CN106585996A - 针对冲击的座椅的受控的能量吸收 - Google Patents

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Abstract

本文描述了针对冲击的座椅的受控的能量吸收。一个公开的实例方法包括确定飞行器的座椅的乘员的重量，并基于乘员的重量使用处理器计算可操作地耦合到座椅的座椅能量吸收器的行程负荷。该实例方法还包括将座椅能量吸收器设置为计算的行程负荷。

Description

针对冲击的座椅的受控的能量吸收
技术领域
本专利大体涉及座椅，且更具体地涉及针对冲击的座椅的受控的能量吸收。
背景技术
一些已知的交通工具座椅能量吸收器(例如，用于飞行器、旋翼机等的能量吸收器)被配置成在碰撞冲击期间以固定的负荷走行程(例如，位移)。具体地，已知的座椅能量吸收器基于普通乘员的人体测量数据(例如，高度和/或重量的第50百分位(the50thpercentile))、标称的可用座椅行程长度(例如，座椅的可用位移)和/或为碰撞冲击具体设计的条件(具体的碰撞冲击场景)以标称的座椅行程负荷位移。
来自普通乘员人体测量学的能够包括重量和/或高度二者的单个座椅乘员人体测量数据的变化能够降低座椅能量吸收器的有效性。具体地，经配置以提供对应于普通乘员人体测量学的行程负荷的座椅能量吸收器能够提高过多的行程负荷(例如，施加到座椅乘员的力太高)或不足的行程负荷(例如，不足够的能量吸收)。进一步，来自为碰撞冲击具体设计的条件的实际碰撞冲击场景中的变化也可导致座椅能量吸收器的有效性降低，因为已知的能量吸收器不考虑与实际的碰撞冲击场景(例如，速度、高度、姿态、地形地势，飞行器参数等)有关的条件。
发明内容
实例方法包括确定飞行器座椅的乘员的重量，且基于乘员的重量使用处理器计算可操作地耦合到座椅的座椅能量吸收器的行程负荷。实例方法还包括将座椅能量吸收器设置为计算的行程负荷。
实例装置包括飞行器座椅上的重量传感器，以及可操作地耦合到座椅的座椅能量吸收器。实例装置还包括可操作地耦合到座椅能量吸收器的致动器，以及处理器，该处理器基于来自重量传感器的乘员重量数据计算座椅能量吸收器的行程负荷，其中致动器基于计算的行程负荷调整座椅能量吸收器。
实例有形机器可读介质具有存储在其上的指令，当执行所述指令时，引起飞行器座椅的座椅控制器的处理器从座椅的重量传感器接收乘员的重量，并基于接收的重量计算可操作地耦合到座椅的能量吸收器的行程负荷。
附图说明
图1是可实施本文所公开的实例的实例旋翼机。
图2是可实施本文所公开的实例的实例固定翼飞行器。
图3A是根据本公开的教导的实例座椅。
图3B是图3A的实例座椅的侧视图。
图4是图3A和图3B的实例座椅的实例行程负荷调整系统。
图5是图4的实例行程负荷调整系统的另一视图。
图6是图4至图5的实例行程负荷调整系统的分解装配图。
图7是图4至图6的实例行程负荷调整系统的外壳组件的一部分的分解装配图。
图8是图4至图7的实例行程负荷调整系统的另一视图。
图9是图4至图7的行程负荷调整系统的实例实施的实例架构的示意概图。
图10是可用于实施本文所公开的实例的实例座椅控制系统。
图11是代表可用于实施本文所公开的实例的实例方法的流程图。
图12是能够执行机器可读指令以实施图11的实例方法的实例处理器平台的方框图。
图13是表示可用于基于乘员重量确定行程负荷的实例数据分布图的图表。
图14是表示用来基于预测的碰撞冲击速度调整行程负荷的实例数据分布图的图表。
附图不是按比例绘制的。相反，为了阐明多层和多区域，在附图中可放大层的厚度。只要可能，贯穿附图和所附书面描述，相同的参考符号将用于指相同或相似的部件。如该专利中所用，陈述任一部件以任一方式安置在另一部件上(例如安置其上、位于其上、设置于其上、或形成于其上等等)意为参考部件与另一部件接触，或参考部件在另一部件上面，其中一个或多个中间部件位于其间。陈述任一部件与另一部件接触意为这两个部件之间没有中间部件。
具体实施方式
本文公开了针对碰撞冲击的座椅的主动控制的能量吸收。一些已知的交通工具座椅能量吸收器(例如，固定翼飞行器或旋翼机等的能量吸收器)经配置以固定的负荷提供行程(例如，位移)，从而在碰撞冲击期间减少传输到座椅的乘员的碰撞力。这些已知的座椅能量吸收器通常基于普通乘员的中值/平均人体测量数据(例如，第50百分位)、标称的可用座椅行程长度和/或具体设计的条件(具体的碰撞冲击场景)以标称的座椅行程负荷位移。
单个座椅乘员中的能够包括重量和/或高度的人体测量数据相对于普通乘员的人体测量学的变化能够降低座椅能量吸收器的有效性。具体地，过多的或不足的行程负荷可施加到座椅乘员。例如，具有高于平均值的重量的人可需要相对较高的行程负荷，但经受比所需的较低的行程负荷。同样地，具有低于平均重量的人可经受比所需要的更高的行程负荷，这可导致使该人经受比所需的更高的负荷。进一步，实际碰撞冲击场景相对于具体设计的条件的变化也可导致座椅能量吸收器的有效性降低。
