DE102020108120A1

DE102020108120A1 - Sitzdrehpositionssensor

Info

Publication number: DE102020108120A1
Application number: DE102020108120.0A
Authority: DE
Inventors: Mohammed Omar Faruque; S. M. Iskander Farooq; Mark A. Cuddihy; Dean M. Jaradi
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2020-10-01
Also published as: US10953771B2; CN111746362A; US20200307418A1

Abstract

Die Offenbarung stellt einen Sitzdrehpositionssensor bereit. Ein Fahrzeug beinhaltet eine Basis und einen Sitz, der bezogen auf die Basis gedreht werden kann. Das Fahrzeug beinhaltet eine schraubenförmige Rampe, die bezogen auf eines von der Basis und dem Sitz befestigt ist. Das Fahrzeug beinhaltet einen linearen variablen Differentialwandler (linear variable differential transformer - LVDT), der ein Gehäuse, das bezogen auf das andere von der Basis und dem Sitz befestigt ist, und einen Schieber beinhaltet, der durch das Gehäuse beweglich gestützt wird. Der Schieber berührt die schraubenförmige Rampe.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeugsitze und insbesondere einen Drehpositionssensor für einen Fahrzeugsitz.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeug kann eine Ausstattung beinhalten, die es den Insassen ermöglicht, einander während des Betriebs des Fahrzeugs zugewandt zu sein. Als ein Beispiel kann ein autonomes Fahrzeug autonom betrieben werden, wodurch es den Insassen des Fahrzeugs ermöglicht wird, mit dem Fahrzeug zu fahren, ohne den Betrieb des Fahrzeugs zu überwachen. Insbesondere kann das autonome Fahrzeug Sitze beinhalten, die sich zwischen Fahrten des Fahrzeugs zwischen einer nach vorne gerichteten und nach hinten gerichteten Position drehen können.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeug beinhaltet eine Basis und einen Sitz, der bezogen auf die Basis gedreht werden kann. Das Fahrzeug beinhaltet eine schraubenförmige Rampe, die bezogen auf eines von der Basis und dem Sitz befestigt ist. Das Fahrzeug beinhaltet einen linearen variablen Differentialwandler (linear variable differential transformer - LVDT), der ein Gehäuse, das bezogen auf das andere von der Basis und dem Sitz befestigt ist, und einen Schieber beinhaltet, der durch das Gehäuse beweglich gestützt wird. Der Schieber berührt die schraubenförmige Rampe.
Das Fahrzeug kann eine Magnetspule beinhalten, die mit dem Schieber des linearen variablen Differentialwandlers wirkverbunden ist.
Das Fahrzeug kann einen Computer beinhalten, der einen Prozessor und einen Speicher beinhaltet, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die durch den Computer ausgeführt werden können, um die Magnetspule zu betätigen, um den Schieber zu der schraubenförmigen Rampe und von dieser weg zu bewegen.
Die Magnetspule kann eine Wicklung und einen Anker beinhalten, wobei der Anker mit dem Schieber des linearen variablen Differentialwandlers verbunden ist.
Der Anker kann eine Längsachse aufweisen und der Schieber weist eine Längsachse auf, die von der Längsachse des Ankers beabstandet ist.
Der Anker kann eine Längsachse aufweisen und der Schieber weist eine Längsachse auf, die mit der Längsachse des Ankers ausgerichtet ist.
Das Fahrzeug kann eine Feder aufweisen, die den Schieber in Richtung der schraubenförmigen Rampe vorspannt.
Das Fahrzeug kann eine Schiene beinhalten, wobei die Basis gleitend an der Schiene angebracht ist.
Der Sitz kann unter Umständen bezogen auf die Basis um eine vertikale Achse gedreht werden.
Die schraubenförmige Rampe kann konzentrisch um die vertikale Achse sein.
Das Fahrzeug kann eine Drehsperre zwischen der Basis und dem Sitz beinhalten.
Ein Computer, der einen Prozessor und einen Speicher umfasst, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die durch den Computer ausgeführt werden können, um einen Schieber eines linearen variablen Differentialwandlers während einer Drehung eines Sitzes bezogen auf eine Basis von einer schraubenförmigen Rampe weg zu bewegen. Der lineare variable Differentialwandler ist an einem von der Basis und dem Sitz befestigt und die schraubenförmige Rampe ist an dem anderen von der Basis und dem Sitz befestigt. Die Anweisungen beinhalten Anweisungen zum Bewegen des Schiebers des linearen variablen Differentialwandlers in Berührung mit der schraubenförmigen Rampe, wenn der Sitz bezogen auf die Basis drehfest ist.
Die Anweisungen können Anweisungen zum Bestimmen einer linearen Position des Schiebers des linearen variablen Differentialwandlers, wenn der Schieber die schraubenförmige Rampe berührt, beinhalten.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zum Berechnen einer Drehposition des Sitzes auf Grundlage der linearen Position des Schiebers, wenn der Schieber die schraubenförmige Rampe berührt, beinhalten.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das einen Sitz beinhaltet, der gedreht werden kann.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Basis des Sitzes, der einen linearen variablen Differentialwandler, um die Drehung des Sitzes zu messen, auf einer anderen Längsachse als eine Magnetspule aufweist.
3 ist eine perspektivische Ansicht der Basis des Sitzes, der den linearen variablen Differentialwandler, um die Drehung des Sitzes zu messen, auf derselben Längsachse wie die Magnetspule aufweist.
