BR112015000103B1 - almofada de assento de um assento de veículo e conjunto de assento de veículo - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE ALERTA VIBRATÓRIO. Uma almofada de assento de um assento de veículo inclui uma almofada feita de espuma e pelo menos um conjunto de motor localizado em ou perto de uma superfície superior da almofada. O pelo menos um conjunto de motor inclui uma pluralidade de células de transdutor.
Description
[001] O pedido reivindica prioridade para o Pedido Provisório dos Estados Unidos n° 61/667.614, depositado em 3 de julho de 2012.
[002] Um condutor pode ser exposto a inúmeros sinais e estímulos sonoros e visuais durante a condução. Se ocorrer um evento durante a condução, um alerta de áudio ou visual pode ser gerado para obter a atenção do condutor. Em um exemplo, um evento ocorre quando um sensor detecta que um veículo desvia da sua pista. No entanto, devido a inúmeros outros sinais e estímulos sonoros e visuais a que o condutor está exposto, um alerta de áudio ou visual pode não obter a atenção do condutor.
[003] Um alerta tátil pode ser fornecido para alertar o condutor de um evento. Em um exemplo, um motor localizado em uma almofada de assento vibra quando ocorre um evento para fornecer um alerta táctil para o condutor. Motores anteriores incluem um alojamento de motor de metal incluindo porções que são fixas em conjunto por fixadores.
[004] A almofada de assento de um assento de veículo inclui uma almofada feita de espuma e pelo menos um conjunto de motor localizado em ou perto de uma superfície superior da almofada. O pelo menos um conjunto de motor inclui uma pluralidade de células de transdutor.
[005] Um conjunto de assento de veículo inclui uma almofada feita de espuma e pelo menos um conjunto de motor localizado em ou perto de uma superfície superior da almofada. O pelo menos almofada. O pelo menos um conjunto de motor inclui uma peça de tecido e uma pluralidade de células de transdutor encaixadas dentro da peça de tecido para definir um sistema de alerta vibratório. A pluralidade de células de transdutores são conectadas em série por meio de cabos, e o pelo menos um conjunto de motor vibra em resposta a um evento de estrada. O conjunto de almofada de assento de veículo inclui um sensor para detectar o evento de estrada e um controlador. O sensor envia um sinal para o controlador após a detecção de um evento de estrada, e o controlador envia um outro sinal para o pelo menos um conjunto de motor para fazer o pelo menos um conjunto de motor vibrar.
[006] Estas e outras características da presente invenção podem ser melhor compreendidas a partir do seguinte relatório descritivo e dos desenhos, o seguinte dos quais é uma breve descrição.
[007] A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma almofada de assento de um veículo;
[008] A Figura 2 ilustra os componentes internos de um sistema de alerta vibratório;
[009] A Figura 3 ilustra uma vista de seção transversal do sistema de alerta vibratório;
[010] A Figura 4 ilustra uma vista superior de um sistema de alerta vibratório;
[011] A Figura 5 ilustra uma célula de transdutor do sistema de alerta vibratório;
[012] A Figura 6 ilustra uma vista explodida da célula de transdutor da Figura 5;
[013] A Figura 7 ilustra uma vista em perspectiva da almofada com espuma de ventilação em uma superfície superior da almofada;
[014] A Figura 8 ilustra uma vista em perspectiva de espuma colocada sobre os sistemas de alerta vibratórios;
[015] A Figura 9 ilustra uma vista de seção transversal de um apoio lateral da almofada e o sistema de alerta vibratório; e
[016] A Figura 10 ilustra um assento de veículo incluindo um exemplo de configuração de sistemas de alerta vibratórios.
[017] A Figura 1 ilustra uma almofada 20 de um assento de veículo 64. Em um exemplo, o assento de veículo 64 é um assento do condutor. A almofada 20 é formada por um processo de moldagem e inclui uma porção de assento 22 tendo uma superfície superior substancialmente plana 24 e dois apoios laterais 26, cada localizado em um lado da porção de assento 22. Em um exemplo, a almofada 20 é feita de espuma. Em um exemplo, a almofada 20 é feita de espuma de poliuretano. A almofada 20 inclui um rebaixo pré-formado 28 formado durante o processo de moldagem. Em um exemplo, cada um dos dois apoios laterais 26 inclui um rebaixo pré- formado 28. Um sistema de alerta vibratório 30 que é um motor háptico está localizado sobre a almofada 20 em cada dos rebaixos pré-formados 28.
[018] A Figura 2 ilustra componentes internos de um motor háptico, por exemplo, um sistema de alerta vibratório 30. O sistema de alerta vibratório 30 inclui uma matriz de células de transdutor 32. Em um exemplo, existem quatro células de transdutor 32. Em um exemplo, as células de transdutor 32 são cada um Atuador Ressonante Linear (LRA). Em um exemplo, as células de transdutor 32 são cada células de transdutor de estilo moeda. Embora um atuador ressonante linear seja ilustrado e descrito, as células de transdutor 32 podem cada ser uma célula de transdutor de superfície de vibração ou um motor de massa rotativa de forma excêntrica (ERM).
