CN107499191A - 用于座椅组件的座椅位置检测 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于座椅组件的座椅位置检测。座椅组件设置有座椅底部、座椅靠背以及可操作地连接于座椅底部和座椅靠背中的至少一个以检测就座的乘员的就座情况的多个传感器。控制器与多个传感器进行电通信。控制器被编程为接收来自多个传感器的指示就座的乘员的就座情况的输入。就座情况与预定就座情况进行比较。指示预定就座情况的输出被传送。致动器与多个传感器进行电通信并且可操作地连接于座椅底部和座椅靠背中的至少一个以用于对座椅组件的多个设置中的至少一个设置的调整。致动器调整到对应于预定就座情况的预定设置。

Description

用于座椅组件的座椅位置检测
技术领域
各个实施例涉及用于座椅组件的座椅位置检测。
背景
在2012年4月26日公开的Galbreath等人的美国专利申请公开US2012/0096960 A1公开了生成动态就座身体分布数据的系统。
概述
根据至少一个实施例，座椅组件设置有座椅底部和座椅靠背。多个传感器可操作地连接于座椅底部和座椅靠背中的至少一个，以检测就座情况。控制器与多个传感器进行电通信。控制器被编程为接收来自多个传感器的指示就座情况的输入。就座情况与预定就座情况进行比较。指示预定就座情况的输出被传送。
根据至少另一个实施例，座椅组件设置有座椅底部和座椅靠背。至少一个致动器可操作地连接于座椅底部和座椅靠背中的至少一个，以用于调整座椅组件的多个设置中的至少一个设置。多个传感器可操作地连接于座椅底部和座椅靠背中的至少一个，以检测就座情况。控制器与多个传感器以及至少一个致动器进行电通信。控制器被编程为接收来自多个传感器的指示就座情况的输入。就座的乘员的就座情况与预定就座情况进行比较。至少一个致动器被调整到对应于预定就座情况的预定设置。
附图简述
图1是根据一个实施例的就座系统的示意图，包括根据另一个实施例的交通工具座椅组件；
图2是部分拆解地示出的图1的交通工具座椅组件的侧视图；
图3是部分拆解地示出的图1的交通工具座椅组件的另一个侧视图，其具有交通工具座椅组件在前后方向上的移动的范围的示意图；
图4是部分拆解地示出的图1的交通工具座椅组件的另一个侧视图，其具有交通工具座椅组件在高度方向上的移动的范围的示意图；
图5是部分拆解地示出的图1的交通工具座椅组件的另一个侧视图，其具有交通工具座椅组件的前倾的移动的范围的示意图；以及
图6是部分拆解地示出的图1的交通工具座椅组件的另一个侧视图，其具有交通工具座椅组件的斜倚测量(recliner measurement)的移动的范围的示意图。
详细描述
根据要求，本文公开了本发明的详细的实施例；然而应理解的是，公开的实施例仅仅是可以以各种形式和可选形式实施的本发明的示例。附图未必是按比例的；一些特征可以被夸大或最小化，以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节以及功能性细节不应解释为限制性的，而仅仅作为用于教导本领域的技术人员以各种方式利用本发明的代表性基础。
图1示出根据实施例的交通工具座椅组件10。可以在机动交通工具、飞机、船只或类似物中采用交通工具座椅组件10。可选地，可以在非运输环境(诸如，办公椅或类似物)中采用座椅组件10。此外，可以在其中期望识别乘员的任何环境中采用交通工具座椅组件10。
座椅组件10包括座椅底部12，座椅底部12可适合于被安装以用于在交通工具的前后方向、上下方向上手动可调整平移，以及用于相对于交通工具倾斜调整。根据另一个实施例，这些调整是电机驱动的。座椅组件10包括座椅靠背14，座椅靠背14枢转地连接于座椅底部12，以相对于座椅底部12大致垂直延伸，以用于相对于座椅底部12枢转调整。安装头枕16以用于相对于座椅靠背14可调整平移。
图1还示出根据实施例的可调整就座系统18。就座系统18包括座椅组件10。对于电机驱动的实施例来说，在座椅靠背14上提供了存储器控制座椅模块(MCSM)并且一般将其识别为控制器20。控制器20控制在座椅组件10中的多个电机和对应的传动装置(transmission)22，以用于调整座椅组件10的各种调整特征。控制器20可设置在座椅底部12之下的模块中，并且可以是还控制交通工具中的其他功能的多功能控制器。
控制器20通过CAN总线连接与网关模块24进行通信。网关模块24可以安装在座椅中或者座椅下，或者安装在交通工具中的任何地方。网关模块24还可以与控制器20集成。