4 ist eine Teilansicht des linearen variablen Differentialwandlers auf derselben Längsachse wie die Magnetspule.
5 ist ein Blockdiagramm eines Systems des Fahrzeugs.
6 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses, der von einem Computer des Fahrzeugs ausgeführt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen die gleichen Bezugszeichen in den mehreren Ansichten die gleichen Teile bezeichnen, beinhaltet ein Fahrzeug 10 eine Basis 12 und einen Sitz 14, der bezogen auf die Basis 12 gedreht werden kann. Das Fahrzeug 10 beinhaltet eine schraubenförmige Rampe 16, die bezogen auf eines von der Basis 12 und dem Sitz 14 befestigt ist. Das Fahrzeug 10 beinhaltet einen linearen variablen Differentialwandler (linear variable differential transformer - LVDT) 18, der ein Gehäuse 20, das bezogen auf das andere von der Basis 12 und dem Sitz 14 befestigt ist, und einen Schieber 22 beinhaltet, der durch das Gehäuse 20 beweglich gestützt wird. Der Schieber 22 berührt die schraubenförmige Rampe 16.
Der Sitz 14 kann sich in dem Fahrzeug 10 um 360 Grad drehen. Die Drehposition des Sitzes 14 kann unter Verwendung des LVDT 18 und der schraubenförmigen Rampe 16 bestimmt werden. Der Schieber 22 des LVDT 18 berührt die schraubenförmige Rampe 16 und der Schieber 22 bewegt sich bezogen auf das Gehäuse 20 des LVDT 18, wenn der Schieber 22 entlang der schraubenförmigen Rampe 16 verschoben wird. Die Position des Schiebers 22 bezogen auf das Gehäuse 20 gibt die Drehposition des Sitzes 14 an, wie nachfolgend beschrieben. Die Drehposition des Sitzes 14 kann verwendet werden, um zum Beispiel Insassenrückhaltesysteme des Fahrzeugs 10 zu betreiben.
Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet das Fahrzeug 10 eine Karosserie 24. Die Karosserie 24 des Fahrzeugs 10 definiert eine Fahrgastzelle 26, um Insassen des Fahrzeugs 10, falls vorhanden, unterzubringen. Die Karosserie 24 des Fahrzeugs 10 beinhaltet einen Boden 28, der an der Unterseite der Fahrgastzelle 26 angeordnet ist.
Die Fahrgastzelle 26 beinhaltet einen oder mehrere Sitze 12. Das Fahrzeug 10 kann eine beliebige geeignete Anzahl an Sitzen 12 in einer beliebigen geeigneten Position beinhalten, z. B. Vordersitze, Rücksitze, linke Seite, rechte Seite usw. Die Position und Ausrichtung der Sitze 12 und Komponenten davon können unter Umständen eingestellt werden.
Der Sitz 14 kann eine Rückenlehne 30, eine Sitzfläche 32 und eine Kopfstütze 34 beinhalten. Die Kopfstütze 34 kann von der Rückenlehne 30 gestützt werden und kann bezogen auf die Rückenlehne 30 stationär oder beweglich sein. Die Rückenlehne 30 kann von der Sitzfläche 32 gestützt werden und in Bezug auf die Sitzfläche 32 stationär oder beweglich sein. Die Rückenlehne 30, die Sitzfläche 32 und/oder die Kopfstütze 34 können unter Umständen in mehreren Freiheitsgraden eingestellt werden. Insbesondere können/kann die Rückenlehne 30, die Sitzfläche 32 und/oder die Kopfstütze 34 unter Umständen selbst eingestellt werden, anders ausgedrückt können sich verstellbare Komponenten innerhalb der Rückenlehne 30, der Sitzfläche 32 und/oder der Kopfstütze 34 befinden, und/oder können unter Umständen bezogen aufeinander eingestellt werden.
Der Sitz 14 kann einen Sockel 36 beinhalten. Der Sockel 36 kann an der Sitzfläche 32 befestigt sein und stützt die Sitzfläche 32 an der Basis 12. Der Sockel 36 kann auf eine beliebige geeignete Weise an der Sitzfläche 32 befestigt sein, z. B. durch Schweißen, Befestigungsmittel usw. Die Basis 12 beinhaltet eine Öffnung 38, die den Sockel 36 des Sitzes 14 aufnimmt. Die Basis 12 kann den Sockel 36 des Sitzes 14 stützen. Der Sockel 36 kann sich von der Basis 12 zu der Sitzfläche 32 erstrecken.
Das Fahrzeug 10 kann eine Schiene 40 beinhalten, die an dem Boden 28 befestigt ist. In dem in 1-3 gezeigten Beispiel ist die Schiene 40 in einer Fahrzeuglängsrichtung langgestreckt, d. h. im Fahrzeug vor einer Fahrzeugrückwärtsrichtung. In einem weiteren Beispiel kann sich die Schiene 40 in eine Fahrzeugquerrichtung erstrecken. Die Schiene 40 kann auf eine beliebige geeignete Weise an dem Boden 28 befestigt sein, z.B. durch Schweißen, Befestigungsmittel usw.
