CN107107780A - 气候控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆座位的分布式控制系统包括：控制模块，其用于在单个通信总线上通信；以及多个节点，其经由通信总线连接到控制模块，其中多个节点中的每一个与负载装置相关联并且多个节点中的每一个包括特定于负载装置的逻辑部件。

Description

气候控制系统及方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年10月17日提交的标题为气候控制系统、申请号为62/065,556的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用整体并入本文并且被认为是本说明书的一部分。

技术领域

本公开涉及气候控制，并且更特别地，涉及一种气候控制系统。

背景技术

用于生活空间或工作空间的环境控制的温度调整的空气通常被提供到相对广泛的区域，诸如整个建筑物、选择的办公室或建筑物内的房间套房。在诸如汽车的车辆的情况下，整个车辆通常作为单元被冷却或加热。然而，存在许多其中期望更多选择性或限制性的空气温度调整的情况。例如，通常期望提供用于乘员座位的个性化的气候控制，使得可以实现大体上瞬时加热或冷却。例如，暴露于夏季天气的机动车辆，在车辆已经长时间被停放在无遮蔽的区域的情况下，即使有正常的空调，也可能导致车辆座位对于乘员在进入和使用车辆之后一段时间非常热和不舒适。此外，即使有正常的空调，在炎热的一天，座位乘客的背部和其它压力点可能在坐着时仍然是汗湿的。在冬季，特别是在正常车辆加热器不可能快速地温暖车辆内部的情况下，非常期望具有快速加热乘员的座位以便于乘员的舒适的能力。

由于这些原因，已经存在用于车辆座位、床、座椅和其它结构的各种类型的个性化气候控制系统。这样的气候控制系统可以包括分配系统，该分配系统包括形成在座位、床、座椅或其它结构的垫子中的通道和通路的组合。气候调节空气可以由气候控制装置供给到这些通道和通路。气候调节空气可以流经通道和通路以冷却或加热与该结构的表面邻近的空间。在这样的系统中，气候控制装置(例如，风扇或气候控制模块)可以被固定在座垫下方或后方。

发明内容

在一个实施例中，一种用于车辆座位的分布式控制系统包括：控制模块，其用于在单个通信总线上通信；多个负载装置，其经由通信总线被连接到控制模块；其中多个负载装置中的每一个包括特定于负载装置的逻辑部件。在一些实施例中，负载装置包括鼓风机、马达、热电装置和辅助加热部件中的一个。在一些实施例中，控制系统包括不超过16个节点。在一些实施例中，每个负载装置的逻辑部件包括特定于连接的负载装置的指令。在一些实施例中，多个负载装置中的一个是主负载装置，并且其它负载装置是主装置的从装置。在一些实施例中，负载装置中的至少一个包括传感器，并且至少一个负载装置的逻辑部件利用来自传感器的信息来控制负载装置。

在另一实施例中，一种用于控制热调节座位的操作的方法，包括以下步骤：登记关于操作模式的用户输入；将包括操作模式的控制信号发送到控制模块；将LIN总线上的控制信号分配到多个LIN控制的负载装置；确认期望的LIN控制的负载装置处的控制信号；以及响应于用户输入对负载装置的操作进行启动。在一些实施例中，多个LIN控制的负载装置包括主负载装置和一个或多个从装置，多个LIN控制的负载装置中的每一个包括经由通信总线向主负载装置报告诊断反馈的至少一个传感器。

在又一实施例中，一种用于车辆座位的分布式控制系统包括：控制模块，其用于在单个通信总线上通信；多个节点，其经由通信总线被连接到控制模块；多个负载装置，其连接到多个节点；一个或多个传感器，其连接到多个负载装置中的一个或多个，该一个或多个传感器将反馈信号提供到多个节点中的一个或多个；其中多个节点中的每一个包括特定于负载装置的逻辑部件。在一些实施例中，多个节点中的一个是主节点，并且其它节点是主节点的从节点。在一些实施例中，每个节点的逻辑部件包括特定于连接的负载装置的指令。在一些实施例中，负载装置的一个或多个包括热电装置。在一些实施例中，负载装置包括马达、鼓风机、风扇、致动器或加热器中的一个。

在另一实施例中，一种用于控制与车辆座位相关联的负载装置的操作的方法包括以下步骤：登记关于操作模式的用户输入；将包括操作模式的控制信号发送到控制模块；将总线上的控制信号分配到多个负载装置或每一个均连接到负载装置的多个节点；确认期望的受控负载装置或节点处的控制信号；以及响应于用户输入对负载装置的操作进行启动。