网关模块24经由无线通信与界面(interface)26进行通信。界面26可集成到交通工具中，诸如，与控制器20进行适当的有线或无线通信的仪表板显示器。界面26可以是远程的，诸如，包括电话、平板电脑及类似物的智能设备。界面26被描绘为智能设备应用。远程界面26可以允许用户将设置输送至每个交通工具，比如个人乘用交通工具、航空座椅、租赁汽车及类似物。智能设备应用还在于2014年12月4日提交的Pereny等人的美国专利申请公开第2015/0351692A1号中进行了描述，该专利申请公开通过引用以其整体并入本文。
图1示出来自界面26的显示器图像。界面26的显示图像可描绘交通工具座椅组件10，交通工具座椅组件10具有座椅组件10的各种调整范围。此直观化可采用实时视觉反馈帮助乘员对座椅组件10进行定位。
现在参考图2，示出了根据实施例的部分拆卸的座椅组件10，其中，头枕16被移除。在图2中还有罩子、装饰和垫子从座椅组件10中被移除。座椅组件10被示出具有座椅底部框架28和座椅靠背框架30。座椅组件10包括用于检测座椅组件10的就座位置的多对传感器32、34、36、38。根据一个实施例，每对传感器32、34、36、38均可包括一对三轴陀螺传感器和加速计传感器，以提供在各对传感器32、34、36、38中的每对的测量值。传感器32、34、36、38检测乘员的就座位置和运动。传感器32、34、36、38与网关模块24进行电通信，以用于将检测到的信息传递给网关模块24。对于电机驱动实施例来说，传感器32、34、36、38与控制器20进行电通信。
采用对座椅组件10进行适当地定位，以用于安排乘员处于适当地就座的姿势，如可以由之前保存的就座位置预定义的就座姿势，或者由保健专业人员规定的预定位置预定义的就座姿势。可以对电动调整的或者手动调整的座椅采用适当的调整。通常的座椅调整特征包括前后水平调整、高度调整、前部衬垫倾斜调整、斜倚(recline)调整以及头枕调整。传感器32、34、36、38以位置成对地横向间隔的方式布置在座椅组件10上，以检测座椅组件10的调整的运动和定位。
传感器32、34、36、38可以检测在三个方向(诸如，前后、横向和高度)上的定位。传感器32、34、36、38可以检测在侧倾(roll)方向、俯仰(pitch)方向和横摆(yaw)方向上的角运动。座椅组件10的调整特征可以被布置成将乘员安置处于适当地就座的姿势所在的位置。来自传感器32、34、36、38的测量值可以随后被记录在控制器20或者网关模块24中，以用于不同的乘员的人体测量尺寸。一旦测量值被记录，界面26就可以显示在特征当前的调整位置与适当的调整位置之间的差异。人机界面图形化软件可以在界面26上显示座椅组件10的乘员当前的调整、预定的就座调整以及在当前的和预定的就座调整之间的调整范围。
图3示出具有表示座椅组件10的移动的范围的图形(graphic)40的座椅组件10。图形40表示在前后方向上的平移范围以及高度调整的范围。在范围图形40中提供了交叉点(intersection)42，以指示座椅组件10在前后方向上以及在高度方向上的当前的定位。
对于在图3中描绘的位置，生成显示图像44，以用于帮助乘员进行座椅调整。例如，在图3中，座椅底部传感器32、34(图2)检测就座的乘员在前后方向上的位置。就座的位置与预定就座情况(诸如，规定的前后位置)或者用户偏好情况进行比较。该比较在控制器20(图1)处执行。
控制器20向界面26发送图像，诸如，显示图像44。显示图像44示出在前后方向上线性平移的目标范围46-48。一组范围(诸如，中间范围50-46以及中间范围48-52)被描绘在目标范围46-48之外。另一对量程范围(诸如，外部范围54-50以及外部范围52-56)被描绘在中间范围50-46、48-52之外。
交叉点42的定位指示了座椅组件10在前后方向上处于适当的位置还是在目标范围46-48内。显示图像44还指示交叉点42在什么时候靠近目标范围46-48或者在中间范围50-46、48-52中的一个内。显示图像还指示交叉点42在什么时候没有处于适当的位置、交叉点42在什么时候在外部范围54-50、52-56中的一个内。可以采用显示图像44以用于对乘员进行视觉引导，同时将座椅组件10调整到目标范围46、48。座椅底部传感器32、34定期测量座椅底部框架28的位置，以更新显示图像44。
根据至少一个实施例，控制器20(图1)采用来自传感器32、34的测量值，以驱动电机和传动装置22将座椅组件10调整到目标前后范围46-48。采用显示图像44示出在调整期间的运动。