Die Basis 12 kann gleitend an der Schiene 40 angebracht sein, d. h., die Basis 12 kann bezogen auf den Boden 28 der Fahrgastzelle 26 entlang der Schiene 40 gleiten. In einem solchen Beispiel gleiten die Basis 12 und der Sitz 14 als eine Einheit entlang der Schiene 40. Die Basis 12 kann unter Umständen lösbar an der Schiene 40 verriegelt werden, sodass die Basis 12 und der Sitz 14 entlang der Schiene 40 eingestellt und entlang der Schiene 40 an Ort und Stelle verriegelt werden können. Beispielsweise können sich Klemmen, Magnetspulen, Motoren, Zahnräder usw. zwischen der Basis 12 und der Schiene 40 befinden, um die Basis 12 und die Schiene 40 selektiv bezogen aufeinander zu verriegeln. Das Verriegeln und Entriegeln der Basis 12 bezogen auf die Schiene 40 können automatisiert werden (z.B. durch elektromechanische Hardware, wie etwa Schalter, Motoren und/oder Magnetspulen usw.) oder manuell sein (z. B. durch mechanische Hardware, wie etwa einen Hebel).
Der Sitz 14 kann bezogen auf die Basis 12 gedreht werden. Der Sitz 14 kann unter Umständen um eine vertikale Achse gedreht werden, wobei die Öffnung 38 der Basis 12 konzentrisch um die vertikale Achse ist. Der Sockel 36 des Sitzes 14 kann sich von der Sitzfläche 32 durch die Basis 12 entlang der vertikalen Achse erstrecken. Der Sitz 14 kann sich zwischen einer unbegrenzten Anzahl an Positionen um die vertikale Achse drehen, d. h., der Sitz 14 kann einer unbegrenzten Anzahl an Richtungen in der Fahrgastzelle 26 zugewandt sein. Wie nachfolgend beschrieben, kann der Sitz 14 in einer beliebigen ausgewählten Position lösbar verriegelt werden.
Wie vorangehend dargelegt, ist die schraubenförmige Rampe 16 bezogen auf eines von der Basis 12 und dem Sitz 14 befestigt. In dem in 2 und 3 gezeigten Beispiel ist die schraubenförmige Rampe 16 an der Basis 12 befestigt und erstreckt sich um den Sockel 36 des Sitzes 14. In diesem Beispiel ist die schraubenförmige Rampe 16 bezogen auf die Basis 12 stationär, wenn sich der Sitz 14 bezogen auf die Basis 12 dreht. In einem weiteren Beispiel kann die schraubenförmige Rampe 16 an dem Sitz 14 befestigt sein, z. B. an dem Sockel 36 des Sitzes 14. In einem Beispiel, in dem die schraubenförmige Rampe 16 an dem Sitz 14 befestigt ist, dreht sich die schraubenförmige Rampe 16 mit dem Sitz 14, wenn sich der Sitz 14 bezogen auf die Basis 12 dreht.
Die schraubenförmige Rampe 16 beinhaltet ein unteres Ende 42 und ein oberes Ende 44. Die schraubenförmige Rampe 16 erstreckt sich von dem unteren Ende 42 zu dem oberen Ende 44 schraubenförmig um den Socke 36, wobei das obere Ende 44 im Allgemeinen vertikal von dem unteren Ende 42 beabstandet ist. Die schraubenförmige Rampe 16 ist konzentrisch um die vertikale Achse, d. h., die schraubenförmige Rampe 16 ist konzentrisch um den Sockel 36 des Sitzes 14.
Der LVDT 18 erstreckt sich entlang einer Längsachse, die im Allgemeinen parallel zu der vertikalen Achse ist. Der LVDT 18 beinhaltet eine Primärwicklung 46 und ein Paar von Sekundärwicklungen 48, die in dem Gehäuse 20 angeordnet sind. Die Wicklungen sind innerhalb des Gehäuses 20 gestapelt, wobei die Primärwicklung 46 zwischen den zwei Sekundärwicklungen 48 positioniert ist. Die Wicklungen 46, 48 sind konzentrisch um die Längsachse des LVDT 18. Die Wicklungen 46, 48 definieren eine Bohrung 50, die sich entlang der Längsachse und durch die Mittelpunkte der Wicklungen 46, 48 erstreckt. Die Bohrung 50 kann zylindrisch sein.
Der LVDT 18 beinhaltet einen Kern 52, der in der Bohrung 50 angeordnet ist. Der Kern 52 kann entlang der Bohrung 50 entlang der Längsachse axial bewegt werden. Der Kern 52 befindet sich in einer neutralen Position, wenn der Kern 52 in gleichem Abstand zwischen der Oberseite und der Unterseite des Gehäuses 20 beabstandet ist, d. h., der Kern 52 ist in der neutralen Position mit der Primärwicklung 46 ausgerichtet.
Eine Abweichung des Kerns 52 von der neutralen Position wird gemessen, um die Position des Schiebers 22 zu bestimmen. Insbesondere erzeugen der Kern 52, die Primärwicklung 46 und die Sekundärwicklungen 48 ein Magnetfeld. Das Magnetfeld wird verwendet, um die Position des Kerns 52 innerhalb der Bohrung 50 zu bestimmen. Wenn sich der Kern 52 an verschiedenen Positionen in der zylindrischen Bohrung 50 befindet, wird ein unterschiedliches Magnetfeld zwischen dem Kern 52, der Primärwicklung 46 und den Sekundärwicklungen 48 erzeugt. Auf Grundlage der Änderung des Magnetfeldes kann die lineare Verschiebung des Kerns 52 innerhalb der Bohrung 50 bestimmt werden, d. h., es kann eine lineare Messung der Verschiebung des Kerns 52 aus der neutralen Position bestimmt werden.