在带有能量吸收设备的一些已知的座椅中，行程负荷可通过操作员手动调整/改变。具体地，操作员和/或机组人员可基于视觉指示器转动旋钮(例如，调整旋钮)或手柄以调整行程负荷，所述视觉指示器可基于人的重量在一定程度上提供引导以调整行程负荷。然而，这种系统依靠个体基于乘员重量手动调整行程负荷和/或记住调整行程负荷。进一步，这种指示器不针对实际施加到座椅的重量(例如，施加的重量)的量调整，针对实际施加到座椅的重量的量调整的指示器能够为用于行程负荷调整的更加有效的指示器，因为座椅乘员能够不同的程度地分配他们的重量和乘员携带的装备的重量(例如，乘员的重量的一部分可通过乘员的腿转移到底板而不是座椅)。进一步，这些已知的手动可调整座椅能量吸收器可易受操作员调整误差的影响，这也能够导致有效性明显降低。
本文所公开的实例允许基于飞行器中的座椅乘员的人体测量数据(例如，重量、高度等)的交通工具座椅能量吸收器的行程负荷和/或行程位移的个性化控制，从而更有效地减少在飞行器的碰撞冲击期间乘员所遭到的力。本文所公开的实例自动收集座椅乘员的人体测量数据且因此消除对人的记忆和/或人通过视觉线索提示(例如，通过飞行前检查单)以调整行程负荷的依赖。人体测量数据可包括乘员高度，其可基于由调整的座椅位置和/或施加到座椅的乘员重量(例如，有效的重量或转移到座椅的乘员的重量的一部分)引起的可用行程。
本文所公开的实例利用自动测量座椅乘员的重量(例如，由乘员施加到座椅的重量)的座椅来调整座椅能量吸收器的行程负荷。在一些实例中，在飞行器在地面上和/或静止不动时(例如，在起飞之前)测量重量。在一些实例中，确定行程负荷时考虑座椅的行程位置和/或座椅的可用行程(例如，可用的竖直位移)。此外或可替换地，本文所公开的一些实例利用冲击条件(例如，预测的冲击条件)来调整和/或重新调整行程负荷(例如，在行程负荷已经被设置/调整之后基于乘员重量和/或高度重新调整行程)。
如本文所用的，术语“座椅”可指座椅、座椅斗(seat bucket)或座椅组件。例如，术语“座椅”可指座椅的可移动部分或整个座椅组件。
图1是可实施本文所公开的实例的旋翼机100。所示实例的旋翼机100包括机身102、旋翼104、机身102的座舱106，以及起落架108。在图1的视图中，旋翼机100将要冲击地形110。具体地，当在大体箭头114所示的方向上移动时，旋翼机100将要撞击冲击区112，箭头114表示旋翼机100的冲击矢量。结果，座舱106内的乘员能够经受冲击力和/或加速/减速，其可通过乘员所坐的座椅转化。用于这种座椅的许多已知的能量吸收系统经配置以提供行程负荷和/或位移，其是基于中值或普通乘员生物测定学、默认座椅位移/行程和/或默认冲击条件。
图2是可实施本文所公开的实例的固定翼飞行器200。实例飞行器200包括机身202、机翼204以及起落架210。在该实例中，起落架210处于展开位置。在图2的视图中，实例飞行器200将要冲击地形212/与地形212相撞(例如，在紧急着陆期间)。具体地，当在大致箭头216所示的方向上移动时，飞行器200将要撞击冲击区214。结果，飞行器200的乘员(例如，机组人员、乘客等)能够经受冲击力和/或加速/减速，其在冲击期间可通过乘员的座椅转化。
图3A是根据本公开的教导的实例座椅(例如，座椅组件、安装座椅等)300。所示实例的座椅300包括座椅斗(例如，乘员座椅框架、可移动座椅等)302、上部乘员支撑部304、下部乘员支撑部306以及耦合到座椅斗302的安全带307。在该实例中，座椅斗302可操作地耦合到安装框架308，所述安装框架包括安装轨310和底板安装部/支撑部312。
所示实例的座椅300用于固定交通工具(例如，飞行器、陆上交通工具、潜水载具等)的乘员。所示实例的上部乘员支撑部304和下部乘员支撑部306支撑乘员的重量和/或固定乘员。如以下结合图3B更详细所述，座椅斗302相对于安装框架308移动以吸收能量(例如，冲击能量)和/或能够调整乘员座椅高度。
图3B是图3A的实例座椅300的侧视图。在图3B的所示实例中，安装轨310包括安装孔316且座椅斗302在双箭头318所示的方向(例如，大体竖直方向)上沿安装轨310移动和/或沿安装轨被引导(例如，沿安装轨滑动，在安装轨的方向上滑动)。在该实例中，例如，套环319接合固定的安装轨310的圆柱形表面并在该表面上滑动，同时座椅斗302和套环319相对于安装轨310位移。座椅斗302相对于底板的位移通常称为行程并通过双箭头320描述。具体地，行程限定对于座椅斗302可能的位移量，同时座椅300的能量(例如，与冲击关联的动能)通过能量吸收机构/硬件减少和/或消除，所述能量吸收机构/硬件影响座椅斗320在座椅300的行程的至少一部分内的移动。可用的座椅行程也通过座椅乘员的高度要求至少部分限定(例如，基于从座椅乘员的膝盖到他们的脚和所需的眼睛位置的高度)。