其他调整特征类似于参照前后调整所描述的调整特征进行操作。例如，图4示出具有表示在前后方向上的平移并且具有高度调整的范围的图形40的座椅组件10。交叉点指示座椅组件10在前后方向上以及在高度方向上的当前的定位。
对于在图4中描绘的位置，生成显示图像58，以用于帮助乘员在高度方向上进行座椅调整。例如，在图4中，座椅底部传感器32、34(图2)检测就座的乘员在高度方向上的位置。就座的位置与预定就座情况(诸如，规定的高度位置)或者用户偏好情况进行比较。该比较在控制器20(图1)处执行。
控制器20向界面26发送图像，诸如，显示图像58。显示图像58示出在高度方向上平移的目标范围60-62。中间范围64-60以及中间范围62-66描绘了接近目标范围60-62但是在目标范围60-62外的范围。外部范围68-64以及外部范围66-70描绘了在中间范围64-60、62-66外的范围。
交叉点42的定位指示座椅组件10在高度方向上处于适当的位置还是在目标范围60-62内，或者靠近该位置并且在中间范围64-60、62-66中的一个内，或者在外部范围68-64、66-70中的一个内没有处于适当的位置。可以采用显示图像58以用于对乘员进行视觉引导，同时将座椅组件10调整到目标范围60-62。座椅底部传感器32、34定期测量座椅底部框架28的位置，以更新显示图像58。显示图像44、58均可以组合以用于座椅组件10的前后调整和高度调整的同步调整。
根据至少一个实施例，控制器20(图1)采用来自传感器32、34的测量值，以驱动电机和传动装置22将座椅组件10调整到目标高度范围60-62。采用显示图像58示出在调整期间的运动。
另外的调整特征类似于参照图3和图4的前后调整和高度调整所描述的调整特征进行操作。通过另一个示例的方式，图5示出具有表示座椅底部框架28的倾斜角度的图形72的座椅组件10。
对于在图5中描绘的位置，生成显示图像74，以用于帮助乘员在倾斜角度的范围中进行座椅调整。例如，在图5中，座椅底部传感器32、34(图2)检测就座的乘员的位置的倾斜角度。就座的位置与预定就座情况(诸如，规定的倾斜位置)或者用户偏好情况进行比较。该比较在控制器20(图1)处执行。
控制器20向界面26发送图像，诸如，显示图像74。显示图像74示出倾斜角度的目标角度范围76-78。中间范围80-76以及中间范围78-82描绘了接近目标范围76-78但是在目标范围76-78外的范围。外部范围84-80以及外部范围82-86描绘了在中间范围80-76、78-82外的范围。
倾斜角度图形72的定位指示对于倾斜角度来说座椅组件10是处于适当的位置还是在目标范围76-78内，或者靠近该位置并且在中间范围80-76、78-82中的一个内，或者在外部范围84-80、82-86中的一个内没有处于适当的位置。可以采用显示图像74以用于对乘员进行视觉引导，同时将座椅组件10调整到目标范围76-78。座椅底部传感器32、34定期测量座椅底部框架28的位置，以更新显示图像74。全部三个显示图像44、58、74均可以组合以用于座椅组件10的前后调整、高度调整和倾斜调整的同步调整。
根据至少一个实施例，控制器20(图1)采用来自传感器32、34的测量值，以驱动电机和传动装置22将座椅组件10调整到目标倾斜范围76-78。采用显示图像74以示出在调整期间的运动。
另外的调整特征类似于参照图3-5的前后调整、高度调整以及倾斜调整所描述的调整特征进行操作。通过另一个示例的方式，图6示出具有表示座椅靠背框架30的斜倚角度的图形88的座椅组件10。
对于在图6中描绘的位置，生成显示图像90，以用于帮助乘员在斜倚角度的范围中进行座椅调整。例如，在图6中，座椅靠背传感器36、38(图2)检测就座的乘员的位置的斜倚角度。就座的位置与预定就座情况(诸如，规定的斜倚位置)或者用户偏好情况进行比较。该比较在控制器20(图1)处执行。
控制器20向界面26发送图像，诸如，显示图像90。显示图像90示出斜倚角度的目标角度范围92-94。中间范围96-92以及中间范围94-98描绘了接近目标范围92-94但是在目标范围92-94外的范围。外部范围100-96以及外部范围98-102描绘了在中间范围96-92、94-98外的范围。