Der Schieber 22 ist an dem Kern 52 des LVDT 18 angebracht. Der Kern 52 und der Schieber 22 des LVDT 18 bewegen sich zusammen als eine Einheit. Dementsprechend bewegt sich der Kern 52, wenn der Schieber 22 auf der schraubenförmigen Rampe 16 verschoben wird. Eine Messung der linearen Verschiebung des Schiebers 22 kann auf Grundlage der linearen Verschiebung des Kerns 52 aus der neutralen Position bestimmt werden. Anders ausgedrückt kann die Drehposition des Sitzes 14 auf Grundlage der vertikalen Position des Schiebers 22 bestimmt werden.
Der Schieber 22 des LVDT 18 kann zum Messen der Drehposition des Sitzes 14 in Berührung mit der schraubenförmigen Rampe 16 vorgespannt sein und kann von der schraubenförmigen Rampe 16 weg eingefahren werden, um es dem Sitz 14 zu ermöglichen, sich bezogen auf die Basis 12 zu drehen. Insbesondere ist der Schieber 22 gegen die schraubenförmige Rampe 16 vorgespannt, wenn der Sitz 14 bezogen auf die Basis 12 drehfest ist. Wenn sich der Sitz 14 um die vertikale Achse dreht, wird der Schieber 22 von der schraubenförmigen Rampe 16 weg eingefahren. Insbesondere wird der Schieber 22 von der schraubenförmigen Rampe 16 weg in eine Position über dem oberen Ende 44 der Rampe eingefahren, sodass sich der Sitz 14 um 360 Grad drehen kann, ohne das obere Ende 44 zu berühren.
Als ein Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 10 eine Magnetspule 54, die den Schieber 22 bezogen auf die schraubenförmigen Rampe 16 aus- und einfährt. Die Magnetspule 54 ist mit dem Schieber 22 des LVDT 18 wirkverbunden, um den Schieber 22 bezogen auf das Gehäuse 20 des LVDT 18 zu bewegen. Insbesondere beinhaltet die Magnetspule 54 einen Anker 56, der an den Kern 52 und den Schieber 22 des LVDT 18 gekoppelt ist, um den Schieber 22 zu bewegen. Der Anker 56, der Kern 52 und der Schieber 22 können einheitlich sein, d. h. ein einzelnes Materialstück ohne Nähte, Verbindungen, Befestigungsmittel oder Klebstoffe, die es zusammenhalten. Als ein weiteres Beispiel können/kann der Anker 56, der Kern 52 und/oder der Schieber 22 getrennt geformt und anschließend zusammengebaut werden.
Die Magnetspule 54 kann eine Feder 58 zum Vorspannen des Ankers 56 in Richtung der schraubenförmigen Rampe 16 oder von dieser weg beinhalten. Die Magnetspule 54 beinhaltet ein Gehäuse 60 und eine Wicklung 62, die in dem Gehäuse 60 angeordnet sind. Das Gehäuse 60 ist an dem Sitz 14 befestigt, z. B. an dem Sockel 36 des Sitzes 14. In dem in 4 gezeigten Beispiel spannt die Feder 58 den Anker 56 in Richtung der schraubenförmigen Rampe 16 vor und wird durch eine Aktivierung der Magnetspule 54 der Anker 56 gegen die Vorspannung der Feder 58 von der schraubenförmigen Rampe 16 weg eingefahren. In einem weiteren Beispiel kann die Feder 58 den Anker 56 von der schraubenförmigen Rampe 16 weg vorspannen und kann durch eine Aktivierung der Magnetspule 54 der Anker 56 gegen die Vorspannung der Feder 58 in Richtung der schraubenförmigen Rampe 16 ausgefahren werden. Die Feder 58 kann zum Beispiel an dem Anker 56 anliegen. Die Feder 58 kann sich in dem Gehäuse 60 befinden.
In einem Beispiel können das Gehäuse 60 und der Anker 56 der Magnetspule 54 wie in 2 gezeigt zu der Längsachse des Schiebers 22 versetzt sein. In einem solchen Beispiel kann der Anker 56 eine horizontale Komponente beinhalten, z. B. eine Biegung, eine Halterung usw., die mit dem Schieber 22 verbunden ist.
In einem weiteren Beispiel können die Magnetspule 54 und der LVDT 18 wie in 3 gezeigt axial ausgerichtet sein. Anders ausgedrückt weist der Anker 56 eine Längsachse auf, die mit der Längsachse des Schiebers 22 ausgerichtet ist. In diesem Beispiel kann die Magnetspule 54 mit dem LVDT 18 gestapelt werden. In einem solchen Beispiel bewegen sich der Anker 56 der Magnetspule 54 und der Kern 52 des LVDT 18 zusammen als eine Einheit entlang der Längsachse.
Die Basis 12 kann eine Hülle 64 beinhalten, die den Sockel 36 des Sitzes 14 umgibt. Die Hülle 64 ist bezogen auf die Basis 12 befestigt, d. h., die Hülle 64 dreht sich bezogen auf die Basis 12 nicht, wenn sich der Sitz 14 dreht. Die schraubenförmige Rampe 16, der LVDT 18 und die Magnetspule 54 befinden sich zwischen dem Sockel 36 des Sitzes 14 und der Hülle 64.