从以下结合附图的优选实施例的详细描述中，本发明的其它特征和优点将变得更加显而易见，附图通过示例的方式示出本发明的操作。

附图说明

下面参照优选实施例的附图描述本文公开的发明的上述和其它特征。示出的实施例旨在说明而不是限制本发明。附图包括以下图：

图1是分布式控制架构的一个实施例的示意图。

图2是具有主装置和多个从装置的分布式控制架构的另一实施例的示意图。

图3是作为车辆座位控制架构的部分的分布式控制架构的另一实施例的示意图。

图4是包括用于车辆座位的加热/冷却功能和按摩功能的分布式控制架构的另一实施例的示意图。

图5是用于车辆座位的气候控制负载装置的分布式控制架构的另一实施例的示意图。

图6是用于包括辅助加热器的车辆座位的气候控制负载装置的分布式控制架构的另一实施例的示意图。

图7是用于驾驶员座位和乘客座位两者的气候控制负载装置的分布式控制架构的另一实施例的示意图。

图8是用于驾驶员座位和乘客座位两者的气候控制负载装置的分布式控制架构的另一实施例的示意图。

图9是根据一个实施例的负载装置的示意图。

图10是用于车辆座位的气候控制负载装置的分布式控制架构的另一实施例的示意图。

图11是用于具有主装置和多个从装置的车辆座位的气候控制负载装置的分布式控制架构的另一实施例的示意图。

图12是可与本文公开的分布式控制架构的实施例一起使用的车辆座位气候控制系统的部件的示意图。

具体实施方式

在先前用于座位的气候控制系统的方法中，电子控制模块与诸如热电装置(TED)和/或鼓风机的负载装置分离。除了电子控制模块的成本之外，还有将电子控制装置连接到负载装置所需的所有电线和连接器所增加的成本。另外，通常与电子控制模块的每个连接必须被保护以防止在任何电线上对电池的潜在短路或对地短路。在一些先前的配置中，相同的电子控制模块用于驾驶员座位和乘客座位，这导致多达14根电线穿过车辆，从而导致单独布线的巨大成本。

如以下将要描述的，在一些实施例中，分布式控制架构将电力功能和/或控制功能置于负载装置(本文中也称为“终端装置”)(例如，车辆致动器、鼓风机、热模块、加热垫)中，而不是将全部功能放置在单个控制器内，并且在一些实施例中采用其中一个负载装置可以控制一个或多个负载终端装置的装置间通信网络。虽然在汽车座位的情况下描述和示出实施例，但在某些实施例中，某些特征可以与用于其它车辆的座位和/或其它类型的支撑结构(例如，床、办公椅等)和/或冷却/加热/通风应用(例如，箱(bin))一起使用。

图1是示出分布式控制架构100的一个实施例的示意图。分布式控制架构100可以包括网关装置152，总线154和多个节点156、158、160、162。网关装置152是输入/输出装置，其从主控制器接收消息，提取相关信号，并且通过一条或多条通信线路将相关信号传递到本地控制器或节点。网关装置152还可以从本地控制器或节点接收信号。虽然在图1中示出节点和四个负载装置，但其它配置可以包括与网关装置102通信的更少的节点或负载装置或者5、6、7、8、9、10或更多个节点或负载装置。另外，负载装置中的一个或多个可以被组合到单个负载装置中和/或如下所述地布置，其中一个负载装置可以控制另一个负载装置。例如，在一个布置中，鼓风机116和TED 118可以被组合以形成能够被配置为输送加热和/或冷却的空气的热模块。节点156、158、160、162中的每一个可以连接到负载装置164、166、168、170。负载装置164、166、168、170中的每一个可以包含特定于与节点连接的负载装置的逻辑。该逻辑可以由各个负载装置164、166、168、170的控制器164A、166A、168A、170A实施。控制器164A、166A、168A、170A可以包括特定于负载装置的指令，诸如用于鼓风机或热电模块的操作的计时、操作的优先级等。总线104可以利用诸如CAN、LIN等的任何类型的协议操作，而网关装置102用作车辆控制系统和负载装置之间的接口。如以下进一步详细讨论的，每个负载装置还可以连接到电源和地。

在其它实施例中，节点156、158、160、162可以包含特定于与节点连接的负载装置的逻辑。在该配置中，负载装置164、166、168、170可以是“非智能的(dumb)”(即，负载装置不包含控制逻辑)，并且可以由节点156、158、160、162独立地控制。在一些实施例中，一些节点可以包括特定于负载装置的逻辑，而在其它节点中负载装置可以包含逻辑部件。在其它实施例中，逻辑部件可以在一个或多个节点与其相关联的负载装置之间被共享。

多种类型的负载装置中的任意一种可以经由节点156、158、160、162被连接到网关装置152。如图1所示，马达164、鼓风机166、热电装置168和诸如加热垫170的辅助加热部件经由节点156、158、160、162被连接到网关装置152。在一些配置中，装置168可包括热电单元和鼓风机，诸如在专利号为9,121,414和7,587,901的美国专利以及公开号为2009/0026813和2008/0087316的美国专利公开中所描述的那些，这些专利和公开中的每一个的全部内容通过引用并入本文。在其它实施例中，热电装置可以利用加热元件或其它类型的流体或空气调节装置(例如，转移或移除热)来替换或补充，诸如例如在专利号为8,143,554和7,827,805的美国专利中描述的加热元件，这些专利的每一个的全部内容通过引用并入本文。负载装置164、166、168、170可以包含用于解译经由总线154从网关装置102接收的指令的逻辑。指令可以沿着总线104从网关装置102发送，并且被期望的负载装置164、166、168、170的控制器164A、166A、168A、170A解译，这反过来又可以确定信号是否包含与特定负载装置相关的指令。

总线可以被配置为在诸如LIN或CAN的任何类型的通信协议下操作。LIN或本地互连网络是用于车辆中的部件之间的通信的串行网络协议，其由于车辆中的电子控制部件的数量的增加而特别有用。