图4是可在图3A和图3B的实例座椅300中实施的实例行程负荷调整系统400。在图4的所示视图中，行程负荷调整系统400示出组装为实例座椅300的部分。实例行程负荷调整系统400包括能量吸收器402、致动器/马达组件403(在该视图中为了清晰起见，一个被移除)、贴附到横梁405的伺服马达控制器404，所述横梁405安装到以上结合图3B所述的安装孔316。实例行程负荷调整系统400还包括光学位置传感器(例如，光学传感器、位置传感器等)406、光学位置带408、负荷传感器(load cell)409以及座椅调整辅助弹簧410，所述座椅调整辅助弹簧410用于座椅斗302的竖直调整(例如，以便乘务员移动座椅斗302)。能量吸收器402在第一端耦合到横梁405且在第二端处可操作地耦合到座椅斗302(例如，在第二端处与座椅斗302一起位移)。在该实例中，能量吸收器402为倒置(inversion)管式能量吸收器。然而，能量吸收器402可为任何适当类型的能量吸收设备，其包括但不限于非线性弹簧、阻尼器、电磁设备等。
所示实例的伺服马达控制器404通信地耦合到用于调整能量吸收器402的马达组件(例如，旋转伺服马达)403，从而改变提供到座椅300的乘员的负荷(例如，行程负荷)。此外或可替换地，响应于力和/或加速度，能量吸收器402可经调整来改变座椅乘员的阻尼效应。在该实例中，耦合到能量吸收器402且通信地耦合到伺服马达控制器404的负荷传感器409向伺服马达控制器404提供座椅乘员的重量和/或所施加的重量，进而引起马达组件403基于座椅乘员的重量和/或所施加的重量改变能量吸收器402的行程负荷。
在该实例中，光学位置传感器406也通信地耦合到伺服马达控制器404。在该实例中，光学位置传感器406向伺服马达控制器404提供行程和/或可用行程。以下结合图8更详细描述光学传感器406的操作。
在该实例中，伺服马达控制器404引起马达组件403中的每个旋转和/或位移电缆700(其以下结合图7示出)以激活能量吸收器402内的负荷控制机构，从而改变相应的能量吸收器402的行程负荷。具体地，电缆700的旋转引起能量吸收器402的球面滚子机构以抵靠轮廓表面或凸轮表面位移，从而改变能量吸收器402的行程负荷。在该实例中，马达组件403的每个马达组件控制相对侧上的相应的能量吸收器402(例如，在图4的视图中，左马达组件控制右能量吸收器)。
在一些实例中，伺服马达控制器404通信地耦合到飞行器的交通工具管理系统(例如，座舱系统、飞行仪表、传感器等)。在这种实例中，交通工具管理系统可向伺服马达控制器404提供预计的/预期的冲击/碰撞数据(例如，冲击条件、预测的冲击条件等)。进而，实例马达控制器404可至少部分基于该信息调整能量吸收器402的行程负荷。从交通工具管理系统提供的数据可包括但不限于地形地势、飞行器的速度、飞行器的加速度、飞行器的高度、飞行器的重量(例如，考虑燃料燃烧等)和/或预测的冲击特性等。以下结合图13和图14描述用于考虑冲击(例如，迫近的冲击、预测的冲击)的数据相关的实例。
图5是图4的实例行程负荷调整系统400的另一视图。在图5的视图中，能量吸收器402、马达组件403和伺服马达控制器404示出从座椅300移除。在该实例中，伺服马达控制器404耦合和/或组装到安装支架502，所述安装支架502具有孔504以接收横梁405以用于将支架502与伺服马达控制器404一起耦合到横梁405。如以上结合图4所述，横梁405保持固定到安装轨310。在该实例中，安装支架502包括可移除的盖或夹506以便于将安装支架502与伺服马达控制器404一起组装到横梁405。
图6是图4至图5的实例行程负荷调整系统400的分解装配图。在图6的所示实例中，伺服马达控制器404示出从安装支架502中移除并分为离散的电路板603。在该实例中，杆端(rod end)(例如，安装件)604和负荷传感器409示出与相应的能量吸收器402分离。所示实例的杆端604将安装到横梁405。
在该实例中，马达组件403中的一个包括编码器608、马达610、变速箱或变速器612以及耦合器614。如以上结合图4所述，马达组件403经由电缆组件618控制/改变相应的能量吸收器402(例如，相对侧上的相应的能量吸收器402)的行程负荷(例如，施加的负荷)。在该实例中，电缆组件618的电缆700(图7中所示)被旋转，从而激活/改变能量吸收器402内的负荷控制机构以改变/调整耦合到相应的电缆700中的每个的相应的能量吸收器402的施加的行程负荷。