[019] As células de transdutor 32 cada tem uma tensão nominal de cerca de 2 V RMS. As células de transdutor 32 têm a mesma fase e frequência, e a vibração de cada uma das células de transdutor 32 é adicionada a uma vibração total aplicada sobre a superfície de assento. Em um exemplo, as células de transdutor 32 têm uma alta classificação de força G. Em um exemplo, as células de transdutor 32 têm uma classificação de força G de cerca de 1,4 G.
[020] Em um exemplo, as células de transdutor 32 são conectadas em série por cabos 34 para atingir um alerta vibratório desejado. Em outro exemplo, as células de transdutor 32 são conectadas em paralelo por meio de cabos 34 para atingir um alerta vibratório desejado. As células de transdutor 32 podem também tanto ser conectadas em série e em paralelo por cabos 34 para atingir um alerta vibratório desejado. As células de transdutor 32 empregam tensão AC em uma frequência específica para gerar a ressonância de vibração.
[021] Em um exemplo, cada célula de transdutor 32 tem a mesma fase e frequência. O alerta vibratório das células de transdutor 32 são somados para definir o alerta vibratório desejado. A natureza aditiva das vibrações pode ser afetada pelo espaçamento das células de transdutor 32. A natureza das vibrações também pode ser afetada pela rigidez e amortecimento de um meio de montagem flexível 44, descrito abaixo. Em um exemplo, o alerta vibratório é de cerca de 12 volts. Em um exemplo, o alerta vibratório é entre cerca de 9 volts a cerca de 16 volts.
[022] As células de transdutores 32 são localizadas entre porções 36a e 36b de uma peça de tecido 36. Em um exemplo, a peça de tecido 36 é pano de poliéster. A peça de tecido 36 é dobrada ao longo de uma dobra 38 para definir porções 36a e 36b. Como mostrado na Figura 3, as porções 36a e 36b são fixas para cada outra por um adesivo para reter e revestir completamente as células de transdutor 32 entre as mesmas, como mostrado na Figura 4. Em um exemplo, o adesivo é um adesivo de poliéster.
[023] O sistema de alerta vibratório 30 é fino e flexível, o que permite adesão diretamente sobre a almofada moldada 20. Em um exemplo, o sistema de alerta vibratório 30 possui uma espessura de cerca de X +/- 1 mm. Em um exemplo, X é de cerca de 3 mm. Cabos 35 estendem para fora do sistema de alerta vibratório 30 para conexão a um controlador 60, tal como explicado abaixo.
[024] Em um exemplo, em vez de cabos 34, as células de transdutor 32 são montadas sobre um meio de montagem flexível 44. Em um exemplo, o meio de montagem flexível 44 é um circuito impresso. Em um exemplo, o meio de montagem flexível 44 é uma folha de poliéster. Em um exemplo, o meio de montagem 44 é Mylar®, uma marca registada de E.I. Du Pont de Nemours and Compania de Wilmington, Delaware.
[025] Em um outro exemplo, as células de transdutor 32 são encapsuladas em um sistema. Em um exemplo, o sistema é feito de borracha. Com o emprego de um sistema, as células de transdutor 32 podem ser localizadas perto do ocupante.
[026] Um microcontrolador (não mostrado) envia sinais percentuais de PWM de saída múltipla (modulação por largura de pulso) que controlam circuitos de acionamento de motor (por exemplo, emite um sinal AC a 175 Hz 2 V RMS) para cada célula de transdutor 32 para fornecer um desejado nível de controle. O sistema pode produzir vibrações hápticas através de uma pluralidade de arranjos de transdutores vibratórios e padrões de acionamento.
[027] Em um exemplo, cada célula de transdutor 32 é um Atuador Ressonante Linear Precsion Microdrives Precision Haptic Y-Axis. A Figura 5 ilustra um atuador ressonante linear (ERS) incluindo cabos 34.
[028] A Figura 6 ilustra uma vista explodida da célula de transdutor 32 da Figura 5. A célula de transdutor 32 (o Atuador Ressonante Linear) inclui uma cobertura de motor 68 e um chassis de motor 70 que define o corpo exterior da célula de transdutor 32. Contida no interior da cobertura de motor 68 e o chassis de motor 70 é uma mola de onda 72, uma massa de movimento 74, uma bobina de voz 76, e uma placa de circuito impresso flexível 78 (PCB) a que os cabos 34 são ligados que inclui uma abertura 84. A bobina de voz 76 é recebida na abertura 84 da placa de circuito impresso 78. A massa de movimento 74 inclui um cabeçote de bobina de voz 80 e um ímã de neodímio NeFeB 82.