斜倚角度图形88的定位指示对于斜倚角度来说座椅组件10是处于适当的位置还是在目标范围92-94内，或者靠近该位置并且在中间范围96-92、94-98中的一个内，或者在外部范围100-96、98-102中的一个内没有处于适当的位置。可以采用显示图像90以用于对乘员进行视觉引导，同时将座椅组件10调整到目标范围92-94。座椅靠背传感器36、38定期测量座椅靠背框架30的位置，以更新显示图像90。全部四个显示图像44、58、74、90均可以以任何组合的方式被采用，以用于座椅组件10的前后调整、高度调整、倾斜调整和斜倚调整的同步调整。
根据至少一个实施例，控制器20(图1)采用来自传感器36、38的测量值，以驱动电机和传动装置22将座椅组件10调整到目标斜倚范围92-94。采用显示图像90示出在调整期间的运动。
尽管上文描述了各种实施例，但是其不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能的形式。而是，在说明书中使用的词句是描述性的词句而不是限制性的词句，并且应理解，可以做出各种改变而不脱离本发明的精神和范围。另外，各种实施的实施例的特征可以组合以形成本发明的另外的实施例。

Claims (20)

1.一种座椅组件，包括：
座椅底部；
座椅靠背；
多个传感器，其能操作地连接于所述座椅底部和所述座椅靠背中的至少一个，以检测就座情况；以及
控制器，所述控制器与所述多个传感器进行电通信，所述控制器被编程为：
接收来自所述多个传感器的指示就座情况的输入，
将所述就座情况与预定就座情况进行比较，并且
传送指示所述预定就座情况的输出。
2.根据权利要求1所述的座椅组件，其中，指示所述就座情况的所述输入包括指示所述座椅底部的前后位置的输入。
3.根据权利要求2所述的座椅组件，其中，指示所述就座情况的所述输入还包括：
指示所述座椅底部的高度位置的输入；
指示所述座椅底部的倾斜位置的输入；以及
指示所述座椅靠背的斜倚位置的输入。
4.根据权利要求1所述的座椅组件，其中，指示所述就座情况的所述输入包括指示所述座椅底部的高度位置的输入。
5.根据权利要求1所述的座椅组件，其中，指示所述就座情况的所述输入包括指示所述座椅底部的倾斜位置的输入。
6.根据权利要求1所述的座椅组件，其中，指示所述就座情况的所述输入包括指示所述座椅靠背的斜倚位置的输入。
7.根据权利要求1所述的座椅组件，其中，所述多个传感器包括多个陀螺传感器。
8.根据权利要求1所述的座椅组件，其中，所述多个传感器包括多个六轴传感器。
9.根据权利要求1所述的座椅组件，其中，所述多个传感器包括四个传感器的阵列。
10.根据权利要求1所述的座椅组件，还包括显示器，所述显示器与所述控制器进行通信，以显示所述预定就座情况的图像。
11.根据权利要求1所述的座椅组件，其中，所述控制器还被编程以传送指示所述就座情况的输出。
12.根据权利要求11所述的座椅组件，还包括显示器，所述显示器与所述控制器进行通信，以显示所述就座情况和所述预定就座情况的图像。
13.根据权利要求11所述的座椅组件，其中，所述控制器还被编程以传送指示从所述就座情况到所述预定就座情况的至少一种调整的输出。
14.根据权利要求13所述的座椅组件，还包括显示器，所述显示器与所述控制器进行通信，以显示所述就座情况、所述预定就座情况以及所述至少一种调整的图像。
15.根据权利要求1所述的座椅组件，还包括至少一个致动器，所述至少一个致动器能操作地连接于所述座椅底部和所述座椅靠背中的至少一个，以用于所述座椅组件的多个设置中的至少一个设置的调整。
16.根据权利要求15所述的座椅组件，其中，所述控制器还被编程为将所述至少一个致动器调整到对应于所述预定就座情况的预定设置。
17.一种座椅组件，包括：
座椅底部；
座椅靠背；
至少一个致动器，所述至少一个致动器能操作地连接于所述座椅底部和所述座椅靠背中的至少一个，以用于所述座椅组件的多个设置中的至少一个设置的调整；
多个传感器，所述多个传感器能操作地连接于所述座椅底部和所述座椅靠背中的至少一个，以检测就座情况；以及
控制器，所述控制器与所述多个传感器和所述至少一个致动器进行电通信，所述控制器被编程为：
接收来自所述多个传感器的指示就座情况的输入，
将所述就座情况与预定就座情况进行比较，以及
将所述至少一个致动器调整到对应于所述预定就座情况的预定设置。
18.根据权利要求17所述的座椅组件，其中，所述至少一个致动器调整所述座椅底部的高度位置。
19.根据权利要求17所述的座椅组件，其中，所述至少一个致动器调整所述座椅底部的倾斜位置。
20.根据权利要求17所述的座椅组件，其中，所述至少一个致动器调整所述座椅靠背的斜倚位置。
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