CN110843626A - 自动收起和展开的车辆头枕 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种用于机动车辆的头枕组件。头枕组件包括壳体。头枕组件还包括调节部件，其将壳体可操作地耦接到车辆座椅的座椅靠背。头枕组件还包括致动器，其包括可操作地耦接到调节部件的电机，电机实现壳体在展开位置和收起位置之间的运动。头枕组件还包括用于检测乘客在车辆座椅上的存在的传感器，其中，车辆座椅上乘客的检测导致致动器将壳体从收起位置移动到展开位置。

Description

自动收起和展开的车辆头枕
相关申请的引证
本专利申请要求于2018年8月21日提交的名称为“自动收起和展开的车辆头枕”的美国临时专利申请第62/720,577号的优先权，该申请的全部公开内容通过引证结合于此。
技术领域
本发明涉及车辆头枕，并且更具体地，涉及一种具有展开位置和收起位置的头枕。
背景技术
本部分提供了与本公开相关的背景信息，其并非必须是现有技术。
车辆的技术改进通常集中在对包括效率、安全和舒适的特征的增强上。在改进这些特征的过程中，某些便利性的问题经常被忽视。这些技术便利不仅使乘客的旅行体验更令人愉快，而且其在效率、安全和舒适方面取得了实质性的改进。更具体地，更愉快的旅行经历导致在停止之间更长的驾驶时段，并且还可鼓励乘客在旅行期间的更少运动。
历史上仅为了安全和舒适而采用的车辆的一个实例特征是头枕。大多数车辆包括位于乘客座椅顶上和位于邻近乘客头部的位置的头枕。典型的头枕减小了任何后座椅乘客的向前观察区域(例如，通过前挡风玻璃)，并且对前座椅乘客，特别是驾驶员，当观察后视镜(例如，参考位于后座椅上的头枕)时，造成了障碍。另外，按照设计，头枕是座椅的延伸，从而增加了座椅占据的体积，并由此从车辆中的可用货物空间中减去。当试图将较大的或不规则形状的货物(例如，木材、雪橇等)装载到车辆内部时，这会是一个潜在的问题，这会具有撞击头枕的趋势。因为历史上未占用的头枕会占据空间，并且适应用户偏好，而占用的头枕仅限于手动调节，因此一直希望为头枕提供附加的功能。
发明内容
本部分提供了本公开的一般概述，并且不应被解释为与本公开相关的所有目的、方面、特征和优点的完整且全面的列举。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于机动车辆的头枕组件。头枕组件包括壳体。头枕组件还包括调节部件，其将壳体可操作地耦接到车辆座椅的座椅靠背。头枕组件还包括致动器，其包括可操作地耦接到调节部件的电机，电机实现壳体在展开位置和收起位置之间的运动。头枕组件还包括用于检测乘客在车辆座椅上的存在的传感器，其中，车辆座椅上乘客的检测导致致动器将壳体从收起位置移动到展开位置。
根据本公开的另一方面，提供了一种通过微处理器控制头枕组件的壳体在收起位置和展开位置之间运动的方法。该方法包括，感测车辆座椅上的高于预定阈值的重量。该方法还包括，响应于所感测的重量将壳体从收起位置移动到展开位置。
根据本公开的又一方面，提供了一种包括多个车辆座椅的车辆，每个车辆座椅包括头枕组件。每个头枕组件包括壳体。每个头枕组件还包括调节部件，其将壳体可操作地耦接到车辆座椅的座椅靠背。每个头枕组件还包括致动器，其包括可操作地耦接到调节部件的电机，电机实现壳体在展开位置和收起位置之间的运动，收起位置通过将壳体的至少一部分布置在座椅靠背的凹部内而限定。
附图说明
本文描述的附图仅用于所选实施方式的说明性目的，并非旨在限制本公开的范围。通过结合附图参考以下描述，将更容易理解与本公开相关的发明性概念，其中：
图1是处于展开位置的头枕组件的透视图；
图2是处于收起位置的头枕组件的透视图；
图3是根据本公开的另一方面的处于展开位置的头枕组件的侧视图；
图4是处于收起位置的图3的头枕组件的侧视图；
图5是根据本公开的又一方面的处于展开位置的头枕组件的侧视图；
图6是处于收起位置的图5的头枕组件的侧视图；
图7是头枕组件的电气部件和机械部件的示意图；并且
