冲击处理和超声波报警方法与流程

发明背景

1.技术领域

本发明涉及安全设备领域，并且更具体地涉及与基于超声波的儿童安全警报有关的能量吸收、冲击处理系统。

2.相关技术的讨论

冲击能通常是有害的和破坏性的。一种特殊情况是交通工具中的座椅系统，由于事故而造成对座椅系统上的冲击可能证明是威胁生命的。

交通工具座椅尤其是婴儿座椅的恰当使用以及需要确保婴儿不被遗忘在交通工具中是与交通工具有关的儿童安全要求的两个主要问题。已知的系统利用诸如蜂窝、wifi和蓝牙(bluetooth)的通信信道与用户的智能手机通信。例如，第2013049955号美国专利公布在描述检测到儿童存在于车辆座椅中的基础上，公开了一种用于为看护人提供通知的方法，该专利通过引用以其整体并入本文。检测到对象在车辆座椅内的物理存在。根据存在信息、与移动设备相关的范围信息、或其组合做出认定，在移动设备和车辆座椅之间的接近度阈值被满足。响应所检测到的对象的物理存在，产生通知消息以根据测定结果提示对象存在于车辆座椅中。开始向在车辆座椅的预定接近度内的移动设备发送通知消息。

发明概述

本发明的一个方面提供了一种超声波报警系统，该超声波报警系统包括超声波发射器和音频接收器，超声波发射器构造成以至少一个指定的频率发射至少一个超声波信号，音频接收器构造成接收至少一个超声波信号并且提供信号接收的指示。

本发明的一个方面提供了一种冲击处理系统，该冲击处理系统包括动态部分和至少一个能量吸收元件，动态部分安装在静态部分上，至少一个能量吸收元件构造成在冲击时限制动态部分相对于静态部分的运动，其中：系统还包括在静态部分和动态部分之间的至少一个连接件，该至少一个连接件具有附接到静态部分的至少一个静态元件和附接到动态部分的至少一个动态元件，至少一个能量吸收元件将静态部分连接到至少一个动态元件，并且至少一个静态元件构造成当在相反的冲击方向上冲击时限制动态部分相对于静态部分的运动和/或以将冲击的水平分量的至少一部分转换成施加到动态部分的竖直力分量的方式控制至少一个动态元件的轨迹。

本发明的这些、额外的和/或其它的方面和/或优点在下面的详细描述中陈述；可能地从详细描述可推断出；和/或通过本发明的实践可获得。

附图简述

为了更好地理解本发明的实施方案并且示出实施方案是如何生效的，现在仅通过示例的方式参考附图，在附图中相似的数字始终标示对应的元件或区段。

在附图中：

图1a至图1e以及图2a至图2e是根据本发明的一些实施方案的冲击处理系统的高级示意图。

图3a至图3c是根据本发明的一些实施方案的可应用于冲击处理系统的空间构型的力的计算和原理的高级示意图。

图4是根据本发明的一些实施方案的表征能量吸收元件的延伸-力的图表的示例。

图5a至图5b示意性示出了根据本发明的一些实施方案的冲击处理系统的概念性构型。

图6是根据本发明的一些实施方案的示意性示出冲击处理方法的高级示意流程图。

图7是根据本发明的一些实施方案的超声波报警系统的高级示意图。

图8是根据本发明的一些实施方案的在不同的距离处的超声波信号检测的高级示意图。

图9是根据本发明的一些实施方案的超声波报警方法的高级示意流程图。

发明详述

在陈述详细描述之前，陈述下文中将用到的某些术语的定义可能是有帮助的。

在该申请中针对部分或元件所使用的术语“动态”是指在冲击时其以可控的方式移动的能力。

现在特别详细地参照附图，应当强调的是，所示的特例是通过示例的方式且仅为了本发明的优选实施方案的说明性讨论的目的，并且为了提供被确信为本发明的原理和概念性方面的最实用和易于理解的描述而呈现。在这一点上，除了本发明的基本理解所需内容，不试图更详细地显示本发明的结构细节，对于本领域的技术人员来讲，附图的描述很明显地表明了如何在实践中实施本发明的几种形式。

在详细解释本发明的至少一个实施方案之前，应理解本发明在其应用中不限于下面描述中陈述的或附图中示出的部件的结构和布置细节。本发明可应用于其它实施方案或以各种方式实践或执行。而且，应理解，本文中所使用的用语和术语是为了描述的目的且不应视为是限制性的。