实例变速器612将来自马达610的旋转运动转移为电缆700中的一个的旋转运动。电缆700的该旋转运动引起激活相应的能量吸收器402内的负荷控制机构的相应的能量吸收器402内的位移，从而改变座椅斗302相对于实例座椅300的固定部分(例如，横梁405和安装轨310)的力/位移关系。所示实例的编码器608测量马达610的旋转和/或旋转位移并向伺服马达控制器404提供马达610的旋转信息以使得伺服马达控制器404能够确定相应的能量吸收器402的当前行程负荷。
图7是图4至图6的实例行程负荷调整系统400的一部分的分解装配图。在图7的视图中，外壳614和电缆组件618示出与变速器612分离/从其拆下，从而露出前述旋转电缆(例如，旋转致动电缆)700的一端处的第一附接点702和外壳614内的变速器612的附接点703。在该实例中，附接点702和附接点703将耦合到一起。所示实例的耦合器704使外壳614耦合到管706，所述管706可充当用于平移/旋转电缆700的对齐设备。
在操作中，马达610的旋转运动通过变速器612转化，从而引起电缆700与附接点702和附接点703一起旋转。电缆700的旋转引起相应的能量吸收器402内的位移，所述相应的能量吸收器402的位移引起能量吸收器402内的负荷控制机构调整相应的能量吸收器402的行程负荷。
虽然在本文所公开的实例中描述了旋转致动电缆700，但是可使用任何适当的致动系统、电磁致动系统和/或阻尼调整系统，诸如但不限于线性位移致动系统、可调整液体阻尼系统、可调整弹簧、主动悬挂系统、可调整磁阻系统，或任何其它适当的能量(例如，机械能、动能等)耗散系统。
图8是图4至图7的实例行程负荷调整系统400的另一视图。在图8的所示实例中，与座椅斗302一起移动的支撑支架802被示出可移动地耦合(例如，限定线性位移的耦合)到光学带架子(rack)804。在通过乘员的座椅斗302的竖直调整以适应不同的乘员人体测量学期间，使光学带架子804耦合和/或接合到支撑支架802的销809脱离。结果，光学带架子804与座椅斗302一起相对于支撑支架802竖直移动。实例支撑支架802具有安装/耦合至其的位置传感器406。同样地，光学位置带408耦合到光学带架子804。在该实例中，座椅调整辅助弹簧410耦合到支撑支架802。
在操作中，如大致由双箭头806所示的座椅斗302的竖直调整(图8的视图中的竖直移动)引起支撑支架802和位置传感器406相对于光学带架子804和光学位置带408移动。随着支撑支架802位移，所示实例的位置传感器406测量光学位置带408的相对位置，从而确定座椅斗302的可用行程(例如，在乘员的调整之后)。具体地，随着座椅斗302相对于光学位置带408上下移动，通过经由光学位置传感器406的编码器(例如，视觉编码器)识别和/或计数光学位置带408的部分(例如，小记号)，所示实例的光学位置传感器406根据光学位置带408来确定光学位置传感器406的相对位移。在该实例中，伺服马达控制器404使用该确定的/测量的行程计算座椅斗302的行程和/或可用行程。在一些实例中，光学位置传感器406用于确定座椅乘员的高度。座椅斗302的行程和/或可用行程也能够用于计算和/或重新调整前述行程负荷。虽然在图8的所示实例中示出为线性光学测量系统，但是可使用任何其它适当的位置检测系统。
图9是图4至图7的行程负荷调整系统400的一个实例实施的实例架构900的示意概图。实例算法900包括输入数据902、冲击预测引擎904以及智能座椅控制912，其中输入数据902可从传感器/传感器系统和/或飞行控制系统提供，冲击预测引擎904包括传感器数据融合和碰撞预测算法906以及预测的冲击参数(例如，预测的冲击条件)908。所示实例的智能座椅控制912包括位置传感器406、乘员重量负荷传感器409、座椅数学模型918、伺服马达控制器404以及座椅能量吸收器402。
在操作中，所示实例的输入数据902提供到冲击预测引擎904(例如，冲击预测引擎904的传感器数据融合和碰撞预测算法906)。输入数据902可包括但不限于俯仰(位置、速率、加速度)、偏航(位置、速率、加速度)、转动(位置、速率、加速度)、速度、速度矢量分量、加速度、加速度矢量分量、引擎转矩、每分钟引擎转数(RPM)、雷达高度计、全球定位系统(GPS)位置、飞行器重量和/或飞行器重心等。此外或可替换地，在一些实例中，输入数据902也包括数字地图数据，其包括地形海拔(例如，与当前的高度等相关的海拔，等)和/或地形表面类型/地势。
实例冲击预测引擎904基于输入数据902预测冲击参数908。预测的冲击参数908可包括飞行器速度(例如，冲击时的飞行器速度)、飞行器姿态(例如，冲击时的飞行器姿态)、飞行器毛重(例如，燃料燃烧后的飞行器重量等)、飞行器重心和地形表面类型/地势。在该实例中，冲击预测引擎904基于输入数据902计算预测的冲击参数。此外或可替换地，冲击预测引擎904基于被提供到智能座椅控制912的预测的冲击参数908计算和/或重新计算能量吸收器402的行程负荷。
