CN101277633A - 用于减少疲劳的车辆座位系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种车辆座位系统，可被用于各种车辆内以减少由长距离行驶造成的位置性疲劳和其他影响。这样的系统包括：可安装在车辆内的典型车辆座椅；至少两个由动力驱动的座椅调整致动器；和电子控制器。所述致动器是可运动的，以便改变由座椅形成的座位位置，从而减少车辆乘客经受的疲劳。

Description

用于减少疲劳的车辆座位系统和方法

技术领域

本发明涉及车辆座椅位置调整系统和方法，特别是一种用于在不同车辆座椅位置之间运动以减少疲劳的系统和方法。

背景技术

车辆乘客和驾驶员经常经受车辆内的各种行驶的影响，而且特别是长距离行驶的影响。这些影响可包括由人体相对长期地处于固定位置所引起的肌肉疲劳和其他相关的问题。在行驶时不同肌肉群所经受的疲劳可对车辆使用者造成问题。很多旅客经常发现他们要在车辆座椅上调整身体或单独地调整各种座椅调整致动器，尝试获得更大的行驶舒适性。调整座椅位置对于车辆的驾驶员来说可能会分散注意力。此外，长时间保持在固定位置上可能对车辆旅客的健康产生负面影响。例如，减少肌肉群的疲劳能减少血块形成和各种其他疾病的可能性。减少疲劳有助于车辆的驾驶员保持警惕。

需要改进车辆座椅位置调整系统。一些实施例解决了这些和其他的需求。

发明内容

一些实施例包括一种用于减少使用者疲劳的车辆座位系统，包括：可安装在车辆内的座椅；至少两个动力驱动的座椅调整致动器；和用于启动致动器的运动的电子控制器。每个致动器在第一位置和第二位置之间是可运动的，以便改变由座椅形成的座位位置，从而减少位置性疲劳(positional fatigue)。当所述致动器在所述第一和第二位置之间移动时，所述致动器以平均值小于约10厘米每秒的缓慢运动将座椅重新定位到不同的座位位置上。在一些实施例中，所述电子控制器具有控制周期，而且所述控制周期具有至少一个至少十分钟的疲劳周期。在这样的实施例中，在疲劳周期之前和之后，所述控制器自动地启动至少一次所述缓慢运动。本发明由权利要求书阐明，而且不受前述内容的限制。

一些实施例的目的是要提供一种改进的车辆座椅位置调整系统和方法。

附图说明

图1是车辆座椅和坐于其中的使用者的透视图；

图2是一个车辆座位系统实施例的局部横截面的侧视图；

图3是另一个车辆座位系统实施例的局部横截面的侧视图；

图4-12是本文的车辆座位系统的运动曲线图的各种例子的图示。

具体实施方式

虽然本发明可以具体实施为很多不同的形式，但是为了促进对本发明原理的理解，现在仅对附图所示的实施例进行介绍，而且将用特定语言来描述这些图示的实施例。然而应当理解，本发明的范围不应因此受到限制。对所描述的实施例的任何修改和进一步的改进，以及任何对本文描述的本发明原理的进一步应用都被视为本发明涉及的技术领域的普通技术人员通常能够想到的。

一种车辆座位系统可被用于各种车辆之内以减少由长距离行驶造成的使用者疲劳和其他影响。这样的系统包括：可安装在车辆内的典型的车辆座椅；至少两个动力驱动的座椅调整致动器；和电子控制器。所述系统的各种实施例可被用在例如汽车、火车和/或飞机内。所述致动器是可运动的，以改变由座椅形成的座位位置，从而减少使用者的位置性疲劳。所述致动器优选以平均值通常小于约10厘米每秒的缓慢运动将座椅重新定位到不同的座位位置。所述电子控制器具有控制周期，所述控制周期一般包括至少一个运动周期，以及在一些实施例中还包括至少一个静止周期。在一个典型实施例中，当车辆点火时，所述电子控制器在第一时间周期开始后进入或启动所述控制周期。此后，所述控制周期优选包括至少一个运动周期，在所述至少一个运动周期中，所述致动器自动地循环通过各座位位置，并将使用者重新定位以减少长距离行驶的疲劳。

图1示出了坐在车辆座椅22内的车辆使用者20。典型的车辆座椅包括头枕24、靠背26和座椅底部28。如图1所示，使用者通过使用典型的方向盘和踏板系统来操作机动车辆。