提供了冲击处理系统和相应的方法，该冲击处理系统包括动态部分和能量吸收元件，动态部分安装在静态部分上，能量吸收元件构造成在冲击时限制动态部分相对于静态部分的运动。该系统还包括在静态部分和动态部分之间的连接件，该连接件具有附接到静态部分的静态元件和附接到动态部分的动态元件。能量吸收元件将静态部分连接到动态部分，并且静态元件构造成当在相反的冲击反向上冲击时限制动态部分相对于静态部分的运动且/或以将冲击的水平分量的至少一部分转换成施加到动态部分的竖直力分量的方式控制动态元件的轨迹。

图1a至图1e以及图2a至图2e是根据本发明的一些实施方案的冲击处理系统100的高级示意图。图3a至图3c是根据本发明的一些实施方案的可应用于冲击处理系统100的空间构型的力的计算和原理的高级示意图。图3a至图3c以非限制的方式阐明了冲击处理系统100的各种实施方案和构型原理，而图1a至图1e和图2a至图2e举例说明了用于实施这些原理的一些实施方案的具体的但非限制性示例。

冲击处理系统100包括动态部分95(诸如座椅)和至少一个能量吸收元件120，动态部分95安装在静态部分90(诸如基座)上，至少一个能量吸收元件120构造成在冲击80(见图3a)时限制动态部分95相对于静态部分90的运动。系统100还包括(分别)在静态部分90和动态部分95之间的至少一个连接件130。连接件130(和130a)具有附接到静态部分90的静态元件135和附接到动态部分95的动态元件131(和132)。能量吸收元件120(120a、120b)可能地使用可移动连接件123将静态部分90连接到动态元件131(和/或132)，例如，作为非限制示例，连接件123a、123b借助于引导轨道将能量吸收元件120(120a、120b)可移动地连接到动态元件132。在某些非限制实施方案中，静态元件135可以构造成以将冲击的水平分量的至少一部分转换成施加到动态部分95(见图3a)的竖直力分量的方式控制动态元件131的轨迹140(以及140a，见图3a至图3c)。

例如，图1a和图1b示意性示出了具有两组连接件130、130a的冲击处理系统100。连接件130a包括静态元件135a和动态元件131a(以及132a)，静态元件135a包括相应的枢轴135a，动态元件131a(以及132a)铰接地连接到枢轴135a并且附接到动态部分95。连接件130包括静态元件135和动态元件131(以及132)，静态元件135包括至少一个枢轴135，动态元件131(以及132)铰接地连接到枢轴135并且铰接地连接到能量吸收元件120a、120b，该能量吸收元件120a、120b连接到静态部分90。在图1a和图1b中所示的实施方案中，能量吸收元件120a、120b构造成当在相应的两个相反的冲击方向中的任一个方向上冲击时限制动态部分95相对于静态部分90的运动。连接件130、130a确定冲击时动态部分95在任一方向上的轨迹。作为说明，图1a和图1b示意性描绘了在冲击之前和之后的冲击处理系统100的基座110(例如，用于座椅95的基座110)，如分别为状态111和112，其中能量吸收元件120a、120b处于非延伸状态121，并且在吸收后冲击80b后能量吸收元件120b处于延伸状态122。

图1c至图1e示意性示出了处于正常(无冲击)状态101(图1c)下、以及处于冲击状态102a、102b下(即在前冲击80a下(图1d)和在来自后方的冲击80b下(图1e，还有图1b)下)的冲击处理系统100。在两种冲击下，连接件130和130a移动以通过除了限制动态部分95相对于静态部分90的运动外还将冲击80a或80b的水平分量的至少一部分分别转换成施加到动态部分95的竖直力分量的方式，控制动态元件131和动态部分95的轨迹，以便在相应冲击时通过将施加在人上的应力重定向为更好地符合人的解剖结构和耐受性来防止或减小对动态部分95上的人的伤害。例如，改变人的定向可以减小因冲击而施加到脊柱的压力，并且相比于拉力脊柱更易受到压力的伤害。

在某些实施方案中，限制运动以及重定向力可用于重新设计静态部分90和/或动态部分95以改进其能量吸收能力以及，和/或减小其相应的重量或根据如冲击处理系统100所调节的预期力的施加对其进行设计。