诸如图1所示的那些配置不仅可以消除大量电线，而且可以消除用于短路条件的保护电路，以及消除单独的控制模块。在一个实施例中，虽然对于每个负载装置(例如，通过在负载装置的控制器中提供LIN控制器)均复制LIN控制器，但是这种成本可以通过其它节省，即，由于减少布线和消除单独的控制模块而导致的节省来抵消。示出的布置还可以在座位中的封装方面提供显著的益处，并且可以为选项内容(option content)提供充分的灵活性。

当前可用的LIN协议的一个限制是其可以定义总线上的最多16个从节点。该限制是规格限制，而不是性能限制。为了超越该节点限制，负载中的每一个或子集可以利用单独的从装置来提供(即，如果每个座位存在两个负载2)，并且总线与其它功能共享。如图2所示，在一个布置中，该限制可以通过使第一装置成为车辆的LIN从装置以及其它装置的LIN主装置来克服。如图2所示，在一个实施例中，系统200可以包括经由总线204连接到第一节点206的网关装置202。第一节点206可连接到用于驾驶员的座垫的负载208，诸如热电装置。然后，负载208经由控制器208A用作主装置，以经由第二总线210将控制信号发送到经由节点212、216、220连接到第二总线210的从负载装置214、218、222。负载装置208可以用作多达16个从节点的主装置。在图2中，主负载装置208用作经由节点212、216、220各自连接到总线210的三个单独的从装置214、218、222的主装置。从装置可以包括诸如例如用于驾驶员的座位靠背垫的热电装置、用于乘客座垫的热电装置以及用于乘客座位靠背垫的热电装置的各种负载装置中的任意一个。这将一个引脚添加到负载装置208的节点206，因为负载装置208现在具有2个LIN通道。在该配置中的LIN从总线210还可以是专有的串行总线(UART)，并且其可以在物理接口上实现一些节省。虽然图2示出主负载装置和三个从负载装置，但是可以使用规格限制高达16的任何数量的从负载装置。此外，虽然图2示出热电装置作为负载装置，但所示的具有主/从配置的分布式控制架构可以与控制诸如按摩、腰部、马达、电动反射镜(mirrors)、记忆座位控制的特征或其它车辆特征的其它负载装置一起使用。

一些制造商不具有在座位中可用的LIN总线，但是具有CAN总线。在该情况下，以上参照图2讨论的主/从概念可以是CAN到LIN(或CAN到UART)网关。

参照图3，示出另一配置300，其中记忆座位控制模块302用作LIN主装置或网关装置。记忆/气候座位控制模块302是LIN主装置，并且经由总线304连接到分别与负载装置308、312、316、320相关联的多个节点306、310、314、318。负载装置308、312、316、320中的每一个可以包含特定于与节点连接的负载装置的逻辑。该逻辑可以嵌入在各个负载装置308、312、316、320的控制器308A、312A、316A、320A中，并且包括特定于负载装置的指令。记忆/气候座位控制模块302进一步连接到用于记忆座位功能的马达和传感器330、332、334、336。在一些配置中，CAN总线可以连接到记忆座位控制模块302。在一些配置中，到电动后视镜和/或方向盘控制的UART连接也可以由记忆座位控制模块302控制。在一些配置中，用于记忆座位的马达和调节开关直接连接到记忆座位模块300。然而，在一些配置中，记忆开关位于门(door)中并且通过CAN通信。在其它配置中，反射镜具有它们自己的通过UART连接与记忆座位模块300通信的控制单元。

在高端车辆上变得流行的另一座位特征是在座位中使用气动气囊的腰部按摩。除了气囊之外，这需要泵和气动阀来控制气流。

添加到图1至图3中所示的概念，包括腰部按摩的完整座位系统400的一种配置在图4中示意性地示出。在该配置中，记忆座位模块402是主装置并且所有其它功能(诸如气候控制、腰部按摩)是LIN从装置。记忆/气候座位控制模块402是LIN主装置，并且经由总线404连接到分别与负载装置408、412、416、420相关联的多个节点406、410、414、418。负载装置408、412、416、420中的每一个可以包含特定于与节点连接的负载装置的逻辑。该逻辑可以嵌入在各个负载装置408、412、416、420的控制器408A、412A、416A、420A中，并且包括特定于负载装置的指令。记忆/气候座位控制模块402进一步连接到用于记忆座位功能的马达和传感器430、432、434、436。另外，泵422经由总线404连接到记忆座位控制模块402作为附加LIN从装置。泵422包含或连接到包含特定于泵422的逻辑的控制器422A。泵422又连接到可包括安装在座位内以提供气流的气动气囊和阀的腰部按摩组件424。在一些配置中，CAN总线可以连接到记忆座位控制模块402。在一些配置中，到电动后视镜和/或方向盘控制的UART连接也可以由记忆座位控制模块402控制。与当前设计相比，该实施例可以导致布线的显著减少，并且为制造商提供选项内容的终极灵活性。记忆座位模块402在此处被示为主装置，因为该模块通常总是存在于高端座位(最低通用标准(lowest common denominator))中。然而，在其它配置中，另一部件可以是主装置。

在一些配置中，调节开关和记忆开关直接地连接到记忆座位模块。反射镜和转向柱调节可以连接到单独的模块。在一些配置中，专有的UART连接用于在座位和反射镜/转向柱之间通信。