图8是包括根据头枕组件的应用的步骤的方法流程图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述实例实施方式。总体上，本实施方式涉及一种用于车辆的头枕组件，其包括展开位置和收起位置。然而，提供实例实施方式仅是为了使本公开将是充分的，并且将向本领域技术人员全面传达范围。阐述了许多具体细节，例如具体部件、装置和方法的实例，以提供本公开的实施方式的全面理解。对于本领域技术人员来说显而易见的是，不需要使用具体细节，实例实施方式可以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限制本公开的范围。在一些实例实施方式中，没有详细描述众所周知的过程、众所周知的装置结构和众所周知的技术。
参考附图，其中，在所有视图中相同的数字指示对应的部件，头枕组件旨在经由结合可在收起位置和展开位置之间自动移动的头枕来为车辆的乘客提供增强的旅行体验，从而消除与未占用的座椅相关联的头枕的可见障碍和物理障碍。
首先参考图1和图2，描绘了一种头枕组件。头枕组件通常用数字10表示。头枕组件10包括壳体11(图3和图4)，其可至少部分地包围与头枕组件10的稳定和/或调节相关的若干部件。为了美观目的和乘客舒适，头枕组件10还包括靠垫和设置在壳体11上的盖12。基部14(其也可称为“调节部件”)将头枕组件10可操作地连接到车辆座椅16，并且更具体地，连接到车辆座椅16的座椅靠背的上部17。
座椅16部分地包围至少一个致动器18(图3和图4)，其可用于经由调节部件14的运动来调节、收起或展开头枕组件10。致动器18的类型可根据使用的具体应用而变化。在一些实施方式中，致动器18包括一个或多个可操作地耦接到调节部件14的电机，调节部件14便于头枕组件10的竖直调节。虽然在一些实施方式中致动器18位于座椅16内，但是可考虑，致动器18的至少一部分可放置在壳体11内。
致动器18使头枕组件10在展开位置20(图1)和收起位置22(图2)之间移动。头枕组件10的运动可经由车辆乘客的输入命令而启动，或者如将在下面更详细描述的那样，以自动方式经由来自至少一个控制器24的输入而启动。控制器24与至少一个重量传感器26操作通信(即，有线的或无线的)，重量传感器26检测乘客是否坐在车辆座椅16上。在一些实施方式中，重量传感器26位于车辆座椅16内，例如位于座椅靠背内(图1和图2)或位于座椅底部内(图3和图4)。可考虑，可使用车辆座椅16中或车辆的其他部分中的其他检测装置来判断乘客是否在车辆座椅16中。
参考图2，头枕组件10示出为处于收起位置22。虽然所示收起位置22示出了在座椅靠背前面的头枕组件10，但是可使用替代的收起位置，包括但不限于，在座椅16后面或在座椅靠背上部的凹部或腔体内。头枕组件10可经由平移和/或旋转而在展开位置20和收起位置22之间移动，下面描述了实例实施方式。
图3和图4示出了根据本公开的一个实施方式的头枕组件10。头枕组件10经由调节部件14连接到座椅16的上部17，调节部件14示出为具有齿条部分27的可移动轴。更具体地，头枕组件10包括连接到壳体11和调节部件14的枢轴连接件28，其允许壳体11相对于座椅16倾斜。致动器18位于座椅16内，实现调节部件14的轴向运动，并且还可配置为经由枢轴连接件中的内部电机调节枢轴连接件28的倾斜。例如，头枕组件10可经由齿条和小齿轮装置而移动，其中调节部件14的齿条部分27上的齿与致动器18中的旋转齿轮(图7的小齿轮部分43)互连。座椅16的座椅靠背包括凹部30，其在收起位置22中接收头枕组件10的至少一部分。壳体11优选地是楔形的，使得其装配在凹部30内而不会伸出得太远。应理解，靠垫和/或盖12可包围枢轴连接件28。重量传感器26位于座椅底部32中，并且与控制器24通信，以在预定重量读数(例如25lb、50lb、75lb或任何其他适合于每种使用应用的重量阈值)时自动地启动头枕组件10从收起位置22到展开位置20的运动。一旦达到预定重量读数，控制器24就命令致动器18移动调节部件14。除了重量传感器26以外，每个座椅16和/或邻近驾驶员座椅的位置还可配备有允许在位置20、22之间精确运动的用户接口34。通过使用接口34，可针对特定乘客的偏好而略微调节展开位置20。致动器18、用户接口34和控制器24都可操作地彼此连接并与电源36连接。电源36连接到车辆电气系统。