在考虑动态部分95和连接件130、130a的定向后，在下面的图3a至图3c中示出的轨迹控制在图1c至图1e中也是明显的，即水平面和连接件130a之间的角度δ从状态101下的δ0到分别在前冲击状态102a和后冲击状态102b下的δ1(a)和δ1(b)的变化；竖直面和连接件130之间的角度θ从状态101下的θ0到分别在前冲击状态102a和后冲击状态102b下的θ1(a)和θ1(b)的变化；以及动态部分95的倾斜角度ε从状态101下的ε0到分别在前冲击状态102a和后冲击状态102b下的ε1(a)和ε1(b)所产生的变化(角度针对某些冲击值列举，并且角度显然取决于冲击值—特定的值可以根据冲击力的特定范围来配置)。具体地，在某些实施方案中，冲击处理系统100和连接件130、130a可以配置成呈现出角度δ0、δ1(a)、δ1(b)和θ0、θ1(a)、θ1(b)，在冲击时，角度δ0、δ1(a)、δ1(b)和θ0、θ1(a)、θ1(b)控制ε从ε0增加到ε1(a)和ε1(b)(即，ε0＜ε1(a)、ε1(b))，例如从ε0＜30°增加到ε1(a)、ε1(b)≥40°。

角度δ0、δ1(a)、δ1(b)和θ0、θ1(a)、θ1(b)由连接件130、130a的构型确定，并且具体地由静态元件135和动态元件131、132的附接点和附接到其的能量吸收元件120a、120b的附接点的空间构型确定，其可以根据要求配置和修改。例如，为了得到所示出的示例，能量吸收元件120a、120b分别经由限制轨道123a、123b连接到连接件130，限制轨道123a、123b确定相应的能量吸收元件120a、120b和动态元件132之间的连接点的能够运动的方向和范围。例如，在非限制性示出的示例中，能量吸收元件120b至动态元件132的连接件设计成当能量吸收元件120b在后冲击80b(图1e)时因而吸收能量后拉长时升高，并且从而增加了动态部分95的倾斜角度ε。在以下图2a至图2e中示出的某些实施方案中，能量吸收元件120至动态元件132的连接件设计成在前冲击80a(图2b、图2e)时在能量吸收元件120吸收能量时下降，并且因而使动态部分95的倾斜角度ε从ε0增加到ε1＞ε0(图2a、图2b)。在非限制性示例中，ε0可以是约25°，而ε1可以达到40°。系统构型可以布置成控制座椅的轨迹以例如通过在冲击时使座椅从水平位置倾斜到较大的角度而使就坐姿势在冲击时更直立。

图2a至图2e示意性示出了冲击处理系统100的非限制性实施方案，该冲击处理系统100具有单个且中央的能量吸收元件120，或具有两个侧部能量吸收元件120，能量吸收元件120经由连接件130将静态部分90连接到动态元件131(和/或132)，连接件130具有臂136，该臂136连接上动态元件131和下动态元件132，上动态元件131连接到动态部分95，下动态元件132连接到中央能量吸收元件120。图2a和图2c示出了非冲击状态101，图2b、图2e示出了冲击状态102，并且图2d示出了系统100对较小冲击80a的响应，和/或对系统100在较强冲击80a时的中间状态的响应。这样的构型可以通过一个或多个能量吸收元件120的其它布置来实现。

在冲击80a时(图2b、图2e)中央能量吸收元件120塑性延伸以吸收能量并且限制动态部分95相对于静态部分90的运动，并且中央能量吸收元件120被连接以通过将冲击80a的水平分量的至少一部分转换成施加到动态部分95的竖直力分量的方式控制动态元件132和131的轨迹来增加动态部分95的倾斜角度ε。

图3a至图3c是根据本发明的一些实施方案的可应用于冲击处理系统100的空间构型的力的计算和原理的高级示意图。虽然，出于解释的原因，在这些附图中示出了一个或两个能量吸收元件120、120a，但根据所示原理布置的能量吸收元件120的任何构型被认为包括在本公开的范围内。

图3a示意性示出了具有两组连接件130、130a的冲击处理系统100。在一组连接件(130)中，静态元件135包括枢轴135，并且动态元件包括臂138、139，臂138、139铰接地连接到枢轴135以形成固定的指定角度γ。臂138进一步连接到能量吸收元件120，并且臂139进一步连接到附接到动态部分95的动态元件131，且臂139确定动态元件131的轨迹140。在某些实施方案中，冲击处理系统100还包括一个或多个不同组的连接件(130a)，其中静态元件135包括相应的枢轴135a并且动态元件131a包括一个臂137，该臂137铰接地连接到枢轴135a和动态元件131a，动态元件131a附接到动态部分95，并且臂137确定动态元件131a的轨迹140a。