在该实例中，智能座椅控制912从冲击预测引擎904接收预测的冲击参数。具体地，座椅数学模型918从光学编码器406接收预测的冲击参数908以及可用的行程信息(例如，基于人体测量数据的座椅斗位移)并从负荷传感器409接收乘员重量。结果，座椅数学模型918然后计算提供到伺服马达控制器404的行程负荷，这进而控制座椅能量吸收器402到计算的行程负荷。以下结合图13和图14描述实例计算/数学模型。
图10是可用于实施图9的实例架构900的实例座椅控制系统1000。实例座椅控制系统1000包括计算模块1002，计算模块1002包括座椅位移编码器接口1004、行程负荷计算器1006、负荷传感器接口1008以及飞行传感器接口(例如，飞行控制系统接口等)1010。所示实例的计算模块1002经由通信线路1012通信地耦合到伺服马达控制器404。类似地，在该实例中，飞行传感器接口1010经由通信线路1016耦合到交通工具管理系统(例如，传感器通信系统、飞行仪表等)1014。
在该实例中，负荷传感器接口1008例如经由负荷传感器(诸如负荷传感器409)接收/确定乘员重量。结果，实例行程负荷计算器1006例如基于乘员重量计算能量吸收器(诸如能量吸收器402)的行程负荷。在一些实例中，行程负荷的计算进一步基于由座椅编码器接口1004提供的座椅位置(例如，相对座椅位置)、行程和/或可用行程。此外或可替换地，行程负荷基于预测的冲击条件(诸如以上结合图9所述的那些)计算。
在一些其它实例中，基于来自负荷传感器接口1008的乘员重量、来自座椅解码器接口1004的可用座椅行程和/或经由飞行传感器接口1010接收的飞行数据(例如，预测的冲击数据、飞行参数等)中的一个或多个，伺服马达控制器404计算行程负荷，而不是计算模块1002。
虽然图10中示出实施实例座椅控制系统1000的实例方式，但是图10中所示的元件、过程和/或设备中的一个或多个可以任何其它方式结合、分开、重新布置、省略、消除和/或实施。进一步，实例计算模块1002、实例座椅编码器接口1004、实例行程负荷计算器1006、实例负荷传感器接口1008、实例飞行传感器接口1010、实例伺服马达控制器404、实例交通工具管理系统1014和/或更普遍地，图10的实例座椅控制系统1000可通过硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合实施。因此，例如，实例计算模块1002、实例座椅编码器接口1004、实例行程负荷计算器1006、实例负荷传感器接口1008、实例飞行传感器接口1010、实例伺服马达控制器404、实例交通工具管理系统1014和/或更普遍地，实例座椅控制系统1000中的任一个能够通过一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、(一个或多个)可编程处理器、(一个或多个)专用集成电路(ASIC)、(一个或多个)可编程逻辑设备(PLD)和/或(一个或多个)现场可编程逻辑设备(FPLD)实施。当阅读该专利的装置或系统权利要求中的任一个以覆盖仅仅软件和/或固件实施时，实例计算模块1002、实例座椅编码器接口1004、实例行程负荷计算器1006、实例负荷传感器接口1008、实例飞行传感器接口1010、实例伺服马达控制器404和/或实例交通工具管理系统1014中的至少一个在此清楚地限定以包括存储软件和/或固件的有形计算机可读存储设备或存储盘，诸如存储器、数字通用光盘(DVD)、光盘(CD)、蓝光光盘等。更进一步地，图10的实例座椅控制系统1000可包括除图11中所示的那些之外或代替图11中所示的那些的一个或多个元件、过程和/或设备，和/或可包括不止所示元件、过程和设备中的任何一个或所有所示元件、过程和设备。
图11中示出代表用于实施图10的座椅控制系统1000的实例方法的流程图。在该实例中，该方法可使用机器可读指令实施，所述机器可读指令包括通过诸如以下结合图12所述的实例处理器平台1200中所示的处理器1212等处理器执行的程序。该程序可在存储在有形计算机可读存储介质(诸如CD-ROM、软盘、硬盘、数字通用光盘(DVD)、蓝光光盘或与处理器1212关联的存储器)上的软件中实施，但整个程序和/或其部分能够替代地通过除处理器1212之外的设备执行和/或在固件或专用硬件中实施。进一步，尽管参考图11中所示的流程图描述实例程序，但是可替代地使用实施实例座椅控制系统1000的许多其它方法。例如，可改变方框的执行顺序，和/或可改变、消除或结合所述的方框中的一些。
