[0007]在所示的實(shí)施例中，該座椅取向單元還包括線性位置傳感器，該線性位置傳感器具有加速度計(jì)，該加速度計(jì)的讀數(shù)可以用于計(jì)算該車輛座椅相對于該車輛地板的縱向位置。該加速度計(jì)通過減速單元可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到滾輪，當(dāng)該車輛座椅縱向地向前和向后移動時，該滾輪沿軌道附接到該車輛地板。該車輛座椅的縱向移動的距離可以基于該加速度計(jì)的旋轉(zhuǎn)數(shù)量來計(jì)算。
[0008]本披露的額外特征將在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員考慮舉例展示如目前理解的本披露的最佳執(zhí)行模式的示意性實(shí)施例后變得清楚。
【附圖說明】
[0009]詳細(xì)的說明具體涉及附圖，其中:
[0010]圖1是座椅位置感測系統(tǒng)的一個透視和圖解視圖，該座椅位置感測系統(tǒng)包括被配置成用以感測車輛地板和座椅靠背相對于重力的取向的一個座椅取向單元，從而使得可以計(jì)算出座椅靠背相對于車輛地板的斜倚角度；以及一個座椅運(yùn)動控制器，該座椅運(yùn)動控制器被配置成用以將座椅靠背移動或便于手動將其調(diào)節(jié)到在座椅運(yùn)動控制器中存儲的預(yù)先確定的斜倚角度；
[0011]圖2是圖1座椅位置感測系統(tǒng)的等高視圖，示出了座椅取向單元包括一個車輛取向傳感器，該車輛取向傳感器聯(lián)接至車輛地板并且被配置成用以相對于重力感測車輛基于重力的縱傾角度；以及一個座椅靠背傳感器，該座椅靠背傳感器聯(lián)接座椅靠背以便與其一起移動、并且被配置成用以相對于重力感測座椅靠背基于重力的斜倚角度、并且通過從座椅靠背基于重力的斜倚角度減去車輛地板基于重力的斜倚角度來指明座椅取向單元確定座椅靠背相對于車輛地板的一個經(jīng)調(diào)整的縱傾角度；
[0012]圖3A和3B是圖1座椅位置感測系統(tǒng)的一系列的等高視圖，指明了由車輛取向傳感器測量出的基于重力的縱傾角度根據(jù)車輛地板相對于重力的縱傾角度而變化；
[0013]圖4是圖1座椅位置感測系統(tǒng)的透視視圖，該座椅位置感測系統(tǒng)帶有斷開的多個部分以揭示聯(lián)接至車輛地板的車輛取向傳感器、聯(lián)接至車輛地板并且聯(lián)接至車輛取向傳感器的座椅運(yùn)動控制器、以及聯(lián)接至座椅靠背并且聯(lián)接至座椅運(yùn)動控制器的座椅靠背傳感器；
[0014]圖5是包括根據(jù)本披露的座椅位置感測系統(tǒng)的車輛的透視視圖，示出了車輛位于山丘上從而致使車輛具有基于重力的縱傾角度(ΘΑ)和基于重力的側(cè)傾角度(0D);
[0015]圖6是圖5座椅位置感測系統(tǒng)的透視視圖，指明了車輛基于重力的縱傾角度并不受存在車輛基于重力的側(cè)傾角度的影響；
[0016]圖7是根據(jù)本披露的座椅位置感測系統(tǒng)的第二實(shí)施例的透視和圖解視圖，示出了座椅取向單元進(jìn)一步包括一個直線位置傳感器，該直線位置傳感器聯(lián)接至座椅底部以便與其一起移動并且被配置成用以提供用來計(jì)算車輛座椅相對于車輛地板的縱向位置的測量值；
[0017]圖8A-C是圖7座椅位置感測系統(tǒng)的一系列的等高視圖，以三個相對于車輛地板的對應(yīng)的縱向位置示出了車輛座椅，并且示出了使用多個來自直線位置傳感器的相對于重力的矢量測量值來計(jì)算直線位置傳感器的旋轉(zhuǎn)并且示出了使用計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)來計(jì)算車輛座椅的縱向位置;并且