Unter Bezugnahme auf 5 kann das Fahrzeug 10 eine Drehsperre 66 zwischen der Basis 12 und dem Sitz 14 beinhalten. Die Drehsperre 66 verriegelt lösbar eine Drehung des Sitzes 14 bezogen auf die Basis 12. Wenn die Drehsperre 66 gelöst wird, kann sich der Sitz 14 bezogen auf die Basis 12 um die vertikale Achse drehen. Die Drehsperre 66 kann zum Beispiel eine Magnetspule, eine Klemme oder ein beliebiger geeigneter Mechanismus sein, der die Drehung des Sitzes 14 bezogen auf die Basis 12 lösbar verriegelt.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 5 kann das Fahrzeug 10 einen Motor 68 zum Drehen des Sitzes 14 bezogen auf die Basis 12 beinhalten. Der Motor 68 kann zwischen dem Sockel 36 und der Basis 12 angeordnet sein, um den Sockel 36 bezogen auf die Basis 12 zu drehen. Der Motor 68 kann ausgebildet sein, um den Sockel 36 bezogen auf die Basis 12 zu drehen, wenn die Drehsperre 66 entriegelt ist. Als ein weiteres Beispiel kann der Motor 68 sowohl als Drehsperre 66 als auch als Drehmotor 68 betrieben werden. Anders ausgedrückt kann der Motor 68 die Drehposition des Sockels 36 bezogen auf die Basis 12 beibehalten, wenn der Motor 68 stationär ist, und kann den Sockel 36 bezogen auf die Basis 12 drehen, wenn der Motor 68 aktiviert ist.
Das Verriegeln und Entriegeln des Sitzes 14 bezogen auf die Basis 12 kann automatisiert werden (z. B. durch elektromechanische Hardware, wie etwa Schalter, Motoren und/oder Magnetspulen usw.) oder manuell sein (z. B. durch mechanische Hardware, wie etwa einen Hebel). Der Sitz 14 kann eine Benutzerschnittstelle 70 beinhalten, z. B. eine Taste, einen Hebel, einen Schalter usw., die das Ineingriffbringen und Lösen der Drehsperre 66 steuert. Wenn die Benutzerschnittstelle 70 betätigt wird, um die Drehsperre 66 zu lösen, um eine Drehung des Sitzes 14 bezogen auf die Basis 12 zu ermöglichen, wird der Schieber 22 des LVDT 18 von der schraubenförmigen Rampe 16 wegbewegt, und wenn die Benutzerschnittstelle 70 betätigt wird, um die Drehsperre 66 in Eingriff zu bringen, um eine Drehung des Sitzes 14 bezogen auf die Basis 12 zu verhindern, wird der Schieber 22 des LVDT 18 in Richtung der schraubenförmigen Rampe 16 bewegt.
Das Fahrzeug 10 kann einen Computer 72 beinhalten. Der Computer 72 kann in Kommunikation mit einem Kommunikationsnetzwerk 74 des Fahrzeugs 10 stehen, um Anweisungen an Komponenten des Fahrzeugs 10 zu senden und/oder von diesen zu empfangen. Bei dem Computer 72 kann es sich um eine mikroprozessorbasierte Rechenvorrichtung handeln, die über Schaltkreise, Chips oder andere elektronische Komponenten umgesetzt ist. Der Computer 72 beinhaltet einen Prozessor, einen Speicher usw. Der Speicher des Computers 72 schließt einen Speicher zum Speichern von Anweisungen ein, die durch den Prozessor ausgeführt werden können, sowie zum elektronischen Speichern von Daten und/oder Datenbanken.
Der Computer 72, der über Schaltkreise, Chips oder andere elektronische Komponenten umgesetzt ist, ist in ein Fahrzeugsteuersystem zum Ausführen von verschiedenen Vorgängen, einschließlich der hierin beschriebenen, integriert. Der Computer 72 ist eine Rechenvorrichtung, die im Allgemeinen den Prozessor und den Speicher beinhaltet, wobei der Speicher eine oder mehrere Formen von computerlesbaren Medien beinhaltet und Anweisungen darauf gespeichert sind, die durch den Computer 72 ausgeführt werden können, um verschiedene Vorgänge durchzuführen, einschließlich solche, die hierin offenbart sind. Der Speicher des Computers 72 speichert ferner im Allgemeinen Remote-Daten, die über verschiedene Kommunikationsmechanismen empfangen werden; z. B. ist der Computer 72 im Allgemeinen für Kommunikationen auf einem Computer-Area-Network-(CAN-)Bus oder dergleichen und/oder zur Verwenden von weiteren drahtgebundenen oder drahtlosen Protokollen, z.B. Bluetooth usw., konfiguriert. Der Computer 72 kann außerdem eine Verbindung zu einem On-Board-Diagnoseanschluss (OBD-II) aufweisen. Der Computer 72 kann Meldungen über ein Fahrzeugnetzwerk 74 unter Verwendung von Ethernet, WLAN, des CAN-Busses, einem Local Interconnect Network (LIN) und/oder weiteren drahtgebundenen oder drahtlosen Mechanismen an verschiedene Vorrichtungen in dem Fahrzeug 10 übertragen und/oder Meldungen von den verschiedenen Vorrichtungen empfangen, z. B. den Steuerungen, Aktoren, Sensoren usw., wie hierin erörtert.