图2示出用来减少使用者位置性疲劳的车辆座位系统30的部件。应当理解，所述系统可与任何类型的车辆座椅结合使用。系统30包括各种动力驱动的座椅调整致动器，所述致动器被设置成以各种方式使靠背26和座椅底部28运动，从而改变由座椅形成的座位位置。一些典型的实施例包括五个致动器，例如：第一致动器A1，使靠背和座椅底部沿着高度轴线H在大致垂直的方向中运动；以及第二致动器A2，使靠背和座椅底部沿着距离轴线D在大致水平的方向中运动。沿距离轴线D的运动改变驾驶员座椅相对于方向盘和踏板系统定位的距离。第三致动器A3被设置成使靠背的腰部区域沿着腰部轴线L运动。第四致动器A4和第五致动器A5操作，以分别使靠背沿着I轴线倾斜或斜置和使座椅底部沿着T轴线倾斜或斜置。所述致动器的动力可以来自电机、伺服电机、步进电机、气动装置、液压装置或其他装置。

在优选的实施例中，所述致动器的运动包括平均值小于约10厘米每秒的缓慢运动。在一些实施例中，每个致动器从第一位置运动到第二位置，而且所述致动器的循环包括从所述第一位置到所述第二位置然后返回到所述第一位置的运动。在一些实施例中，每个致动器的所述第一位置是起点位置，而且每个致动器的所述第二位置是每个致动器沿着各自的轴线完全延伸的相反位置。然而，在一些其他实施例中，每个致动器的所述第一位置是一期望位置，由所述系统或所述系统的使用者确定。

系统30一般包括电子控制器C，以减少位置性疲劳的方式通过各种致动器自动地启动、操作和循环。所述电子控制器与微处理器和/或计算机芯片技术结合操作以操作所述系统。所述电子控制器优选包括控制周期。在一些实施例中，所述电子控制器在车辆点火时进入或启动所述控制周期。所述控制周期可包括在运动开始前的第一静止时间周期。在一些其他优选的实施例中，所述电子控制器在第一静止时间周期过后进入或启动所述控制周期，所述第一时间周期在车辆点火时开始。在一些优选的实施例中，所述第一静止时间周期大约是20分钟。在其他优选的实施例中，所述第一静止时间周期大约是30分钟。然而，应当理解，所述控制周期可开始于其他适当时刻是本领域技术人员通常能够想到的。

在一些实施例中，所述控制周期包括至少一个至少十分钟的疲劳周期。在一个优选的实施例中，所述疲劳周期包括至少一段时间，在所述至少一段时间内，至少一个致动器正在运动以重新定位车辆座椅。所述控制周期优选包括至少一个运动周期，所述运动周期包括至少一个致动器的运动。在一些优选的实施例中，所述控制周期包括至少一个运动周期和至少一个静止周期，在所述至少一个静止周期内，所述控制器是不动的。在一些实施例中，所述静止周期的持续时间为至少5分钟。在一些实施例中，所述控制周期在车辆熄火时结束。

在一些优选的实施例中，所述电子控制器在车辆点火时被自动地启动。另外，所述电子控制器可优选由所述系统的使用者手动地启动和停用。在这样的实施例中，所述系统的使用者根据需要可手动地启动和关闭所述电子控制器。另外，在一些实施例中，所述电子控制器在车辆熄火时被停用。

图3示出一个替代性实施例，其中，一个致动装置AA，例如一个动力缸，通过利用各种机械联动装置，例如曲杆、蜗轮、凸轮等，用于使靠背和座椅底部运动到各种座位位置。所述致动装置AA和所述机械联动装置可被设置成通过利用一个致动装置在不同致动点，例如在致动点40、41和42上引起运动。换句话说，例如，在点40、41和42上可以有一个致动装置和多于一个的致动器。如图3所示，能够将所述致动器连接起来；然而，在一些优选的实施例中，如图2所示，所述致动器彼此独立地操作。

图4-12是车辆座位系统的各种实施例的图示。这些附图沿着水平的时间轴线和垂直的运动轴线示出了各种致动器的运动。所述运动轴线一般包括指示第一位置的“1”和指示第二位置的“2”，一些附图包括沿运动轴线的图解描述，指示了在所述第一和第二位置之间的部分运动。应当理解，所述第一和第二位置可以是致动器及其启动位置水平的各种结合，而且可以由所述系统或所述系统的使用者随机地选择或确定。所述第一和第二位置可以是所述致动器的完整行程或部分行程(或旋转)。在一些优选的实施例中，所述致动器从所述第一位置运动到所述第二位置的过渡时间在20-40秒的范围内。