[0018]圖9是圖7座椅位置感測系統(tǒng)的等高視圖，示出了直線位置傳感器包括一個加速度計(jì);一個輥?zhàn)?，該輥?zhàn)颖慌渲贸捎靡噪S著車輛座椅縱向地向前或向后移動而沿著附接于車輛地板的軌道滾動；以及一個齒輪箱，該齒輪箱使得加速度計(jì)與輥?zhàn)踊ミB以使得輥?zhàn)拥男D(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成加速度計(jì)的旋轉(zhuǎn)，從而使得可以計(jì)算出車輛座椅的縱向位置。
【具體實(shí)施方式】
[0019]例如，在圖1-6中示出了根據(jù)本披露的第一實(shí)施例的座椅位置感測系統(tǒng)100。例如，在圖7-9中示出了第二實(shí)施例的座椅位置感測系統(tǒng)700。座椅位置感測系統(tǒng)100針對座椅靠背計(jì)算相對于車輛地板的斜倚角度，并且在展示性實(shí)施例中響應(yīng)于乘員指令將座椅靠背移動或便于手動將其調(diào)節(jié)到先前計(jì)算出的乘員所偏好的斜倚角度。座椅位置感測系統(tǒng)700也針對座椅靠背計(jì)算相對于車輛地板的斜倚角度，并且另外計(jì)算車輛座椅相對于車輛地板的縱向位置。在展示性實(shí)施例中，座椅位置感測系統(tǒng)700響應(yīng)于乘員指令將座椅靠背移動或便于手動將其調(diào)節(jié)到先前計(jì)算出的乘員所偏好的斜倚角度，并且將座椅移動或便于手動將其調(diào)節(jié)到先前計(jì)算出的乘員所偏好的縱向位置。
[0020]在圖1-6中示出了根據(jù)本披露的座椅位置感測系統(tǒng)100(還稱為乘員支撐件感測系統(tǒng)100)。座椅位置感測系統(tǒng)100例如被用在與車輛座椅120(還稱為乘員支撐件120)相連的車輛143中，該車輛座椅具有一個座椅底部125和一個座椅靠背130。座椅底部125包括錨固至車輛地板135的一個座椅基座127。座椅靠背130從座椅底部125向上延伸并且是通過如以下將闡述的動力或手動機(jī)構(gòu)相對于座椅底部125可繞樞轉(zhuǎn)軸線195旋轉(zhuǎn)移動的。在座椅靠背130、座椅底部125、車輛地板135、和參考平面140之間存在著可變的角度取向。參考平面140為本文有待討論的可變?nèi)∠蚪嵌忍峁┝藴y量基準(zhǔn)，并且被創(chuàng)建成使得重力矢量(g)垂直于參考平面140延伸，如圖1-6中示出的。
[0021 ] 座椅位置感測系統(tǒng)100包括一個座椅取向單元105(還稱為支撐件取向單元105)和一個座椅運(yùn)動控制器110 (還稱為支撐件運(yùn)動控制器110)。座椅取向單元105感測座椅靠背130和車輛地板135相對于重力的取向并且將這些取向傳達(dá)給座椅運(yùn)動控制器110。座椅運(yùn)動控制器110計(jì)算車輛縱傾角度、實(shí)際的座椅靠背斜倚角度、和相對于車輛縱傾角度經(jīng)調(diào)整的座椅靠背斜倚角度。通過計(jì)算相對于車輛縱傾角度經(jīng)調(diào)整的座椅靠背斜倚角度，座椅位置感測系統(tǒng)100就可以用針對車輛143可以在其上駕駛的諸如縱傾山丘的不平整地形加以控制的方式來感測并且存儲座椅靠背130的斜倚角度。這允許了座椅位置感測系統(tǒng)100存儲乘員對于座椅靠背130所偏好的斜倚角度，并且允許此后不論車輛143所處地形如何都將座椅靠背130移動或便于手動將其調(diào)節(jié)到乘員所偏好的斜倚角度。
[0022]座椅取向單兀105包括一個車輛取向傳感器109和一個座椅靠背傳感器107。車輛取向傳感器109被配置成用以感測車輛143的取向，并且具體是車輛地板135相對于重力的取向。座椅靠背傳感器107被配置成用以感測座椅靠背130的取向，并且具體是座椅靠背130相對于重力的斜倚角度。