用于气候控制座椅的基于LIN的分布式控制架构的另一配置在图5中示意性地示出。在该控制架构500中，3-线LIN接口连接(interface)从车辆穿过连接器502以控制与诸如车辆座垫504和车辆座位靠背506的车辆座位的部分相关联的负载装置。3-线LIN接口连接包括电源连接508、LIN连接510和接地连接512。连接的每一个传递到每个负载装置514、516。负载装置514、516的每一个可以包含特定于与节点连接的负载装置的逻辑。该逻辑可以嵌入在各个负载装置514、516的控制器514A、516A中，并且包括特定于负载装置的指令。基于LIN的控制信号源自未在图5中示出的车辆中的主控制器或网关装置。在一些配置中，车辆座位部件504、506中的每一个可以包括负载装置514、516，诸如热模块。在一些配置中，每个热模块可以包括可用于将加热和/或冷却的空气提供到车辆座位的热电装置、鼓风机、传感器等，诸如在专利号为9,121,414和7,587,901的美国专利和公开号为2009/0026813和2008/0087316的美国专利公开中所述的，其通过引用并入本文。

在一些配置中，图5中所示的架构可以是可扩展的以包括诸如热垫的辅助加热部件。类似于图6中所示的配置，架构600包括3-线LIN接口连接，该3-线LIN接口连接从车辆穿过连接器602以控制与诸如车辆座垫604和车辆座位靠背606的车辆座位的部分相关联的负载装置。3-线LIN接口连接包括电源连接608、LIN连接610和接地连接612。连接的每一个传递到每个负载装置614、616。负载装置614、616中的每一个可以包含特定于与节点连接的负载装置的逻辑。该逻辑可以嵌入在各个负载装置614、616的控制器614A、616A中，并且包括特定于负载装置的指令。基于LIN的控制信号源自未在图6中示出的车辆中的主控制器或网关装置。在一些配置中，车辆座位部分604、606的每一个可以包括诸如热模块的负载装置614、616。在一些配置中，每个热模块可以包括可用于将加热和/或冷却的空气提供到车辆座位的热电模块、鼓风机、传感器等。如图6所示，辅助加热部件624、626可连接到热模块614、616并且从连接到热模块614、616的电源连接612接收电力。热模块614、616内的逻辑可以确定何时将电力提供到辅助加热部件624、626，例如在需要立即加热的时候。在一些实施例中，加热部件624、626是可以靠近或邻近座位的顶表面或上表面放置的电阻型加热器或“加热垫”。

基于LIN的分布式控制架构的其它配置可以是可扩展的以将电力和控制提供到诸如驾驶员座垫和靠背以及乘客座垫和靠背的多个车辆座位。然而，如以上所讨论的，LIN协议的一个限制是规格限制限定总线上从节点的最大数量，通常将从节点的数量限制为不超过16。在一些情况下，如果每个负载装置是单独的从装置，并且总线与其它功能共享，则制造商可能会超越从节点的该数量。图7示出分布式控制架构700，其中一个负载装置742是主装置并且其它负载装置722、732、752是主装置的从装置。类似于图5和图6中示出的配置，架构700包括3-线LIN接口连接，其从车辆穿过连接器708以控制与诸如驾驶员的座垫740和座位靠背750以及乘客座垫710和座位靠背730的驾驶员的座位704和乘客座位702的部分相关联的负载装置。3-线LIN接口连接包括电源连接710、LIN连接712和接地连接714。电源连接710和接地连接714中的每一个穿过连接器706、708到达负载装置722、732、742、752。基于LIN的控制信号源自未在图7中示出的车辆中的主控制器或网关装置并且穿过连接器708到达主负载装置742的控制器724A。基于LIN的控制信号从主负载装置742通过总线到达从负载装置722、732、752。在一些配置中，负载装置722、732、742、752中的每一个可以是热模块。在一些配置中，每个热模块可以包括可用于将加热和/或冷却的空气提供到车辆座位的热电装置、鼓风机、传感器等。在其它配置中，负载装置可以是其它装置，诸如马达、鼓风机、泵等。

在其它配置中，LIN总线可能在车辆座位中不可用。在这些配置中，如图8所示，CAN连接812可以被提供给座位部分840的主装置842，并且LIN连接818可以被用于与从装置822、832、852通信。类似于图7中示出的配置，架构800包括包含CAN部件812的3-线接口连接，该3-线接口连接从车辆穿过连接器808以控制与诸如驾驶员的座垫840和座位靠背850以及乘客座垫820和座位靠背830的驾驶员的座位804和乘客座位802的部分相关联的负载装置。3-线接口连接包括电源连接810、CAN连接812和接地连接814。电源连接810和接地连接814的每一个通过连接器806、808到达负载装置822、832、842、852。基于CAN的控制信号源自未在图8中示出的车辆中的主控制器或网关装置并且通过连接器808到达主负载装置842的控制器842A。基于LIN的控制信号从主负载装置842通过总线到达从负载装置822、832、852。在一些配置中，负载装置822、832、842、852中的每个可以是热模块。在一些配置中，每个热模块可以包括可用于将加热和/或冷却的流体提供到车辆座位的热电装置、鼓风机、传感器等。在其它配置中，负载装置可以是诸如马达、鼓风机、泵等的其它装置。