图4-12代表了如本文所述的车辆座位系统的许多致动器运动曲线图的实施例中的少数几个。在所示的实施例中，在一个或多个致动器的位置1和2之间的运动轴线M上的运动开始之前，可任选地经过第一时间周期。在一些实施例中，一个或多个致动器的初始运动是控制周期的起点。在一些其他实施例中，所述控制周期包括所述致动器不活动的初始的一段时间。换句话说，在一些实施例中，所述时间轴线T从车辆点火开始，而在一些其他实施例中，所述时间轴线T从所述控制周期的起点开始。此外，所示的实施例在任何方式中都不是限制性的，包括有关附图所示的致动器的数目。应当理解，附图所示的实施例可包括不同的致动器的数目是本领域技术人员能够想到的。而且，尽管图4-12所示的运动曲线图是线性段，但是所述运动曲线图也可以任选地包括曲线段。在优选的实施例中，所述致动器以平均值小于约10厘米每秒的缓慢运动速度运动。另外，应当理解，附图所示的致动器的活动可沿着时间轴线无限地继续下去，仅仅示出一段所述活动以便于清楚理解。而且，图4-12曲线图和所有其他的曲线图中的任一个和所有曲线图可彼此相互结合。

图4所示的控制周期包括一个连续的运动周期，其中，至少一个致动器运动通过不同的座位位置。图4示出两个这样的致动器；然而，应当理解，不同数目的致动器可在所述运动周期内重新定位座椅。图4所示的运动周期包括各种致动器从第一位置到第二位置的循环，一直持续到所述控制周期结束。在一些优选的实施例中，图4所示的运动周期包括至少两个座椅调整致动器的运动。

图5是车辆座位系统的另一可能实施例的图示。在图5所示的实施例中，控制周期包括运动周期，在所述运动周期之后是致动器的不活动的静止周期。应当理解，这个运动周期和静止周期交替的结合可沿着时间轴线继续下去。所示的运动周期包括所述致动器从各自的第一位置到第二位置并返回到所述第一位置的循环。图5所示的实施例包括所述致动器的较慢的循环以减少使用者的位置性疲劳而不会对使用者有显著的干扰。

在图6所示的实施例中，控制周期包括交替的运动周期和静止周期。在一些优选的实施例中，每个运动周期包括致动器从第一位置到第二位置并返回到所述第一位置的循环。在这样的实施例中，每个静止周期包括所述致动器在所述第一位置的静态定位。然而，应当理解，在一些替代性实施例中，运动周期可包括所述致动器从第一位置到第二位置的运动，而下一个连续的运动周期可包括所述致动器从第二位置到第一位置的运动，呈这样一种持续的交替方式。另外，在一些替代性实施例中，所述运动周期可包括从第一位置到第二位置的循环的其他片段，静止周期出现在所述第一位置和第二位置之间。

图7是车辆座位系统的又一可能实施例的图示。在图7所示的实施例中，控制周期包括交替的运动周期和静止周期。在一些优选的实施例中，每个运动周期包括至少一个致动器沿着第一和第二位置之间的一段距离的微小运动。所述运动周期从所述至少一个致动器从第一位置朝第二位置运动开始，并朝第一位置返回，静止周期始终出现在所述运动周期内。在一些实施例中，如所示那样，所述静止周期的持续时间长于所述运动周期的持续时间。在所示的实施例中，所述运动周期包括等于所述第一和第二位置之间的四分之一段的距离的运动。然而，应当理解，所述运动周期可包括不同的长度段是本领域技术人员能够想到的，包括与所示的实施例不同的长度和/或在同一控制周期内用于不同运动周期的不同长度。

在图8所示的实施例中，控制周期包括一个连续的运动周期，其中，致动器以一个致动器在另一个之前运动的方式运动通过不同的座位位置。图8示出两个这样的致动器；然而，应当理解，不同数目的致动器可在所述运动周期内重新定位座椅。图8所示的运动周期包括各种致动器从第一位置到第二位置的循环，一直持续到所述控制周期结束。在优选的实施例中，所述致动器运动使得一些致动器到达第一位置而同时各种其他致动器到达第二位置，反之亦然。在一些优选的实施例中，图8所示的运动周期包括至少两个座椅调整致动器的运动。