[0023]為感測車輛地板135相對于重力的取向，車輛取向傳感器109包括一個加速度計(jì)，該加速度計(jì)測量并且輸出相對于重力沿著三個方向軸線x、y、和Z的加速度(αχ)、(％)、和(αζ)，如圖1、2和3中所指明的。車輛取向傳感器109將加速度(ax)、(Cty)、和(Ctz)傳達(dá)給座椅運(yùn)動控制器110，該座椅運(yùn)動控制器計(jì)算車輛縱傾角度(ΘΑ)。車輛縱傾角度(ΘΑ)表示參考平面140與車輛地板135之間的可變的角度。因此，(ΘΑ)在車輛143處于平坦地形上時可以采取較小的量值并且在車輛143駛上具有高坡的山丘時可以采取較大的量值。加速度(ax)、(Cty)、和(αζ)可以被數(shù)字編碼并且以任何適當(dāng)?shù)慕馕龆葋戆l(fā)送，并且展示性地可以是以10比特解析度來發(fā)送的。車輛取向傳感器109可以棄用某一最不顯著的比特?cái)?shù)目，諸如兩個最不顯著的比特，以便抑制噪聲。
[0024]為感測座椅靠背130相對于重力的斜倚角度，座椅靠背傳感器107包括一個加速度計(jì)，該加速度計(jì)測量并且輸出相對于重力沿著三個方向軸線x、y和ζ的加速度(氏)、(仏)、和(隊(duì))，如圖1和2中所指明的。座椅靠背傳感器107將加速度(βχ)、(βγ)、和(βζ)傳達(dá)給座椅運(yùn)動控制器110，該座椅運(yùn)動控制器計(jì)算實(shí)際的座椅靠背斜倚角度(ΘΒ)。實(shí)際的座椅靠背斜倚角度(ΘΒ)表示座椅靠背130與參考平面140之間的可變的角度。因此，(ΘΒ)可以在座椅靠背130向后斜倚的情況下采取較大的量值，并且還可以在車輛143位于具有大坡度的山丘上時采取較大的量值。加速度(βχ)、(仏)、和(βζ)可以被數(shù)字編碼并且以任何適當(dāng)?shù)慕馕龆葋戆l(fā)送，并且展示性地可以是以10比特解析度來發(fā)送的。座椅靠背傳感器107可以棄用某一最不顯著的比特?cái)?shù)目，諸如兩個最不顯著的比特，以便抑制噪聲。
[0025]座椅運(yùn)動控制器110然后從實(shí)際的座椅靠背斜倚角度(ΘΒ)減去車輛縱傾角度(ΘΑ)來計(jì)算經(jīng)調(diào)整的座椅靠背斜倚角度(9C)。經(jīng)調(diào)整的座椅靠背斜倚角度(0C)表示座椅靠背130與車輛地板135之間的可變的角度，如圖1和2中所指明的。結(jié)果是，經(jīng)調(diào)整的座椅靠背斜倚角度(9C)量度了座椅靠背斜倚角度，從而針對車輛143可以在其上駕駛的任何不平整地形、諸如縱傾山丘而加以控制。經(jīng)調(diào)整的座椅靠背斜倚角度(9C)會在座椅靠背130向后背斜的情況下采取較大的量值，但會在車輛143從平坦地形移動至縱傾地形時總體上不變并且反之亦然。
[0026]通過計(jì)算經(jīng)調(diào)整的座椅靠背斜倚角度(0C)，座椅定位系統(tǒng)100可以用不依賴于車輛143駕駛于其上的地形的方式度量座椅靠背斜倚的量。這是有利的，因?yàn)榈匦慰梢噪S時隨刻變化，從而致使車輛143的角度取向改變。然而車輛乘員會總體上尋求舒適的座椅相對于車輛143的取向而不考慮車輛143的角度取向。這樣，從乘員舒適度的愿景出發(fā)，經(jīng)調(diào)整的座椅靠背斜倚角度(ΘΟ比實(shí)際的座椅靠背斜倚角度(Θβ)更有意義。
[0027]座椅運(yùn)動控制器包括一個用于計(jì)算車輛縱傾角度(ΘΑ)的第一角度計(jì)算器150、一個用于計(jì)算實(shí)際的座椅靠背斜倚角度(ΘΒ)的第二角度計(jì)算器151、和一個用于計(jì)算經(jīng)調(diào)整的座椅靠背斜倚角度(0C)的位置計(jì)算器160。為計(jì)算車輛縱傾角度(ΘΑ)，第一角度計(jì)算器150使用表征了車輛縱傾角度(ΘΑ)是如何隨著加速度(Ctx)、(Cty)、和(Ctz)的變