如以上所讨论的，负载装置可以是用于车辆座位的诸如热模块的气候控制部件。如图9所示，负载装置922可以是用于将加热和/或冷却的流体提供到车辆座位的热模块。车辆座位又可以包括用于将加热或冷却的流体(例如空气)输送到支撑乘员的车辆座位的表面的一个或多个通路。例如，图12是可以并入车辆座位中的气候控制系统36的示意图。在示出的实施例中，气候控制系统可以包括靠背热模块92A和座位热模块92B。如将在下文解释的，热模块92A、92B两者可以被配置为向分配系统76A、76B提供调节的流体(和/或在一些实施例中去除流体)，该分配系统76A、76B在一些实施例中可以包括在座位内将调节的流体输送到座位的通路。以该方式，热模块92A、92B提供流体流以分别加热或冷却靠背34的前表面48和座位部分32的顶表面50。具体地，气候控制设备36优选地提供相对于靠背32的前表面48和座位32的顶表面50的温度被加热或冷却的调节的空气。

在示出的实施例中，热模块92A、92B优选地各自包括热电装置94A、94B，用于温度调节(即选择性地加热或冷却)流经装置94A、94B的流体。优选的热电装置94A、94B是珀尔帖(Peltier)热电模块。示出的热模块92A、92B优选地还包括用于从流经模块92A、92B并且流动到分配系统76A、76B的流体中转移或去除热能的主热交换器96A、96B。这种流体通过管道98A、98B转移到分配系统76A、76B(参见例如，于2004年10月25日提交的公开号为2006/0087160的美国公开，其通过引用并入本文)。模块92A、92B还优选地包括从大体上与主热交换器96A、96B相对的热电装置94A、94B延伸的废热交换器100A、100B。泵送装置102A、102B优选地与每个热模块92A、92B相关联，以用于将流体引导到主热交换器96A、96B和/或废热交换器100A、100B上。泵送装置102A、102B可以包括诸如例如轴向鼓风机和/或径向风扇的电风扇或鼓风机。在示出的实施例中，单个泵送装置102A、102B可以用于主热交换器96A、96B和废热交换器100A、100B两者。然而，预期单独的泵送装置可以与主热交换器96A、96B和废热交换器100A、100B相关联。

应当理解的是，上述热模块92A、92B仅表示可用于调节被供给到分配系统76A、76B的空气的装置的一个示例性实施例。可以使用各种不同配置的热模块中的任何一种来提供调节的空气。可以使用的热模块的其它示例在专利号为6,223,539、6,119,463、5,524,439或5,626,021的美国专利中被描述，其通过引用整体并入本文。在另一示例中，热模块可以包括不具有用于热调节空气的热电装置的泵装置。在这种实施例中，泵送装置可以用于去除到分配系统76A、76B的空气或将空气供给到分配系统76A、76B。在又一实施例中，热模块92A、92B可以与车辆总体气候控制系统共享一个或多个部件(例如，泵送装置、热电装置等)。

在操作中，空气形式的流体可以从热模块92A、92B通过管道98A、98B被输送到分配系统76A、76B。如上所述，空气流动通过通路82A、82B，流动进入开口84A、84B，然后沿着分布层86A、86B流动并且流动通过覆盖物74。以该方式，调节的空气可以被提供到靠背34的前表面48和座位32的顶表面50。

在示出的布置中，热模块92A、92B可以是根据本文描述的实施例的分布式控制架构系统的部分。因此，热模块可以连接到节点93A、93B，节点93A、93B又可以经由总线113连接到网关装置115。因此在该实施例中，热模块92A、92B包括负载装置。如上所述，在变型实施例中，可以存在更多或更少的节点和/或负载装置。如以下将描述的，在示出的实施例中，热模块92A、92B包括包含特定于热模块的逻辑和/或用于控制其它负载装置的控制器。然而，在变型实施例中，逻辑(全部或部分地)可以被设置在节点内。通过用户输入装置(未示出)，气候控制系统36的用户可以提供用于气候控制系统36的控制设置或设置模式。控制设置可以包括特定的温度设置(例如，65度)、更大体的温度设置(例如，“热”或“冷”)和/或泵送装置的设置(例如，“高”、“中”或“低”)。根据期望的配置，输入装置可以包括诸如例如旋钮、按钮、杠杆、开关等的各种输入装置中的任何一种。用户输入装置还可以包括提供控制设置的视觉或音频标记的用户输出(例如，LED显示器)。这些输入可以通过网关装置115和总线113传输到热模块92A、92B的各个控制模块。

继续参照图12，座位控制模块110与座位热模块92B相关联。座位控制模块110又可操作地连接到泵送装置102B和热电装置94B。控制模块110可以物理地并入热模块92B中或者可以形成单独的物理部件。另外，温度传感器112可以被提供以测量由热电装置94B调节的流体的温度。在其它实施例中，一个或多个附加传感器(例如，液体或湿度传感器)可以被提供并且连接到控制模块110。温度传感器112被可操作地连接到座位控制模块110。座位控制模块110优选地还可操作地连接到电源(未示出)和接地源(未示出)并且包括适当的电力控制单元，以提供足够的电容来操作座位热模块92B的所有上述装置(92B、94B、112)。座位控制模块110优选地还具有控制器，其被配置为从输入装置接收乘员输入并从温度传感器112接收温度信息。根据该信息，座位控制模块110被配置为根据设计成确保乘员舒适度并且防止系统损坏的预定逻辑来对热电装置94B和流体泵102B的操作进行调节。本领域技术人员将理解，座位控制模块可以包括硬布线反馈控制电路、专用处理器或可以被构造用于执行本文所述的步骤和功能的任何其它控制装置。另外，座位控制模块110内的控制器可以被认为合适地组合或分开。