在图3a的基础上，给出下列计算和考虑事项以说明冲击处理系统100的设计原理。下列计算用于说明的目的并且因此被简化。具体地，说明性计算假设恒定水平的冲击80、无摩擦力并且应用了准静态(quasi-static)计算。仅参照静态部分95，准静态计算假设相对于点r的总力矩为零，根据呈现于图3a中的长度和角度的尺寸标注，σmr＝0暗示f·(c-a·sin(α))＝p·b·sin(β)(f是冲击80并且p是施加在连接件130a处的力)。将a定义为p/f＝(c-a·sin(α))/b·sin(β)，并且假设相对于点j(135)的总力矩为零，根据呈现于图3a中的长度和角度的尺寸标注，σmj＝0暗示f·[c-a·sin(α)+d·cos(θ)]＝p·l·sin(δ)+s·x·sin(γ)(s是能量吸收元件120施加在连接件130处的力)。在用a·f替代p后，得出下列关系：s＝f·[c-a·sin(α)+d·cos(θ)-a·l·sin(δ)]/[x·sin(γ)]。该关系允许通过控制冲击处理系统100中的其它角度和长度来影响α、θ和β，以在冲击80时使动态部分95的倾斜角度ε必要增加(例如，在最大冲击时从约25°增加到约40°)。

图3b和图3c示意性示出了冲击处理系统100中的静态元件133、133a以及动态元件131和131a的另外的构型，并且特别地示出了通过将冲击80的水平分量的至少一部分转换成施加到动态部分95的竖直力分量的方式控制动态元件131、131a的轨迹140、140a的另外的实施方案。动态元件131和131a可以在下面的图3a以及图1a至图1e、图2a至图2e和图5a至图5c中示出的任何公开的实施方案中实施。

在某些实施方案中，静态元件133、133a分别可以是成形为确定动态元件131、131a的轨迹140、140a的至少一个轨道133、133a，并且还可能地还将冲击80的水平分量的至少一部分转换成施加到动态部分95的竖直力分量以增加其倾斜角度ε。可替代地或另外地，转换可以通过能量吸收元件120的角定位来执行。图3c示出了直接附接到动态元件131、131a的能量吸收元件120，能量吸收元件120同时限制动态元件131、131a和附接的动态部分95，并且控制动态元件131、131a的轨迹140、140a以使其倾斜角度ε增加。轨道133、133a可以包括例如凹槽、脊部或凸轮以分别引导动态元件131、131a。

连接件130、130a可构造为广泛范围的机械连接件，包括机械连杆机构(例如，n杆连杆机构)、限于允许线性运动的线性连接件、凸轮装置、以及角度装置等，以及在第2013046200号wipo公布中教导的任何其它装置。例如，连接件130、130a可以包括滑道和沿着滑道线性可位移的滑动件，其中滑动件相对于滑道的线性位移由使滑道和滑动件相互连接的可变形元件控制。滑道可以包括两个正交的导轨，该两个正交的导轨构造成使滑动件在两个正交方向上滑动。滑道可以包括多个导轨，该多个导轨构造成使滑动件在彼此角度不同的多个方向上地滑动。连接件130、130a可包括构造用于使可位移构件平滑旋转的转向装置。连接件130、130a可包括六杆铰接的子装置，该六杆铰接的子装置构造用于可控制的线性位移，该六杆铰接的子装置具有其中对称轴线穿过两个相对的铰链并且其中能量吸收元件120连接相对的铰链的子装置。

在某些实施方案中(未示出)，动态元件131、131a中的至少一个可以是枢转凸轮，该枢转凸轮构造成根据类似的原理控制传递到动态部分95的力以及其定向。在某些实施方案中，能量吸收元件120可以使用各种机械原理进行操作，并且机械地、通过变形或电磁地吸收一些、大部分或全部的能量。能量吸收元件120可以通过铸造、注射、侵蚀、模制、线材缠绕、机械加工、切割、成形、弯曲以及其组合中的任一种生产。能量吸收元件120可包括下列项中的任一项：长形螺旋物、可压碎的柱、滚动环、翻管、切割减震器、纵切减震器、管和模具吸收器(tube-and-dieabsorber)、滚动吸收器、平管吸收器、带弯机吸收器、杆弯机吸收器、线弯机吸收器、线通过压板吸收器(wire-through-platenabsorber)、可变形连杆吸收器、使管/带/线缆拉长的吸收器、管扩口、装有绕线的吸收器、杆通过模具的吸收器(bar-through-dieabsorber)、液压吸收器、气动吸收器以及其组合。

图4是根据本发明的一些实施方案的表征能量吸收元件120的延伸-力图表的示例。在能量吸收元件120根据第2013046200号wipo公布构造(见下文)的情况下，作为能量吸收元件120的延伸(或其到动态元件132的连接点的位移)的函数的表示能量吸收元件120施加的力的曲线150可以通过构造例如能量吸收元件120的尺寸(诸如，长度、宽度、厚度、形式、切割类型以及螺旋绕组的参数)来控制和修改。曲线150表示由能量吸收元件120施加到连接件130上的力s(见图3a)，并且构造的曲线150使在改变冲击时能够控制冲击处理系统100中的角度的变化以及控制适用于静态部分90和动态部分95的强度要求。此外，曲线150下方的区域155示意性表示随着能量吸收元件120延伸由其吸收的能量以及因此冲击能量减小。具体地，静态部分90和动态部分95中的任一个或两者可以设计成考虑减小的力和吸收的能量以减轻对其的结构要求。