Der Prozessor des Computers 72 kann zum Senden und Empfangen von Signalen programmiert sein. Der Prozessor kann Signale senden, um Vorgänge von Komponenten in dem Fahrzeug 10 auf Grundlage von dem Empfangen von Signalen auszuführen.
Wie in 5 gezeigt, beinhaltet das Kommunikationsnetzwerk 74 Hardware, wie etwa einen Kommunikationsbus, um die Kommunikation unter den Fahrzeugkomponenten zu unterstützen. Das Kommunikationsnetzwerk 74 kann drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation unter den Fahrzeugkomponenten gemäß einer Reihe von Kommunikationsprotokollen unterstützen, wie etwa Controller Area Network (CAN), Ethernet, WLAN, Local Interconnect Network (LIN) und/oder anderen drahtgebundenen oder drahtlosen Mechanismen.
Unter Bezugnahme auf 6 beinhaltet der Computer 72 den Prozessor und den Speicher, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die der Prozessor zu Folgendem ausführen kann: Empfangen eines Signals, das angibt, dass sich der Sitz 14 bezogen auf die Basis 12 dreht, Bereitstellen einer Anweisung, den Schieber 22 von der schraubenförmigen Rampe 16 einzufahren, Empfangen eines Signals, das angibt, dass der Sitz 14 bezogen auf die Basis 12 befestigt ist, und Bereitstellen einer Anweisung, den Schieber 22 in Berührung mit der schraubenförmigen Rampe 16 auszufahren. Auf dem Speicher können Anweisungen zum Durchführen des Prozesses 600 und der in 6 gezeigten Schritte gespeichert sein.
Unter Bezugnahme auf Block 605 sind auf dem Speicher Anweisungen gespeichert, die von dem Prozessor ausgeführt werden können, um Anweisungen zum Drehen des Sitzes 14 zu empfangen. In einem Beispiel kann die Anweisung zum Drehen des Sitzes 14 von der Benutzerschnittstelle 70 empfangen werden. In einem weiteren Beispiel kann das Fahrzeug 10 die Anweisung empfangen, den Sitz 14 zu drehen, z. B. automatisch.
Unter Bezugnahme auf Block 610 können die Anweisungen Anweisungen zum Lösen der Drehsperre 66 als Reaktion auf Empfangen der Anweisung zum Drehen des Sitzes 14 beinhalten. Wenn die Drehsperre 66 gelöst wird, kann sich der Sitz 14 frei drehen, entweder manuell von einem Insassen oder automatisch.
Unter Bezugnahme auf Block 615 beinhalten die Anweisungen Anweisungen zum Bewegen des Schiebers 22 von der schraubenförmigen Rampe 16 weg als Reaktion auf Empfangen der Anweisung zum Drehen des Sitzes 14. Beispielsweise beinhalten die Anweisungen Anweisungen zum Aktivieren oder Deaktivieren der Magnetspule 54, um den Schieber 22 von der schraubenförmigen Rampe 16 weg zu bewegen.
Unter Bezugnahme auf Block 620 können die Anweisungen Anweisungen zum Drehen des Sitzes 14 beinhalten. In Beispielen, in denen der Sitz 14 automatisch gedreht wird, z. B. durch den Motor 68, können auf dem Speicher Anweisungen gespeichert sein, die von dem Prozessor ausgeführt werden können, um den Motor 68 anzuweisen, den Sockel 36 bezogen auf die Basis 12 zu drehen. In der Alternative kann der Sitz 14 wie vorangehend dargelegt manuell gedreht werden, z.B. durch den Insassen. Unter Bezugnahme auf Entscheidungsblock 625 beinhalten die Anweisungen Anweisungen zum Bestimmen, dass die Drehung des Sitzes 14 abgeschlossen ist. Als ein Beispiel kann Block 625 Empfangen einer Anweisung, z. B. von der Benutzerschnittstelle 70, dass die Drehung abgeschlossen ist, beinhalten. Als ein weiteres Beispiel kann Block 625 Identifizieren, dass die Drehung abgeschlossen ist, beinhalten, wenn der Sitz 14 für eine vorbestimmte Zeitdauer bezogen auf die Basis 12 stationär ist.
Als Reaktion auf die Identifizierung, dass die Drehung des Sitzes 14 abgeschlossen ist, beinhalten die Anweisungen eine Anweisung zum Drehverriegeln des Sitzes 14 bezogen auf die Basis 12, um eine Drehung des Sitzes 14 zu verhindern, wie in Block 630 gezeigt. Beispielsweise können die Anweisungen Anweisen der Drehverriegelung 66, den Sockel 36 bezogen auf die Basis 12 zu verriegeln, beinhalten.
Unter Bezugnahme auf Block 635 können die Anweisungen als Reaktion auf die Identifizierung, dass die Drehung des Sitzes 14 abgeschlossen ist, und/oder die Anweisung, den Sitz 14 bezogen auf die Basis 12 drehbar zu verriegeln, eine Anweisung, den Schieber 22 des LVDT 18 in Berührung mit der schraubenförmigen Rampe 16 zu bringen, beinhalten. Der Schieber 22 bleibt in Berührung mit der schraubenförmigen Rampe 16, wenn der Sitz 14 bezogen auf die Basis 12 drehfest ist.