各种部件被描述为“可操作地连接”到控制单元。应当理解的是，这是一个广泛的术语，其包括物理连接(例如，电线)和非物理连接(例如，无线电或红外信号)。还应当理解的是，“可操作地连接”包括直接连接和间接连接(例如，通过附加的中间装置)。

座位控制模块110可选地还可以被配置为从车辆控制装置接收指示车辆的点火装置是否已经启动的信号。以该方式，座位控制模块110可以被配置为仅在车辆的发动机运行时允许热模块92B的操作。

继续参照图12，靠背热模块92A包括靠背控制模块120。如图所示，靠背控制模块120可操作地连接到用于靠背34的热电装置94A和流体泵102A。靠背控制模块120连接到电源(未示出)和接地源(未示出)并且包括被配置成提供足够的电容以操作热电装置94A和流体泵102A的控制器。在某些实施例中，靠背控制模块120可以可选地被配置为从座位控制模块110接收控制信号。然而，如示出的实施例中所示的，靠背控制模块120可以经由节点93A被连接以通过总线113接收信号。根据该信息，靠背控制模块120操作热电装置94B和流体泵102B，以确保乘客舒适度和安全，并且防止系统损坏。本领域技术人员将理解，靠背控制模块120可以包括硬布线反馈控制电路、专用处理器或可被构造用于执行本文描述的步骤和功能的任何其它控制装置。

如上所述，在某些实施例中，靠背控制模块120可以可选地被配置为从座位控制模块110接收控制信号。在这种布置中，靠背控制模块120不需要连接到可以允许另一个负载装置连接到总线113的节点或总线。因此，在一个布置中，座位控制模块110可以用作主装置，以经由通信线路122将控制信号发送到靠背控制模块110。

示出的实施例可选地包括用于测量已经由靠背热模块92A热调节的流体的温度的靠背温度传感器124。来自该温度传感器124的信息可以可选地通过通信线路传输到座位控制单元110，使得座位控制单元110可以控制靠背热模块92A。在这种配置中，座位控制单元110可以被配置为使用该温度信号以生成传输到靠背控制单元120的控制信号。在示出的实施例中，用于靠背34的控制单元120以与用于座位32的控制单元110的上述方式相同的方式可操作地直接连接到节点93A和总线113，使得靠背控制单元120可以控制靠背热模块92A。

在以上描述中，控制单元110、120被描述为与“靠背”垫或“座”垫相关联。在变型实施例中，应当理解的是，靠背控制器和座位控制器的特征可以颠倒。即，靠背控制模块120可以被配置为解译来自用户输入装置(未示出)的信号并且控制座位控制模块。在其它实施例中，靠背控制器和座位控制器的特征可以被应用于诸如例如靠背的顶部和底部的座位的不同区域。在其它实施例中，靠背控制器和座位控制器的特征可以被应用于例如背部和后部座位组件或左部和右部座位组件的待被热调节的乘员区域的不同区域。以上配置也可以用于诸如床、床顶、轮椅、沙发、办公椅等的其它类型的支撑装置。

在优选的实施例中，靠背控制单元120和/或座位控制单元110通常联接到它们各自的热模块92A、92B的其它部件，并且更优选地大体上设置在包含热电装置94A、94B和流体泵102A、102B的相同壳体或保护壳体130内。

虽然图12所示的实施例包括单独的控制单元110、120，但是以上参照图1至图11讨论的基于LIN的分布式控制架构中的任意一种可以用于将电力、信号和接地连接提供到车辆座位的负载装置92A、92B或提供到连接到负载装置的节点。如以上所讨论的，控制负载装置的逻辑可以在负载装置内或节点内被找到。类似地，如以上所讨论的，一个或多个负载装置或节点可以是主负载装置或节点的从部件。

继续参照图9，装置922可以包括热电装置964，以将电能转换成热能，从而响应于施加到其的电流而产生温度变化。流体传递装置966产生与热电装置964热连通的流体流，使得由热电装置产生的热能传递到流体流。

负载装置922包含在具有出口和进口的壳体内，流体流被引导通过该出口和进口。热电装置964和流体传递装置966至少部分地位于壳体内。环境传感器962被配置为提供环境条件的指示，该指示可以用作负载装置的操作的反馈，诸如冷凝、湿度、环境温度、流体温度、压力等。

热电装置可以是珀尔帖热电模块，其包括珀尔帖电路。珀尔帖电路是一种热电装置，其包括两侧，当电流通过电路传送时，两侧中的每一个被加热或冷却。例如，当通过热电装置在第一方向上施加电压时，一侧通常生成热，而相对侧吸收热(即，被“冷却”)。热电装置可以被配置成使得切换电路的极性可以产生相反的效果。通常，热电装置包括包含不同材料的闭合电路。由于在闭合电路上施加DC电压，因此在不同材料的接合部处产生温度变化。因此，根据电流流经热电装置的方向，热被散发或吸收。热电装置可以包括串联电连接的若干这样的接合部。接合部可以被夹在通常形成装置的冷侧和热侧的两个陶瓷板之间。冷侧和热侧可以热联接到促进与一定体积的空气或其它流体的热传递的一个或多个热传递装置(例如，翅片)。因此，来自流体传递装置966的空气或其它流体可以通过或靠近热电装置(例如，珀尔帖电路)的冷侧和/或热侧传递，以选择性地加热和/或冷却空气或其它流体。