曲线150可以根据具体的应用场合来修改，包括能量吸收元件120的数量和位置、占用座椅的人的特征(例如，成年人、儿童或婴儿)等。

曲线150还可以根据涉及的辅助能量吸收机构调整，例如座椅安全带的位置和规格。

图5a至图5c是根据本发明的一些实施方案的冲击处理系统100的高级示意图。图5a至于5c示意性示出了冲击处理原理和各种示意性构型，其细节可适合于具体的情况。图5a至图5c概括了上面所示出的更具体的但非限制性的实施方案。

冲击处理系统100包括动态部分95和至少一个能量吸收元件120，动态部分95安装在静态部分90上，至少一个能量吸收元件120构造成在冲击80(见图3a)时限制动态部分95相对于静态部分90的运动。系统100还包括(分别)在静态部分90和动态部分95之间的至少一个连接件130。连接件130(和130a)具有附接到静态部分90的静态元件135和附接到动态部分95的动态元件131(和132)。能量吸收元件120(120a、120b)将静态部分90连接到动态元件131(和/或132)。静态元件135构造成以将冲击的水平分量的至少一部分转换成施加到动态部分95的竖直力的方式(见图3a)控制动态元件131的轨迹140(以及140a，见图3a至图3c)。

动态部分95可以是座椅，并且静态部分90可以是基座(例如，isofix基座)，座椅安装到该基座上(如上面所示出的，并且见例如图5a、图5c)，或者动态部分95可以是座椅靠背并且静态部分90可以是座椅底座(见例如图5b)。

冲击处理系统100的构型并且特别是连接件130、130a的构型可以相对于静态部分90和动态部分95(诸如座椅系统的部件)周围的可用的自由体积来执行。

图5a至图5b示意性示出了概念性构型，其中动态元件131由圆圈表示，动态元件131可选地由延伸部136连接到位于不同位置处的其他动态元件132(由另一个圆圈表示)。动态元件131、132的相对位置和延伸部136(其非常示意性地由虚线表示)的性质和形式可以构造成控制动态元件131、132的轨迹140以及因此用于控制动态部分95的轨迹以及构造成将冲击的水平分量的至少一部分转换成作用于动态部分95上的竖直力分量并且引起例如动态部分95的角度的变化，以便调节作用在坐在座椅上的人的力以由人的身体更好地吸收。

如上所示，图3a示意性示出了具有两组连接件130、130a的冲击处理系统100。在一组连接件(130)中，静态元件135包括枢轴135，并且动态元件包括臂138、139，臂138、139铰接地连接到枢轴135以形成固定的指定角度。臂138进一步连接到能量吸收元件120，并且臂139进一步连接到附接到动态部分95的动态元件131，且臂139确定动态元件131的轨迹140。在某些实施方案中，冲击处理系统100包括多个这样的组。在某些实施方案中，冲击处理系统100还包括一个或多个不同组的连接件(130a)，其中静态元件135包括相应的枢轴135a并且动态元件131包括臂137，该臂137铰链连接到枢轴135a和动态元件131a，动态元件131a附接到动态部分95，臂137确定动态元件131a的轨迹140a。图5a以抽象方式示意性示出了根据该原理设计的实施方案，示出了如表示臂138、139的延伸部136。显然地，延伸部136可以以不同的方式实施，例如，作为凸轮状延伸部、作为多杆连杆机构、作为线性构型(使能够线性且非角度的运动)等。

图5b示意性示出了某些实施方案，其中冲击处理系统100将作为静态部分90的座椅底座和作为动态部分95的座椅靠背连接，并且冲击处理系统100包括一个或多个能量吸收元件120，该一个或多个能量吸收元件构造成在冲击80时限制动态部分95相对于静态部分90的运动。连接件130具有附接到静态部分90的静态元件135和附接到动态部分95的动态元件131。能量吸收元件120将静态部分90连接到动态元件131。静态元件135构造成在由于冲击而引起静态部分90和动态部分95相对运动期间，通过将冲击的水平分量的至少一部分转换成施加到动态部分95的竖直力分量的方式来控制动态元件131的轨迹以及静态部分90和动态部分95之间的空间关系。