[029] O Atuador Ressonante Linear é acionado por um sinal AC através dos cabos 34. Corrente conduzida através da bobina de voz 76 produz um campo magnético, o que faz com que o ímã de neodímio NeFeB 82 na massa de movimento 74 reaja com a bobina de voz 76, fazendo a massa de movimento 74 mover. O contato da moda de onda 72 com a massa de movimento 74 cria um efeito de ressonância que produz vibrações.
[030] Em um exemplo, cada célula de transdutor 32, ouAtuador Ressonante Linear das Figuras 5 e 6, tem os seguintes parâmetros:
[031] A Figura 7 ilustra uma perspectiva da almofada 20 que inclui dois recessos pré-formados 28 e um sistema de alerta vibratório 30 localizado em cada um dos recessos pré-formados 28. Embora apenas dois recessos pré-formados 28 e dois sistemas de alerta vibratórios 30 sejam ilustrados e descritos, qualquer número de sistemas de alerta vibratórios 30 podem ser posicionados sobre a almofada 20 em qualquer localização ou configuração. Uma esteira 50 pode ser localizada sobre a superfície superior plana 24 da porção de assento 22 da almofada 20. A esteira 50 inclui orifícios 52 que permitem a ventilação. Em um exemplo, a esteira 50 é feita de poliéster.
[032] A Figura 8 ilustra uma perspectiva da almofada 20 incluindo uma camada de espuma 54 localizada ao longo de cada um dos dois sistemas de alerta vibratórios 30 sobre uma superfície exterior da almofada 20. A camada de espuma 54 fornece amortecimento adicional para proteger os dois sistemas de alerta vibratórios 30 e também impede que os dois sistemas de alerta vibratórios 30 causem desconforto de condutor. Em um exemplo, cada camada de espuma 54 é feita de poliuretano. Em um exemplo, a camada de espuma 54 tem uma espessura de cerca de +/- Y de 1 mm. Em um exemplo, Y representa 5. Noutro exemplo, os dois sistemas de alerta vibratórios 30 são incorporados na almofada 20 durante o processo de moldagem perto de uma superfície superior da almofada 20, e a camada de espuma 54 não é necessária.
[033] A Figura 9 mostra uma vista de seção transversal de um dos apoios laterais 26 da almofada 20 tomada ao longo da linha A-A da Figura 8. Um adesivo 56 pode ser empregue para segurar os sistemas de alerta vibratórios 30 no rebaixo pré-formado 26. A cobertura de aro 58 está localizada acima da almofada 20 e fornece uma superfície exterior do assento de veículo 64 em que o condutor senta durante a condução.
[034] Voltando à Figura 1, os cabos 34 permitem comunicação entre o sistema de alerta vibratório 30 e um controlador 60. O controlador 60 também está em comunicação com um sensor 62 que detecta um evento de estrada. Em um exemplo, um evento de estrada ocorre quando o veículo move a partir da sua pista, um outro veículo está se aproximando, ocorre uma colisão frontal ou ocorre uma colisão traseira. Quando o sensor 62 detecta um evento de estrada, um sinal é enviado para o controlador 60. O controlador 60 então envia um sinal para o sistema de alerta vibratório 30 em resposta ao sinal proveniente do sensor 62. Em resposta ao sinal do controlador 60, o sistema de alerta vibratório 30 vibra sobre a almofada 20, para fornecer um sinal táctil e retorno que pode ser sentido pelo condutor para alertar o condutor do evento de estrada. Em um exemplo, o sistema de alerta vibratório 30 vibra acima de 50 m / s2como medido em uma interface de ocupante de assento a aproximadamente 175 Hz. Ao espaçar as células de transdutor 32, a detecção de vibrações pode ser aumentada.
[035] Em outro exemplo, o sinal do controlador 60 pode ser amplificado por um amplificador 90 opcional (mostrado na Figura 4) para alimentar vários dispositivos. Em outro exemplo, o controlador 60 pode enviar o sinal em um intervalo menos frequente para reduzir a frequência de vibração ressonante.
[036] A Figura 10 ilustra um assento de veículo 64 incluindo a almofada 20 e um encosto 66 incluindo seis sistemas de alerta vibratórios 30a, 30b, 30c, 30d, 30e e 30f. O sistema de alerta vibratório 30a e 30b é cada um localizado em um dos dois apoios de assento 26. Um sistema de alerta vibratório 30c está localizado sobre a porção de assento 22 entre os dois apoios de assento 26. Três sistemas de alerta vibratórios 30d, 30e e 30f estãolocalizados no encosto 66. Os sistemas de alerta vibratórios 30d e 30e estão alinhados com os sistemas de alerta vibratórios 30a e 30b, respectivamente, nos apoios laterais 26. O sistema de alerta vibratório 30f está alinhado com o sistema de alerta vibratório 30c. A Figura 10 mostra um exemplo de configuração ou arranjos de sistemas de alerta vibratórios 30. No entanto, os sistemas de alerta vibratórios 30 podem ser localizados em qualquer configuração.