Unter Bezugnahme auf Block 640 beinhalten die Anweisungen Anweisungen zum Bestimmen einer linearen Position des Schiebers 22 des LVDT 18, wenn der Schieber 22 die schraubenförmige Rampe 16 berührt. Ein Signal des LVDT 18 kann an den Computer 72 gesendet werden. Das Signal des LVDT 18 beinhaltet eine Messung der linearen Position des Schiebers 22, wenn der Schieber 22 die schraubenförmige Rampe 16 berührt.
Unter Bezugnahme auf Block 645 beinhalten die Anweisungen eine Anweisung zum Berechnen einer Drehposition des Sitzes 14 auf Grundlage der linearen Position des Schiebers 22, wenn der Schieber 22 die schraubenförmige Rampe 16 berührt. Die Drehposition stellt die Richtung bereit, in die der Sitz 14 gewandt ist. Die Drehposition kann von dem Computer 72 an andere Systeme innerhalb des Fahrzeugs 10 gesendet werden, sodass andere Systeme in dem Fahrzeug 10 auf Grundlage der Drehposition des Sitzes 14 eingestellt werden können, z. B. ein Rückhaltesteuermodul usw.
Unter Bezugnahme auf Block 650 beinhalten die Anweisungen Steuern eines Insassenrückhaltesystems auf Grundlage der in Block 645 berechneten Drehposition des Sitzes 14 und/oder der Richtung des Fahrzeugaufpralls. Insbesondere kann das Insassenrückhaltesystem Rückhaltekomponenten beinhalten, darunter (an dem Sitz 14 und/oder anderen Komponenten des Fahrzeugs 10 montierte) Airbags, Sicherheitsgurte, Gurtstraffer usw. Das Insassenrückhaltesystem kann ein Rückhaltesteuermodul zum Steuern der Rückhaltekomponenten beinhalten, d. h. zum selektiven Aktivieren oder Nichtaktivieren der Rückhaltekomponenten als Reaktion auf einen Fahrzeugaufprall. Auf Grundlage der Drehrichtung des Sitzes 14 und/oder der Richtung des Fahrzeugaufpralls kann der Computer 72 bestimmen, welche Rückhaltekomponenten als Reaktion auf den Fahrzeugaufprall aktiviert oder nicht aktiviert werden.
Als ein Beispiel kann das Fahrzeug 10 einen oder mehrere Airbags beinhalten, die einen oder mehrere am Sitz montierte Airbags 76 und einen oder mehrere an der Karosserie montierte Airbags einschließen. Bei den am Sitz montierten Airbags 76 kann es sich zum Beispiel um einen linken Airbag, einen rechten Airbag und/oder einen beliebigen an der Rückenlehne 30, der Sitzfläche 32 und/oder der Kopfstütze montierten Airbag handeln. Bei den an der Karosserie montierten Airbags kann es sich zum Beispiel um einen Vorhangairbag, einen an der Decke montierten Airbag, einen am Boden montierten Airbag und/oder einen an der Tür montierten Airbag usw. handeln. Der Speicher kann Anweisungen beinhalten, die durch den Prozessor ausgeführt werden können, um selektiv eine beliebige Komponente des Insassenrückhaltesystems auf Grundlage der Drehposition des Sitzes 14 wie durch das LVDT 18 an der schraubenförmigen Rampe 16 gemessen und/oder der Richtung des Fahrzeugaufpralls zu aktivieren. Anders ausgedrückt kann der Speicher Anweisungen zum Aktivieren einiger Komponenten des Insassenrückhaltesystems und zum Nichtaktivieren anderer Komponenten des Insassenrückhaltesystems auf Grundlage der Drehposition des Sitzes 14 und/oder der Richtung des Fahrzeugaufpralls beinhalten. Die Wahl, welche Komponenten des Insassenrückhaltesystems aktiviert/nicht aktiviert werden, basiert auf Steuern der kinematischen Werte des Insassen auf Grundlage der Drehposition des Sitzes 14 und/oder der Richtung des Fahrzeugaufpralls. Der Speicher kann einen Algorithmus, eine Nachschlagetabelle usw. beinhalten, die Regeln bereitstellen, für die Komponenten des Insassenrückhaltesystems aktiviert werden oder nicht aktiviert werden.
Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie vielmehr der Beschreibung als der Einschränkung dienen soll.