图5c示意性示出了某些实施方案，其中冲击处理系统100包括两个或更多个相对的能量吸收元件120a、120b，该能量吸收元件120a、120b构造成分别在相应的两个相反的冲击方向80a、80b中的任一方向上冲击时限制动态部分95在相对于静态部分90的运动。类似于上面所描述的实施方案，能量吸收元件120a、120b可以在一个或多个连接点处连接到静态部分90和动态元件131(和/或132)，并且能量吸收元件120a、120b以及静态元件135和动态元件131、132以及延伸部136的空间构型可构造成控制动态部分95的轨迹和定向，限制其运动，减小所施加的力并且将冲击的水平分量的至少一部分转换成作用于动态部分95上的竖直力分量，并且引起例如动态部分95的角度的变化，以便调节作用于坐在座椅上的人的力以由人的身体更好地吸收。

本公开详细阐述并且介绍了关于第2013046200号wipo公布的公开内容的进一步发展，该公开内容教导了用于承载乘客座椅的能量吸收设备；该设备包括固定到交通工具的底座；从底座可位移的构件；使底座和可位移构件相互连接的至少一个能量吸收装置。能量吸收装置包括塑性可变形的吸收元件以响应大于预定阈值应力的应力。在一些实施方案中，塑性可变形的吸收元件是具有间隔开的带圈的螺旋构造的带。在其他实施方案中，塑性可变形的吸收元件是可压缩的和/或可延伸的。公开了一种衰减因冲击而施加到乘客的加速度的方法；该方法包括以下步骤：提供能量吸收设备，该能量吸收设备将底座固定地附接到交通工具；将乘客座椅固定地附接到底座；偶然地向交通工具施加冲击；使可位移构件相对于底座位移；衰减冲击在乘客上的作用。因此，第2013046200号wipo公布通过引用以其整体并入本文。任何目前所公开的原理都可用于发展和改进第2013046200号wipo公布所教导的任意实施方案。这样的发展和改进同样被认为是本公开的一部分。

此外，能量吸收元件120可以包括塑性可变形的吸收元件的任何实施方案，如第2013046200号wipo公布中所描述的，塑性可变形的吸收元件是具有间隔开的带圈的螺旋构造的带。能量吸收元件120可包括任何其它类型的能量吸收元件，例如，机械地(例如，塑性地和/或弹性地，并且在元件的任何变形方向上)、磁性地、电地等以及其任意组合转换冲击能量的能量吸收元件。在第2013046200号wipo公布中教导的塑性可变形的吸收元件的任何构型可以根据目前所公开的原理和实施方案进行修改或改进。此外，能量吸收元件120和动态部分95(诸如第2013046200号wipo公布的座椅)之间的连接件130的任何形式可以自第2013046200号wipo公布改造并且相对于第2013046200号wipo公布修改。例如，可以根据本发明中所公开的原理通过改进第2013046200号wipo公布的图12至图39中所教导的任意机构和相关描述来构造连接件130，因而所有这样的修改和改进包括在本公开中。

有利地，对安全座椅系统的能量吸收要求可以在座椅、底座和吸收元件之间划分，以放松对座椅和/或底座的能量吸收要求。因而，使用能量吸收元件120可以允许产生较轻的座椅，然而当与能量吸收元件120一起使用时该较轻的座椅满足安全性要求。此外，利用应用吸收元件120还使由于冲击而施加的力的方向更可预测的事实，座椅和底座可以根据经由吸收元件120施加的力来重新构造并且因而改进座椅对冲击的反应。根据所公开的原理设计和生产的任何座椅和基座构型被认为是本公开的部分。

图6是根据本发明的一些实施方案的示意性示出冲击处理方法200的高级示意流程图。冲击处理方法200可包括：通过至少一个静态元件将静态部分(例如，基座和座椅底座)连接到安装于该静态部分上的动态部分(例如，座椅或座椅靠背)，至少一个静态元件连接到至少一个动态元件，至少一个动态元件附接到相应的部分(阶段210)；通过至少一个能量吸收元件将至少一个动态元件连接到静态部分(阶段220)；将能量吸收元件构造成在冲击时限制动态部分相对于静态部分的运动(阶段230)，以及将静态元件构造成通过将冲击的水平分量的至少一部分转换成施加到动态部分的竖直力分量的方式控制动态元件的轨迹(阶段240)。

在某些实施方案中，方法200还可以包括：在座椅、底座和吸收元件之间划分能量吸收要求(阶段222)；放松对座椅和/或底座的能量吸收要求(阶段225)；以及根据经由吸收元件施加的力重新构造座椅和底座(阶段227)。