图5和图6示出了根据又一实施方式的头枕组件10。虽然与前述实施方式类似地操作，但是头枕组件10可完全收纳在座椅16的凹部30内，使得头枕组件10的顶部与座椅靠背的上部17平齐或凹入在座椅靠背的上部17的下方。另外，注意到所示实施方式的致动器18至少部分地位于头枕组件10内。包括附加的支撑结构38，以防止调节部件14的径向运动。
图7是头枕组件10的各种电气部件和机械部件的示意图。其中提供的各种元件允许特定的实现。因此，电子和电路领域的普通技术人员可替换各种部件来实现类似的功能。控制器24指示头枕组件10的某些设置，例如何时在位置20、22之间移动头枕组件10。控制器24接收来自重量传感器26和/或用户接口34的信息，并基于某些反馈启动致动器18。致动器18包括电动机40，电动机40可包括齿轮减速单元42，齿轮减速单元42具有与可调节部件14的齿条部分27啮合的小齿轮部分43。控制器24包括微处理器44、通信模块46和具有机器可读非瞬时性储存器的存储器48。在存储器49上保存程序和/或软件50。如将在下面描述的，用户的资料数据(profile data)52也可储存在存储器48上。微处理器44基于软件50执行指令，例如，在预设时间间隔之后，在没有任何重量读数高于预定阈值的情况下，将头枕组件10降低到收起位置22中。软件50可经由在通信模块46和一个或多个计算装置54之间传输信息来更新。例如，计算装置54可以是配对的移动装置，诸如移动电话、平板电脑、笔记本电脑或可佩戴技术。使用接口34和/或计算装置54，用户可将他的或她的重量及优选的头枕组件10的展开位置20作为资料数据52保存在存储器48中。这样，一旦重量传感器26读取了资料数据52的某一百分比(例如10％)内的重量，其就将头枕组件10移动到与该用户的偏好对应的展开位置20，例如，处于展开位置20的头枕组件10的竖直位置和倾斜位置。不管任何所储存的用户偏好如何，如果在座椅16中检测到任何乘客，则本文描述的实施方式不将头枕组件10移动到完全收起位置22，以确保在车辆运行期间头枕组件10的安全优点是可用的。
在图8中呈现了包括与在车辆中收起和展开头枕组件相关联的步骤的软件实施方法100。方法100可由微处理器实施，并且最初包括感测车辆座椅上的重量高于预定阈值的步骤102。方法100通过将重量读数与多个所保存的用户资料中的一个进行匹配104而继续。方法100然后将头枕组件从收起位置移动到展开位置106。移动头枕组件106的步骤可包括根据匹配的资料来调节头枕组件倾斜108，并且还可包括根据匹配的资料来调节头枕组件高度110。连续地监测重量读数，并且方法100通过感测车辆座椅上的重量减小到低于预定阈值112而继续。在感测到重量减小之后，一旦重量读数已经低于预定阈值达预设量的时间，方法100就将头枕组件从展开位置移动到收起位置114。
应理解，头枕组件10的运动可限制于竖直平移运动，使得不需要更复杂的旋转调节机构。有利地，头枕组件10在不使用时可保持在收起位置22，允许减小视觉障碍和增加货物空间。当需要时，头枕组件10可自动地放置到展开位置20中，以使驾驶员和车辆乘客安全并舒适。
虽然仅结合有限数量的实施方式详细描述了本发明，但是应容易理解，本发明不限于这些公开的实施方式。相反，可修改本发明以结合此前未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变型、更改、替代或等效布置。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施方式，但是应理解，本发明的这些方面可仅包括所述实施方式中的一些。因此，本发明不应被视为由前述描述限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。