控制单元960联接到壳体并且可操作地连接到传感器962。环境传感器962提供关于环境条件的反馈，该反馈可由控制单元960使用以控制负载装置的功能方面，诸如流体流的温度、泵的泵送速率、鼓风机和/或马达的速度等。控制单元960可以进一步被配置为接收指示流体流的期望温度或压力的信号，并且被配置为控制热电装置964和流体传递装置966。虽然负载装置922被示为用于车辆座位的气候控制负载装置，但负载装置922可以是任何其它类型的负载装置，诸如用于向车辆座位提供腰部按摩的泵、用于驱动车辆座位位置的马达或任何其它类型的负载装置。另外，虽然一个传感器962被示出，但在一些配置中，2、3、4或多个传感器可以连接到控制单元960以提供在负载装置922的操作中使用的反馈。

图10是示出用于车辆座位的分布式控制架构1000的一个实施例的示意图。类似于图1中所示的架构100，分布式控制架构1000可包括与车辆内的另一位置处的CAN协议控制模块1002通信的网关装置1003、总线1004以及多个节点1006、1008、1010、1012、1014、1016。虽然在图10中示出六个节点和六个负载装置，但是其它配置可以包括与网关装置1003通信的较少的节点或负载装置或者5、6、7、8、9、10或更多节点或负载装置。另外，负载装置中的一个或多个可以组合成单个负载装置和/或如上所述布置，其中一个负载装置可以控制另一负载装置。节点1006、1008、1010、1012、1014、1016中的每一个可以连接到负载装置1020、1022、1024、1026、1028、1030。在一些实施例中，负载装置1020、1022、1024、1026、1028、1030中的每一个可以包含特定于与节点连接的负载装置的逻辑。在其它实施例中，诸如图10所示的实施例，节点1006、1008、1010、1012、1014、1016中的每一个可以包含特定于与节点连接的负载装置的逻辑。节点1006、1008、1010、1012、1014、1016包括特定于负载装置的指令，诸如鼓风机或热电模块的操作的计时、操作的优先级等。节点1006、1008、1010、1012、1014、1016可以将控制信号1071、1072、1073、1074、1075、1076传递到各个负载装置1020、1022、1024、1026、1028、1030，并从各个负载装置1020、1022、1024、1026、1028、1030接收反馈信号1081、1082、1083、1084、1085、1086。节点1006、1008、1010、1012、1014、1016中的每一个可以包括接地连接1051、1052、1053、1054、1055、1056和电源连接1061、1062、1063、1064、1065、1066。总线1004可以与LIN协议一起操作，同时网关装置1003用作车辆控制系统和负载装置之间的接口。

如以上所讨论的，当前可用的LIN协议的一个限制是其可以定义总线上的最多16个从节点。为了超越节点的该限制，负载的每一个或子集可以设置有单独的从装置(即，如果每个座位有两个负载2)并且总线与其它功能共享。在其它实施例中，网关装置可以被设计成具有附加和单独的LIN总线，以允许更多的节点连接到网关装置。如图11所示，在一个布置中，可以通过使第一装置成为车辆的LIN从装置和其它装置的LIN主装置来克服该限制。在一个实施例中，系统1100可以包括经由总线1103连接到第一节点1106的网关装置1102。第一节点1106可以连接到用于座位底部位置马达的负载1120。然后，负载1120经由节点1106用作主装置，以经由第二总线1104将控制信号发送到经由节点1108、1110、1112、1114、1116连接到第二总线1104的从负载装置1122、1124、1126、1128、1130。负载装置1120可以用作高达16个从节点的主装置。在图11中，主负载装置1120用作经由节点1108、1110、1112、1114、1116各自连接到总线1104的五个单独的从装置1122、1124、1126、1128、1130的主装置。从装置可以包括诸如例如以下各种负载装置中的任意一种：座位靠背位置马达、用于热电装置的鼓风机/风扇、任何数量的其它致动器、座位底部加热器和座位靠背加热器。这将一个引脚添加到负载装置1120的节点1106，因为其现在有两个LIN通道。在该配置中的LIN从总线1104还可以是专有的串行总线(UART)并且可以在物理接口上实现一些节省。虽然图11示出主负载装置和五个从负载装置，但可以使用多达规格限制16的任何数量的从负载装置。

在以上讨论的各种实施例中，控制器可以是计算机和/或可以包括一个或多个处理器、电路、一个或多个存储器和/或一个或多个通信机构。在一些实施例中，可以使用多于一个的控制器或计算机来执行本文讨论的模块、方法和进程。另外，本文的模块和进程可以各自在一个或多个处理器、一个或多个计算机上运行；或者本文的模块可以在专用硬件上运行。控制器可以包括热系统的控制模块或与热系统的控制模块电通信。控制器可以从控制模块接收该输入或其它输入，并且通过调整或以其它方式控制各个区域中的一个或多个组件来响应。控制器可以在有线或无线通信中将数据发送到与控制器联接的各种部件和/或从与控制器联接的各种部件接收数据。