在某些实施方案中，方法200还可以包括：控制座椅的轨迹以在冲击时使就坐姿势更直立(阶段245)；和在冲击时使座椅从水平位置倾斜到较大的角度(阶段247)。

方法200还可以包括：将静态元件构造为轨道，该轨道成形为确定动态元件的轨迹(阶段250)；和可能地将轨道和/或能量吸收元件构造成至少部分地执行力转换(阶段255)。方法200还可以包括将动态元件构造为枢转凸轮(阶段260)。

方法200可以包括将静态元件构造成包括至少一个枢轴并且将动态元件构造成包括至少一对臂，该至少一对臂铰接地连接到枢轴以形成固定的指定角度(阶段270)。方法200可包括将该对臂中的一个臂连接到能量吸收元件且将另一个臂连接到附接到动态部分的动态元件，以确定动态元件的轨迹(阶段275)。

方法200可以包括将静态元件构造成包括相应的至少一个枢轴并且将动态元件构造成包括至少一对臂，该至少一对臂铰接地连接到枢轴并且铰接地连接到附接到动态部分的动态元件以确定动态元件的轨迹(阶段280)。

在某些实施方案中，方法200可以包括组合两臂和单臂的构型以控制轨迹和力转换(阶段285)。

方法200可包括通过至少两个能量吸收元件将动态元件连接到静态部分，该至少两个能量吸收元件构造成当在相应的两个相反的冲击方向中的任一方向上冲击时限制动态部分相对于静态部分的运动(阶段290)。

在某些实施方案中，动态部分95可以包括安置在交通工具60中的婴儿或儿童座椅95或交通工具座椅96，如在下面的图7中所示的。实施方案包括上面所公开的冲击处理系统100和方法200与下文所公开的超声波报警系统160和方法300的任意组合。

图7是根据本发明的一些实施方案的超声波报警系统160的高级示意图。图7示意性示出了与婴儿座椅95相关联地操作的系统160的非限制性实施方案，婴儿座椅95安装在交通工具60中的交通工具座椅96上。本文所使用的术语“交通工具座椅”是指在交通工具内的任何座椅，包括任何类型的婴儿或儿童座椅95以及成人交通工具座椅96。虽然，某些实施方案的共同目的是在将婴儿遗忘在交通工具60中或错误地附接或操作座椅95的情况下发出警报，然而某些实施方案可包括在有关使用交通工具座椅96的成年人的其它情况下发出警报。

在某些实施方案中，超声波报警系统160可包括超声波发射器170和音频接收器75，超声波发射器170构造成以至少一个指定的频率发射至少一个超声波信号190，音频接收器75构造成接收至少一个超声波信号190并且提供信号接收指示。至少一个超声波信号190可以与交通工具60中的座椅95和/或96的至少一个座椅状态有关。音频接收器75还可以构造成指示与所接收到的至少一个超声波信号有关的至少一个座椅状态。指示可以是例如音频信号、光信号、控制信号(例如，到用户的设备、到诸如锁定控制等交通工具控制元件的控制信号)和/或通信信号(例如，经由交通工具相关的指示元件(诸如灯或警报)到用户的设备或用户的通信信号)。音频接收器75可以简单地指示信号190的接收，其中发射器170附接到坐在座椅上的人(例如，婴儿)和/或与相应的座椅安全带有关的人。音频接收器75可指示接收信号190故障、信号190的类型或有关性能的任何其它信号。

超声波报警系统160可包括超声波发射器170和控制器175，超声波发射器170构造成以至少一个指定的频率发射至少一个超声波信号190，控制器175与交通工具座椅95和/或96相关联并且构造成产生相对于至少一个座椅状态的超声波信号190并且相应地控制发射器170。

超声波报警系统160还包括应用程序(例如，由处理器76运行)，应用程序可安装在用户的通信设备70上以与设备的音频接收器75或与独立式音频接收器75相关联。应用程序配置成检测至少一个超声波信号190并且产生与检测至少一个超声波信号190的故障有关的至少一个警报197。

系统160的构型可包括发射器170和/或控制器175，发射器170和/或控制器175相关联或嵌入在婴儿座椅95中和/或交通工具座椅96中。系统160的构型可以包括音频接收器75和/或处理器76，音频接收器75和/或处理器76相关联或嵌入在用户的通信设备70中和/或作为独立的单元生产。在某些实施方案中，音频接收器75可以与交通工具60相关联，并且处理器76可以构造成根据座椅状态和交通工具状态之间的关系产生警报197。例如，如果信号190指示婴儿仍然在座椅95中，并且交通工具60在指定的持续时间内不运行，则系统160可在交通工具60处和/或在用户的设备70处产生相应的警报197。