如上所述，图11的实例方法可使用存储在有形计算机可读存储介质(诸如硬盘驱动器、闪速存储器、只读存储器(ROM)、光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)、缓冲存储器、随机存取存储器(RAM)和/或在任何持续时间内(例如，延长的时间段内、永久地、短暂情况中、暂时缓存中和/或信息高速缓冲中)信息存储其中的任何其它存储设备或存储盘)上的编码指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实施。如本文所用的，术语有形计算机可读存储介质清楚地限定以包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并排除传播信号且排除传输媒体。如本文所用的，“有形计算机可读存储介质”和“有形机器可读存储介质”可交换地使用。此外或可替换地，图11的实例方法可使用存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质(诸如硬盘驱动器、闪速存储器、只读存储器、光盘、数字通用光盘、缓冲存储器、随机存取存储器和/或在任何持续时间内(例如，延长的时间段内、永久地、短暂情况中、暂时缓存中和/或信息缓冲)信息存储其中的任何其它存储设备或存储盘)上的编码指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实施。如本文所用的术语，非暂时性计算机可读介质清楚地限定以包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并排除传播信号且排除传输媒体。如本文所用，当短语“至少”在权利要求的前序中用作过渡术语，由于术语“包括”为开口的，其以相同的方式为开口的。
图11的实例方法始于方框1100，在方框1100处，飞行器在起飞之前在地面上(方框1100)。确定飞行器的座椅(例如座椅300)的乘员的重量(方框1102)。例如，在飞行器在地面上之前，负荷传感器(诸如负荷传感器409)确定重量。在一些实例中，通过负荷传感器测量的重量不是乘员的全部重量，而是通过座椅转化的乘员的全部重量的一部分(例如，有效重量)。
在一些实例中，然后确定座椅的可用行程(方框1104)。例如，可用的座椅行程根据诸如光学位置传感器406的位置传感器(例如，编码器)确定。在一些实例中，乘员的高度可基于座椅斗(例如，座椅斗302)相对于座椅的位置确定。在一些实例中，当飞行器在地面上时，该位置通过负荷传感器测量。此外或替换地，在行程位置已经通过乘员改变/调整之后(例如，在通过乘员实行的座椅调整期间)，测量行程位置。
座椅的行程负荷基于从负荷传感器确定的乘员重量计算(方框1106)。具体地，行程负荷基于乘员的有效重量计算以在潜在的冲击期间提供适当的能量吸收量。在一些实例中，行程负荷至少部分基于座椅的可用行程和/或设计的碰撞冲击条件来计算。此外或可替换地，行程负荷基于行程位置计算。以下结合图13和图14示出这些计算中使用的数据表的一些实例。
在该实例中，座椅能量吸收器(例如，能量吸收器402)设置为计算的行程负荷(方框1108)。例如，伺服马达控制器(例如，伺服马达控制器404)引导马达组件(例如，马达组件403)以将相应的能量吸收器(例如，能量吸收器402)调整到计算的行程负荷。在一些实例中，在飞行器起飞之前，座椅能量吸收器设置为计算的行程负荷。
然后，确定是否检测到飞行器的潜在的/迫近的碰撞冲击(方框1110)。例如，飞行器的飞行测量仪器/控制系统，诸如实例交通工具管理系统1014可基于迫近的冲击和/或关于检测的和/或预测的冲击的参数(例如，计算的参数)提供与伺服马达控制器(诸如伺服马达控制器404)有关的警告/数据。
如果确定没有预测到冲击(例如，即将来临的冲击)将发生(方框1110)，过程结束(方框1116)。然而，如果确定检测到潜在的冲击(方框1110)，传感器数据和/或预测的冲击数据例如通过座椅控制器(诸如伺服马达控制器404)从飞行接口(例如，传感器接口1010)检索(方框1112)。然后，行程负荷基于传感器数据和/或预测的冲击数据调整(方框1114)且过程结束(方框1116)。在一些实例中，冲击数据基于当前的飞行条件计算和/或预测。
图12是实例处理器平台1200的方框图，所述实例处理器平台1200能够执行指令以实施图11的实例方法，从而实施图10的座椅控制系统1000。处理器平台1200能够是例如服务器、个人计算机、移动设备(例如，手机、智能电话，诸如iPadTM的平板电脑)、个人数字助理(PDA)、个人视频录像机、机顶盒、或任何其它类型的计算设备。
所示实例的处理器平台1200包括处理器1212。所示实例的处理器1212为硬件。例如，处理器1212能够通过一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器或来自任何期望的家庭或厂商的控制器实施。