具体地，考虑到可能用于车辆座位的许多电子系统特征和选项，在一些配置中，诸如在图1至图11中所示的那些配置，完整的座位系统包括作为主装置的一个模块，并且所有其它功能或负载装置都是LIN从装置。与当前设计相比，这可能导致布线显著减少，并且为制造商提供了选项内容的最终灵活性。如图3和图4所示的记忆座位模块300和400是可以作为主装置的模块的示例，因为该模块通常总是存在于高端座位中。然而，在其它配置中，另一部件可以是主装置。

通过使用诸如图1至图11中描述的那些分布式控制架构可以实现各种优点。这样的优点可以包括布线减少，用于所有气候舒适功能的通用硬件接口，车辆特征灵活性，用于加热/冷却、加热/通风和/或仅通风的保护的封装、允许仅经由软件更改的中期循环增强(或新引进)、经由软件自动识别负载、通用座位封装、各种性能改进、允许扩展到其它内部舒适方案的可扩展架构、制造商保持对车辆实施的高水平功能性的控制以及具有改进问责制(accountability)的单一系统提供商。

为了帮助对公开的实施例的描述，可以使用诸如顶部、底部、前部、后部、左部、右部、侧部、上方和下方的词语来描述附图。此外，本文可以使用以下术语。除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数指示物。因此，例如，参考项目包括参考一个或多个项目。术语“一”是指一个、两个或更多个，并且通常应用于选择一些或全部数量。术语“多个”是指项目中的两个或更多个。术语“大约”或“近似”意味着数量、尺寸、大小、配方、参数、形状和其它特性不需要是精确的，而是可以根据需要近似和/或更大或更小，从而反映了可接受的公差、转换因子、舍入、测量误差等以及本领域技术人员已知的其它因素。术语“大体上”意味着所述的特性、参数或值不需要精确地实现，而是包括例如公差、测量误差、测量精度限制以及本领域技术人员已知的其它因素的偏差或变化可以出现在量中，其不排除该特性是为了提供这种效果。然而，将理解的是，示出的实施例可以被定位并且定向在各种期望的位置。

虽然上述优选实施例的描述已经示出、描述和指出了某些新颖特征，但将理解的是，在不脱离本公开的精神的情况下，本领域技术人员可以进行所示装置的细节形式的各种省略、替换和变化及其用途。因此，本公开的范围不应受前述讨论限制，前述讨论旨在说明而不是限制本公开的范围。

Claims (14)

1.一种用于车辆座位的分布式控制系统，其包括：

控制模块，其用于在单个通信总线上通信；以及

多个负载装置，其经由所述通信总线连接到所述控制模块；

其中所述多个负载装置中的每一个包括特定于所述负载装置的逻辑部件。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述负载装置包括鼓风机、马达、热电装置和辅助加热部件中的一个。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其进一步包括不超过16个节点。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其中每个负载装置的所述逻辑部件包括特定于连接的负载装置的指令。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述多个负载装置中的一个是主负载装置，并且其它负载装置是所述主装置的从装置。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述负载装置中的至少一个包括传感器，并且所述至少一个负载装置的逻辑部件利用来自所述传感器的信息来控制所述负载装置。

7.一种用于控制热调节座位的操作的方法，其包括：

登记关于操作模式的用户输入；

将包括所述操作模式的控制信号发送到控制模块；

将LIN总线上的所述控制信号分配到多个LIN控制的负载装置；

确认期望的LIN控制的负载装置处的所述控制信号；以及

响应于所述用户输入对所述负载装置的操作进行启动。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述多个LIN控制的负载装置包括主负载装置和一个或多个从装置，所述多个LIN控制的负载装置中的每一个包括经由通信总线向所述主负载装置报告诊断反馈的至少一个传感器。

9.一种用于车辆座位的分布式控制系统，其包括：

控制模块，其用于在单个通信总线上通信；

多个节点，其经由所述通信总线连接到所述控制模块；

多个负载装置，其连接到所述多个节点；

一个或多个传感器，其连接到所述多个负载装置中的一个或多个，所述一个或多个传感器将反馈信号提供到所述多个节点中的一个或多个；

其中所述多个节点中的每一个包括特定于所述负载装置的逻辑部件。

10.根据权利要求9所述的控制系统，其中所述多个节点中的一个是主节点，并且其它节点是所述主节点的从节点。

11.根据权利要求9所述的控制系统，其中每个节点的所述逻辑部件包括特定于连接的负载装置的指令。

12.根据权利要求9所述的控制系统，其中所述负载装置的一个或多个包括热电装置。

13.根据权利要求9所述的控制系统，其中所述负载装置包括马达、鼓风机、风扇、致动器或加热器中的一个。

14.一种用于控制与车辆座位相关联的负载装置的操作的方法，其包括：

登记关于操作模式的用户输入；

将包括所述操作模式的控制信号发送到控制模块；

将总线上的所述控制信号分配到多个负载装置或多个节点，所述多个节点各自连接到负载装置；

确认期望的受控负载装置或节点处的所述控制信号；以及

响应于所述用户输入对所述负载装置的操作进行启动。