Die Verwendung von „als Reaktion auf“ und „nach dem Bestimmen“ gibt eine kausale Beziehung an, nicht nur eine rein temporale Beziehung. In Anbetracht der vorangehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und die Offenbarung kann anders als konkret beschrieben umgesetzt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Basis; einen Sitz, der bezogen auf die Basis gedreht werden kann; eine schraubenförmige Rampe, die bezogen auf eines von der Basis und dem Sitz befestigt ist; und einen linearen variablen Differentialwandler, der ein Gehäuse, das bezogen auf das andere von der Basis und dem Sitz befestigt ist, und einen Schieber aufweist, der durch das Gehäuse beweglich gestützt wird, wobei der Schieber die schraubenförmige Rampe berührt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eine Magnetspule gekennzeichnet, die mit dem Schieber des linearen variablen Differentialwandlers wirkverbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch einen Computer gekennzeichnet, der einen Prozessor und einen Speicher beinhaltet, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die durch den Computer ausgeführt werden können, um die Magnetspule zu betätigen, um den Schieber zu der schraubenförmigen Rampe hin oder von dieser weg zu bewegen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Magnetspule eine Wicklung und einen Anker, wobei der Anker mit dem Schieber des linearen variablen Differentialwandlers verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Anker eine Längsachse auf und weist der Schieber eine Längsachse auf, die von der Längsachse des Ankers beabstandet ist.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Anker eine Längsachse auf und weist der Schieber eine Längsachse auf, die mit der Längsachse des Ankers ausgerichtet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eine Feder gekennzeichnet, die den Schieber in Richtung der schraubenförmigen Rampe vorspannt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eine Schiene gekennzeichnet, wobei die Basis gleitend an der Schiene angebracht ist.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Sitz bezogen auf die Basis um eine vertikale Achse gedreht werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die schraubenförmige Rampe konzentrisch um die vertikale Achse.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eine Drehsperre zwischen der Basis und dem Sitz gekennzeichnet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Computer bereitgestellt, der einen Prozessor und einen Speicher aufweist, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die durch den Computer zu Folgendem ausgeführt werden können: Bewegen eines Schiebers eines linearen variablen Differentialwandlers von einer schraubenförmigen Rampe weg während einer Drehung eines Sitzes bezogen auf eine Basis, wobei der lineare variable Differentialwandler an einem von der Basis und dem Sitz befestigt ist und die schraubenförmige Rampe an dem anderen von der Basis und dem Sitz befestigt ist; und Bewegen des Schiebers des linearen variablen Differentialwandlers in Berührung mit der schraubenförmigen Rampe, wenn der Sitz bezogen auf die Basis drehfest ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zum Bestimmen einer linearen Position des Schiebers des linearen variablen Differentialwandlers, wenn der Schieber die schraubenförmige Rampe berührt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zum Berechnen einer Drehposition des Sitzes auf Grundlage der linearen Position des Schiebers, wenn der Schieber die schraubenförmige Rampe berührt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Steuern eines Insassenrückhaltesystems auf Grundlage der Drehposition des Sitzes und/oder der Richtung des Fahrzeugaufpralls.

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine Basis; einen Sitz, der bezogen auf die Basis gedreht werden kann; eine schraubenförmige Rampe, die bezogen auf eines von der Basis und dem Sitz befestigt ist; und einen linearen variablen Differentialwandler, der ein Gehäuse, das bezogen auf das andere von der Basis und dem Sitz befestigt ist, und einen Schieber aufweist, der durch das Gehäuse beweglich gestützt wird, wobei der Schieber die schraubenförmige Rampe berührt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Magnetspule, die mit dem Schieber des linearen variablen Differentialwandlers wirkverbunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 2, ferner umfassend einen Computer, der einen Prozessor und einen Speicher beinhaltet, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die durch den Computer ausgeführt werden können, um die Magnetspule zu betätigen, um den Schieber zu der schraubenförmigen Rampe hin oder von dieser weg zu bewegen.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Magnetspule eine Wicklung und einen Anker beinhaltet, wobei der Anker mit dem Schieber des linearen variablen Differentialwandlers verbunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei der Anker eine Längsachse aufweist und der Schieber eine Längsachse aufweist, die von der Längsachse des Ankers beabstandet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Anker eine Längsachse aufweist und der Schieber eine Längsachse aufweist, die mit der Längsachse des Ankers ausgerichtet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-6, ferner umfassend eine Feder, die den Schieber in Richtung der schraubenförmigen Rampe vorspannt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-6, ferner umfassend eine Schiene, wobei die Basis gleitend an der Schiene angebracht ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-6, wobei der Sitz bezogen auf die Basis um eine vertikale Achse gedreht werden kann.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die schraubenförmige Rampe konzentrisch um die vertikale Achse ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-6, ferner umfassend eine Drehsperre zwischen der Basis und dem Sitz.
Computer, umfassend einen Prozessor und einen Speicher, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die durch den Computer zu Folgendem ausgeführt werden können: Bewegen eines Schiebers eines linearen variablen Differentialwandlers von einer schraubenförmigen Rampe weg während einer Drehung eines Sitzes bezogen auf eine Basis, wobei der lineare variable Differentialwandler an einem von der Basis und dem Sitz befestigt ist und die schraubenförmige Rampe an dem anderen von der Basis und dem Sitz befestigt ist; und Bewegen des Schiebers des linearen variablen Differentialwandlers in Berührung mit der schraubenförmigen Rampe, wenn der Sitz bezogen auf die Basis drehfest ist.
Computer nach Anspruch 12, wobei die Anweisungen ferner Anweisungen zum Bestimmen einer linearen Position des Schiebers des linearen variablen Differentialwandlers, wenn der Schieber die schraubenförmige Rampe berührt, beinhalten.
Computer nach Anspruch 13, wobei die Anweisungen ferner Anweisungen zum Berechnen einer Drehposition des Sitzes auf Grundlage der linearen Position des Schiebers, wenn der Schieber die schraubenförmige Rampe berührt, beinhalten.
Computer nach Anspruch 14, wobei die Anweisungen ferner Steuern eines Insassenrückhaltesystems auf Grundlage der Drehposition des Sitzes und/oder der Richtung des Fahrzeugaufpralls beinhalten.