图9是车辆座位系统的又一可能实施例的图示。图9所示的控制周期包括一个连续的运动周期，其中，致动器同步地运动通过不同的座位位置。在一些实施例中，图9所示的五个致动器是根据图2所述的五个致动器。图9所示的运动周期包括各种致动器从第一位置到第二位置并回到第一位置的循环，以较慢的运动平均值一直持续到所述控制周期结束。

在图10所示的实施例中，控制周期包括运动周期和静止周期的各种结合，其中，致动器运动通过不同的座位位置。图10所示的运动周期包括各种致动器从第一位置到第二位置的循环，一些致动器在某些位置具有静止周期。图10说明了各种致动器被启动以在不同速度下运动，而且运动周期和静止周期的不同结合的可能性。另外，在一些实施例中，使用者可对各种期望的所要循环通过的座位位置进行预先编程。优选地，使用者可将每个致动器设定到期望的位置上，所述致动器共同定义预先编程的座位位置。在其他实施例中，所述座位位置由系统随机地选择。

图10示出时刻T1至T8。在一些优选的实施例中，车辆在时刻T1点火，电子控制器C在时刻T1被启动，并进入或启动控制周期。在所示的实施例中，第一静止周期出现在时刻T1至时刻T2，其中，致动器在位置1上保持不动，运动周期从时刻T2开始。在所述运动周期内，所述致动器以各种速度循环通过各种位置。在所示的实施例中，例如，致动器1从时刻T2至T8连续地循环通过单一的运动周期，而致动器5包括交替的运动周期和静止周期。另外，作为可能的例子，从时刻T2至时刻T3，致动器1进行从位置1到位置2并返回到位置1的循环，而致动器5进行从位置1较快地到位置2并然后停留在位置2上直到时刻T 3的循环。致动器5于是在时刻T4较快地返回到位置1，这个方式持续通过所述运动周期和静止周期。然而，应当理解，可对所述致动器实施其他方式是本领域技术人员能够想到的，和/或所述其他方式可按系统的使用者的要求来实施。另外，应当理解，所述致动器的各种运动方式可由所述车辆座位系统随机地选择或可由所述系统的使用者预先编程。为了简便起见，包括时刻T1至T8的控制周期的论述和在此讨论的例子已经结合图10给出，但是也类似地适用于图4-12。

图11是车辆座位系统的另一可能实施例的图示。图11所示的控制周期包括运动周期，在所述运动周期内，仅仅一个致动器在某一时间循环通过座位位置。在一些实施例中，第一致动器进行从第一位置到第二位置并返回第一位置的循环，然后其他致动器按相同的方式运动。在这样的实施例中，每个致动器包括不活动的周期，整个控制周期包括一个连续的运动周期而在某一时间仅仅一个致动器在循环。

在图12所示的实施例中，控制周期包括交替的运动周期和静止周期。所述运动周期包括致动器向规定的预定位置的运动，静止周期出现在所述运动中。在一些优选的实施例中，系统的使用者利用所述致动器的位置的结合来预先选定一个或多个座位位置。在这样的实施例中，所述运动周期使所述致动器在所述控制周期上以缓慢的运动平均值循环到预先选定的座位位置上。

虽然本发明已经在附图和前述说明书中进行了详细地说明和描述，但是本发明在本质上应当被视为是说明性的而非限制性的，应当理解，仅仅优选的实施例被示出和描述，而且落入本发明的精神范围之内的所有修改和改进都应当受到保护。

Claims (23)