所示实例的处理器1212包括本地存储器1213(例如，缓冲存储器)。处理器1212也包括计算模块1002、座椅编码器接口1004、行程负荷计算器1006、负荷传感器接口1008、飞行传感器接口1010和/或交通工具管理系统1014。所示实例的处理器1212经由总线1218与包括易失性存储器1214和非易失性存储器1216的主存储器通信。易失性存储器1214可通过同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其它类型的随机存取存储器设备来实施。非易失性存储器1216可通过闪速存储器和/或任何其它期望类型的存储器设备实施。访问主存储器1214、1216可通过存储器控制器控制。
所示实例的处理器平台1200也包括接口电路1220。接口电路1220可通过任何类型的接口标准实施，诸如以太网接口、通用串行总线(USB)和/或PCL express接口。
在所示实例中，一个或多个输入设备1222连接到接口电路1220。(一个或多个)输入设备1222准许用户将数据和命令输入到处理器1212中。(一个或多个)输入设备能够通过例如音频传感器、扩音器、摄像机(静态或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、轨迹板(track-pad)、轨迹球、等点鼠标(isopoint)和/或语言识别系统实施。
一个或多个输出设备1224也连接到所示实例的接口电路1220。输出设备1224能够例如通过显示设备(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示、阴极射线管显示(CRT)、触摸屏、触觉输出设备、打印机和/或扬声器)实施。所示实例的接口电路1220因此通常包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片或图形驱动器处理器。
所示实例的接口电路1220也包括通信设备(诸如发射器、接收器、收发器、调制解调器和/或网络接口卡)以促进经由网络1226(例如，以太网连接、数字用户线路(DSL)、电话线路、同轴电缆、蜂窝状电话系统等)的数据与外部机器(例如，任一种计算设备)的交换。
所示实例的处理器平台1200也包括一个或多个大容量存储设备1228，其用于存储软件和/或数据。这种大容量存储设备1228的实例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、压缩光盘驱动器、蓝光光盘驱动器、RAID系统以及数字通用光盘(DVD)驱动器。
用来实施图11的方法的编码指令1232可存储在大容量存储设备1228、易失性存储器1214、非易失性存储器1216和/或诸如CD或DVD的可移除的有形计算机可读存储介质中。
图13是表示可用于基于乘员重量确定行程负荷的实例数据分布图(dataprofile)的图表1300。在该实例中，图表1300表示飞行器以每秒约42英尺(fps)的竖直碰撞冲击相关的数据。图表1300具有竖直轴1302和水平轴1304，竖直轴1302表示座椅的能量吸收器的行程负荷(例如，设置(set)的行程负荷)，水平轴1304表示座椅处测得的乘员的有效重量(例如，施加到座椅的人的全部重量的一部分)。
如图表1300中可见，增加乘员重量导致较高的行程负荷。在一些实例中，行程负荷也基于可用行程变化，如能够通过图表1300的图例1306可见。在该实例中，基于可用行程的变化量，图表1300上存在多个行程负荷曲线，其能够是乘员的高度的间接函数。所示实例图表1300描述乘员人体测量数据如何可用于调整行程负荷以用于能量吸收器的更大的有效性。进一步，在一些实例中，有效重量而不是总乘员重量的使用也可为乘员更有效地调整行程负荷。
虽然以上描述了42fps碰撞冲击实例，但可使用对应于不一定受限于冲击速度的许多其它冲击条件的数据分布图(例如，飞行器姿态、地形地势和/或(一个或多个)冲击矢量等)。
图14是表示用来基于预测的碰撞冲击速度调整行程负荷的实例数据分布图的图表1400。实例图表1400包括竖直轴1402，其表示用于基于预测的冲击速度调整行程负荷的校正因子(例如，标量校正因子)，所述预测的冲击速度通过水平轴1404表示。竖直轴1402的校正因子通过符号α指示并通过方程式1405指示，方程式1405表示基于实例42fps速度碰撞冲击基线的校正因子的实例计算。该实例数据分布图可结合以上结合图13所述的数据分布图用于确定/改变行程负荷。在一些实例中，图9的座椅数学模型918可使用表格计算行程负荷，所述表格使用图13和图14的实例表示的数据。
由上可知，应该理解，以上公开的方法和装置实现交通工具座椅的更加有效的能量吸收/负荷控制，例如，尤其在碰撞冲击期间。具体地，本文公开的实例通过确定乘员具体的人体测量学以基于该具体的人体测量学来定制行程负荷来减少施加太少或过多的行程负荷到交通工具座椅的乘员的可能性，从而更有效地控制将被交通工具座椅吸收的能量。