Claims (20)

1.一种用于在机动车辆中使用的车辆头枕组件，包括：
壳体；
调节部件，使所述壳体能操作地耦接到车辆座椅的座椅靠背；
致动器，包括能操作地耦接到所述调节部件的电机，所述电机实现所述壳体在展开位置和收起位置之间的运动；以及
传感器，用于检测乘客在所述车辆座椅上的存在，其中，所述车辆座椅上乘客的检测导致所述致动器将所述壳体从所述收起位置移动到所述展开位置。
2.根据权利要求1所述的车辆头枕组件，其中，当在所述车辆座椅上没有检测到乘客时，所述壳体总是处于所述收起位置。
3.根据权利要求1所述的车辆头枕组件，其中，所述传感器包括位于所述车辆座椅中的重量传感器。
4.根据权利要求3所述的车辆头枕组件，其中，所述重量传感器位于所述车辆座椅的座椅靠背中。
5.根据权利要求3所述的车辆头枕组件，其中，所述重量传感器位于所述车辆座椅的座椅底部中。
6.根据权利要求3所述的车辆头枕组件，其中，在所述重量传感器检测到所述车辆座椅上存在乘客之前，所述重量传感器具有预定重量阈值。
7.根据权利要求1所述的车辆头枕组件，其中，所述车辆座椅限定了凹部，并且在所述收起位置中，所述壳体至少部分地位于所述凹部内。
8.根据权利要求7所述的车辆头枕组件，其中，在所述收起位置中，所述壳体完全位于所述凹部内。
9.根据权利要求1所述的车辆头枕组件，其中，所述调节部件包括轴，所述轴包括齿条部分，并且所述电机包括小齿轮部分。
10.根据权利要求1所述的车辆头枕组件，包括与所述致动器通信的用户接口，以手动地改变所述壳体相对于所述座椅靠背的位置。
11.根据权利要求1所述的车辆头枕组件，其中，所述致动器位于所述壳体内。
12.根据权利要求1所述的车辆头枕组件，其中，所述致动器位于所述车辆座椅内。
13.根据权利要求1所述的车辆头枕组件，其中，所述壳体通过所述致动器而在所述展开位置和所述收起位置之间平移。
14.根据权利要求1所述的车辆头枕组件，其中，所述壳体通过所述致动器而在所述展开位置和所述收起位置之间旋转。
15.一种通过微处理器控制头枕组件的壳体在收起位置和展开位置之间运动的方法，所述微处理器配置为执行以下步骤：
感测车辆座椅上的高于预定阈值的重量；以及
响应于所感测的重量将所述壳体从收起位置移动到展开位置。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述微处理器还配置为将所感测的重量与多个所保存的用户资料中的一个进行匹配。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，移动所述壳体的步骤包括，根据所匹配的用户资料在所述展开位置中调节壳体高度和壳体倾斜中的至少一个。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括：
感测所述车辆座椅上低于预定阈值的减小的重量；以及
在重量读数低于预定阈值达预设量的时间之后，将所述壳体从所述展开位置移动到所述收起位置。
19.一种包括多个车辆座椅的车辆，每个车辆座椅包括头枕组件，每个头枕组件包括：
壳体；
调节部件，将所述壳体能操作地耦接到所述车辆座椅的座椅靠背；以及
致动器，包括能操作地耦接到所述调节部件的电机，所述电机实现所述壳体在展开位置和收起位置之间的运动，所述收起位置通过将所述壳体的至少一部分布置在所述座椅靠背的凹部内而限定。
20.根据权利要求19所述的车辆，还包括位于所述车辆座椅中的重量传感器，用于检测乘客在所述车辆座椅上的存在，其中，所述车辆座椅上乘客的检测导致所述致动器将所述壳体从所述收起位置移动到所述展开位置。
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