1.一种用于减少使用者疲劳的车辆座位系统，包括：

可安装在车辆内的座椅；

至少两个动力驱动的座椅调整致动器，每个致动器在各自的第一位置和各自的第二位置之间是可运动的，用于改变由所述座椅形成的座位位置，从而减少位置性疲劳；

其中，所述动力驱动的座椅调整致动器以平均值小于约10厘米每秒的缓慢运动将所述座椅重新定位到不同的座位位置；和

电子控制器，用于启动所述动力驱动的座椅调整致动器的运动，所述电子控制器具有控制周期，并在所述控制周期内具有至少一个至少十分钟的疲劳周期；

其中，在疲劳周期之前和之后，所述控制器自动地启动至少一次所述动力驱动的座椅调整致动器的所述缓慢运动。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述不同的座位位置中的至少一个被预先确定。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述动力驱动的座椅调整致动器中的每一个从所述第一位置运动到所述第二位置的过渡时间在约20至约40秒的范围内。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，系统对所述不同的座位位置的选择是随机的。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述动力驱动的座椅调整致动器包括：第一致动器，控制所述座椅的水平运动；第二致动器，控制所述座椅的靠背部分的倾斜；第三致动器，控制所述座椅的所述靠背部分的腰部运动；第四致动器，控制所述座椅的垂直运动；和第五致动器，控制所述座椅的底部的斜置或倾斜。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电子控制器包括计算机芯片，以便对系统进行操作。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，在第一静止时间周期后，所述致动器将所述座椅重新定位到所述不同的座位位置，在到达所述不同的座位位置中的每一个后，出现第二静止时间周期。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，在第一静止时间周期后，所述致动器连续地循环通过所述不同的座位位置。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，在第一静止时间周期后，所述致动器循环通过所述不同的座位位置，在所述致动器返回到第一座位位置时出现第二静止时间周期。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，在第一静止时间周期后，系统分别地循环通过所述动力驱动的座椅调整致动器中的每一个。

11.一种用于减少使用者疲劳的车辆座位系统，包括：

可安装在车辆内的座椅；

至少两个动力驱动的座椅调整致动器，每个致动器在各自的第一位置和各自的第二位置之间可彼此独立地运动，用于改变由所述座椅形成的座位位置，从而减少位置性疲劳；

其中，所述动力驱动的座椅调整致动器在所述第一位置和所述第二位置之间将所述座椅重新定位到不同的座位位置；和

电子控制器，用于启动所述动力驱动的座椅调整致动器的运动，所述电子控制器具有控制周期，所述控制周期包括至少一个运动周期和至少一个静止周期。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述控制周期在所述控制周期的开始处包括第一静止周期，所述静止周期包括所述致动器的静态定位。

13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述电子控制器包括计算机芯片，以对系统进行操作。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述控制周期在运动周期和静止周期之间交替，所述运动周期包括在至少两个不同的座位位置之间以及返回到第一座位位置的运动。

15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述控制周期包括一个运动周期，所述一个运动周期包括连续地重新定位所述座椅的运动。

16.根据权利要求11所述的系统，其中，所述控制周期在运动周期和静止周期之间交替，所述运动周期包括在至少两个不同的座位位置之间的运动，对于至少一个运动周期，在所述至少一个运动周期开始处的座位位置不同于到达所述至少一个运动周期结束处的座位位置。

17.根据权利要求11所述的系统，其中，所述控制周期包括至少两个运动周期，每个运动周期包括所述动力驱动的座椅调整致动器中一个致动器的运动，第一运动周期包括第一致动器的运动，第二运动周期包括第二致动器的运动。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述控制周期包括出现在所述至少两个运动周期中每一个间的静止周期。

19.一种用于减少车辆使用者疲劳的方法，包括：

提供可安装在车辆内的座椅；

提供至少两个动力驱动的座椅调整致动器，每个致动器在各自的第一位置和各自的第二位置之间是可运动的，用于改变由所述座椅形成的座位位置，从而减少位置性疲劳；

用电子控制器启动所述动力驱动的座椅调整致动器的运动，所述电子控制器具有控制周期，所述控制周期包括至少一个运动周期；和

上述对运动的启动包括启动所述动力驱动的座椅调整致动器中的至少一个，以在所述至少一个运动周期内将所述座椅重新定位到不同的座位位置上，其中，所述动力驱动的座椅调整致动器的运动包括从所述第一位置到所述第二位置的平均值小于约10厘米每秒的缓慢运动。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述控制周期包括至少一个至少5分钟的静止周期。

21.根据权利要求20所述的方法，包括：所述控制器在所述运动周期和所述静止周期之间交替，所述运动周期包括在至少两个运动周期。

22.根据权利要求19所述的方法，其中，在第一静止周期后，系统自动地启动所述动力驱动的座椅调整致动器中的至少一个。

23.根据权利要求19所述的方法，其中，所述不同的座位位置中的至少一个被预先确定。

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