[037] A descrição anterior é apenas exemplar dos princípios da invenção. Muitas modificações e variações são possíveis à luz dos ensinamentos anteriores. É, por conseguinte, para ser entendido que dentro do âmbito das reivindicações anexas, a invenção pode ser praticada de outra forma do que usando os exemplos de modalidades que foram especificamente descritos. Por essa razão, as seguintes reivindicações devem ser estudadas para determinar o verdadeiro alcance e conteúdo desta invenção.
Claims (21)
1. Almofada de assento (20) de um assento de veículo (64), a almofada de assento (20) caracterizada pelo fato de que compreende: uma almofada (20) feita de espuma, em que a almofada tem uma superfície superior (24); e pelo menos um conjunto de motor localizado em ou perto da superfície superior da almofada, em que o pelo menos um conjunto de motor inclui uma pluralidade de células de transdutor (32), em que pelo menos um conjunto de motor inclui uma peça de tecido (36), a pluralidade de células de transdutor (32) são envolvidas dentro de uma peça de tecido (36) para definir um sistema de alerta vibratório (30), e o sistema de alerta vibratório (30) é flexível.
2. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a almofada (20) é feita de espuma de poliuretano.
3. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a almofada (20) inclui uma porção de assento (22) tendo uma superfície plana e um apoio (26) em cada lado da porção de assento (22), o pelo menos um conjunto de motor inclui dois sistemas de alerta vibratórios (30) e um dos dois sistemas de alerta vibratórios está localizado em um dos apoios laterais (26).
4. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um conjunto de motor vibra em resposta a um evento de estrada.
5. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que um sensor (62) detecta o evento de estrada, envia um sinal para um controlador (60) após a detecção de um evento de estrada, e o controlador (60) envia um outro sinal para pelo menos um conjunto demotor para fazer pelo menos um conjunto de motor vibrar.
6. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação1, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de células de transdutor (32) é conectada em série por cabos (34).
7. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de células de transdutor (32) são atuadores ressonantes lineares.
8. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de células de transdutor (32) gera tensão combinada de 9 a 16 volts.
9. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a peça de tecido (36) é pano de poliéster.
10. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação1, caracterizada pelo fato de que o sistema de alerta vibratório (30) tem uma espessura de 3 mm.
11. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação1, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de células de transdutor (32) é montada em um meio de montagem (44).
12. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação11, caracterizada pelo fato de que o meio de montagem (44) é uma folha de poliéster.
13. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação1, caracterizada pelo fato de que uma camada de espuma (54) é colocada sobre pelo menos um conjunto de motor.
14. Conjunto de assento de veículo caracterizado pelofato de que compreende:uma almofada feita de espuma (20), em que a almofadatem uma superfície superior (24); pelo menos um conjunto de motor localizado em ou pertoda superfície superior da almofada, em que o pelo menos umconjunto de motor inclui uma peça de tecido e umapluralidade de células de transdutor (32) encaixadas dentroda peça de tecido para definir um sistema de alertavibratório, a pluralidade de células de transdutor (32) sãoconectadas em série por cabos (34), o pelo menos umconjunto de motor vibra em resposta a um evento de estrada,e o sistema de alerta vibratório é flexível. um sensor (62) para detectar o evento de estrada; eum controlador (60), em que o sensor (62) envia umsinal para o controlador (60) após a detecção de um eventode estrada, e o controlador (60) envia um outro sinal parao pelo menos um conjunto de motor para fazer o pelo menosum conjunto de motor vibrar.
15. Conjunto de assento de veículo, de acordo com areivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a almofada(20) é feita de espuma de poliuretano.
16. Conjunto de assento de veículo, de acordo com areivindicação 14, caracterizado pelo fato de que apluralidade de células de transdutor (32) são atuadoresressonantes lineares.
17. Conjunto de assento de veículo, de acordo com areivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a peça detecido (36) é pano de poliéster.
18. Conjunto de assento de veículo, de acordo com areivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o sistemade alerta vibratório (30) tem uma espessura de 3 mm.
19. Conjunto de assento de veículo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que uma camadade espuma (54) é colocada sobre pelo menos um conjunto demotor.
20. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação1, caracterizada pelo fato de que a peça de tecido (36) éuma única peça unitária de tecido.
21. Almofada de assento, de acordo com a reivindicação1, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de célulasde transdutor (32) é completamente envolvida pela peça detecido (36).
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