根据本公开的方面，提供了方法，其包括确定飞行器座椅的乘员的重量；基于乘员的重量使用处理器计算可操作地耦合到座椅的座椅能量吸收器的行程负荷；且将座椅能量吸收器设置为计算的行程负荷。
公开了该方法，其还包括确定座椅的可用行程，且其中计算行程负荷进一步基于可用行程。
进一步公开了该方法，其中可用行程基于光学传感器确定。
进一步公开了该方法，其中行程负荷进一步基于冲击的条件。
进一步公开了该方法，其中在飞行器起飞之前，座椅吸收器设置为计算的行程负荷。
进一步公开了该方法，其还包括基于预测的冲击的冲击条件重新计算行程负荷。
进一步公开了该方法，其中重新计算行程负荷进一步基于以下中的一个或多个：地形地势；飞行器的速度；飞行器的加速度；飞行器的高度；飞行器的重量；以及计算的冲击特性。
公开了该方法，其中当飞行器在地面上时，重量通过负荷传感器确定。
根据本公开的另一方面，提供了装置，其包括：飞行器座椅上的重量传感器；可操作地耦合到座椅的座椅能量吸收器；可操作地耦合到座椅能量吸收器的致动器；以及通信地耦合到致动器的处理器，所述处理器基于来自重量传感器的乘员重量数据计算座椅能量吸收器的行程负荷，其中致动器基于计算的行程负荷调整座椅能量吸收器。
公开了该装置，其还包括用来确定座椅的座椅斗相对于座椅的框架的相对位置的位置传感器，其中处理器进一步基于相对位置计算行程负荷。
进一步公开了该装置，其中位置传感器包括光学传感器。
进一步公开了该装置，其中致动器包括旋转马达。
进一步公开了该装置，其中行程负荷基于从飞行接口接收的数据重新计算，所述数据与即将发生的冲击相关联。
进一步公开了该装置，其中与即将发生的冲击相关联的数据包括以下中的一个或多个：预测的冲击条件；地形地势；飞行器的速度；飞行器的加速度；飞行器的高度；飞行器的重量；以及计算的冲击特性。
进一步公开了该装置，其中重量传感器包括可操作地耦合到座椅能量吸收器的负荷传感器。
根据本公开的另一方面，提供了具有存储在其上的指令的有形机器可读介质，当执行所述指令时，引起飞行器座椅的座椅控制器的处理器从座椅的重量传感器接收乘员的重量；且基于接收的重量计算可操作地耦合到座椅的能量吸收器的行程负荷。
进一步限定了具有存储在其上的指令的机器可读介质，当执行所述指令时，进一步引起处理器从安装到座椅的位置传感器接收座椅的座椅斗的相对位置，其中行程负荷进一步基于座椅斗的相对位置计算。
进一步限定了具有存储在其上的指令的机器可读介质，当执行所述指令时，进一步引起处理器将能量吸收器设置为计算的行程负荷。
进一步限定了具有存储在其上的指令的机器可读介质，当执行所述指令时，进一步引起处理器基于预测的冲击条件重新计算行程负荷。
进一步限定了具有存储在其上的指令的机器可读介质，其中预测的冲击条件包括以下中的一个或多个：地形地势；飞行器的速度；飞行器的加速度；飞行器的高度；飞行器的重量；以及计算的冲击特性。
尽管本文已经公开了某些实例方法，装置和制品，但是该专利的覆盖范围不限于此。正相反，该专利覆盖公正地落入该专利的权利要求的范围内的所有方法、制造的装置和制品。虽然在本文所公开的实例中描述了飞行器/交通工具，但是本文所公开的实例可应用到座椅用于改变传输到座椅乘员的负荷的任何其它适当的实例。

Claims (8)

1.一种方法，其包括：
确定飞行器的座椅的乘员的重量；
基于所述乘员的所述重量使用处理器计算可操作地耦合到所述座椅的座椅能量吸收器的行程负荷；且
将所述座椅能量吸收器设置为所述计算的行程负荷。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述座椅的可用行程，且其中计算所述行程负荷进一步基于所述可用行程。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述可用行程基于光学传感器确定。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述行程负荷进一步基于冲击的条件。
5.根据权利要求1所述的方法，在所述飞行器起飞之前，所述座椅能量吸收器被设置为所述计算的行程负荷。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括基于预测的冲击的冲击条件重新计算所述行程负荷。
7.根据权利要求6所述的方法，其中重新计算所述行程负荷进一步基于以下中的一个或多个：
地形地势；
所述飞行器的速度；
所述飞行器的加速度；
所述飞行器的高度；
所述飞行器的重量；以及
计算的冲击特性。
8.根据权利要求1所述的方法，其中当所述飞行器在地面上时，所述重量通过负荷传感器确定。
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