在某些实施方案中，控制器175可以与下列项中的任一项相关联：重量传感器、安全带传感器、机械传感器和电磁传感器，其中任一个可构造成指示相应的座椅状态，诸如座椅安全带的连接状态、婴儿座椅95(例如，经由交通工具座椅96)至交通工具60的连接状态、座椅占用状态以及有关座椅95、96的任何其它状态指示。超声波信号190可以调制以指示诸如所公开示例的多个座椅状态中的任一个。例如，信号190可以包括一系列离散的信号元素(例如，脉冲)，其中序列及其元素中的任一项或两者可以例如以莫尔斯码类(morse-code-like)形式或根据使座椅状态与信号调制模式相关联的任何方案进行调制以指示座椅状态。

图8是根据本发明的一些实施方案的在不同的距离处的超声波信号检测的高级示意图。在某些实施方案中，超声波发射器170的发射强度可构造成被音频接收器75可检测多达指定范围180，在非限制性示例中，多达10米。例如，信号噪声比可以设计成在超出范围180的周围噪声中逐渐衰减信号190。可替代地或互补地，发射强度可构造成仅在交通工具60内是可检测到的，和/或发射器强度可构造成当关上门时在交通工具60外不可检测到。

图8示意性示出了如在演示实验中所记录的，在接收器75的至少三个不同的位置处的背景噪声的情况下所接收到的信号190的显示195a－195c。在接收器75在交通工具60内的情况下，所显示的接收信号195a包括在背景噪声191a上的清楚的超声波信号192a。在非限制示出的示例中，超声波信号190以约19khz发射并且噪声水平低于-66db，然而在检测的情况下所接收到的信号强于-66db，其强度取决于发射器170和接收器75之间的距离和交通工具状态(例如，门打开或关闭)。在接收器75在交通工具60外但在范围180内的情况下，超声波信号192b在所显示的接收信号195b中在背景噪声191b上仍然可检测到。然而，在范围180之外，在所示的接收信号195c中在噪声191c之上检测不到清楚的超声波信号。在超声波信号的先前检测后未能检测超声波信号的这样的故障构造成引起警报197。通过构造发射强度，靠近交通工具60的或在交通工具60中的用户和远离交通工具60移动的用户之间的区别可以做出并且用于形成相应的警报。在某些实施方案中，检测可以构造成取决于交通工具状态，例如，交通工具门是打开还是关着的、交通工具60是锁着的、站着的还是移动的等。可以在信号检测或检测故障和警报197的实际激活之间引入延迟，例如在关闭交通工具门和激活警报197之间可以允许指定时间段。

在某些实施方案中，不同的警报197可以在诸如不适当使用(例如安装)座椅95和/或96(例如在安全带不完全连接(或连接状态)、座椅95、96之间的儿童安全座椅连接(isofixconnection)不完全连接、或诸如支撑腿或靠背拴带的支撑元件不完全连接)的情况下以及在涉及将婴儿、儿童或人遗忘在交通工具60中的情况下形成。警报197可以采取任何形式和/或多种形式，诸如例如与用户的通信设备70相关联的视觉信号(例如，闪烁)、消息(例如，文字消息或屏幕上消息)、音频信号和呼叫。在多个警报197可应用的情况下，系统160可以构造成确定警报197的优先顺序和/或以指定顺序产生警报197的序列，并且可能地重复该序列。序列和警报的持续时间可以按照指定构造。

在某些实施方案中，处理器76可以融合来自音频接收器75和与设备70有关的传感器的数据以形成某些警报197。例如，警报197可以在由设备70的传感器检测到座椅状态(诸如，安全带解开和存在婴儿)和检测到交通工具移动后产生。

至少一个指定的频率的超声波信号190选择为由音频接收器75可接收。某些实施方案利用音频接收器75(诸如通信设备70的麦克风)的能力来实际感测远高于可听范围的音频频率。例如，超声波信号190可以是在18khz至24khz之间、在24khz至44khz之间和/或在22khz左右的频率。

有利地，超声波报警系统160克服了基于电磁的报警系统(诸如使用蜂窝通信信道、wifi或蓝牙操作的系统)中的普遍困难在于，其避免了兼容性问题、不需要双向信道、更可靠、以及使用明显较少的能量，这使得能够更有效地实施。

图9是根据本发明的一些实施方案的超声波报警方法300的高级示意流程图。方法300的数据处理阶段可以由处理器76实施，并且某些实施方案包括构造成执行相应的阶段的至少一部分的相应的处理器、软件部件和算法。

超声波报警方法300可以包括：产生至少一个超声波信号(阶段310)，例如产生关于至少一个座椅状态的超声波信号(阶段312)；以至少一个指定的频率发射产生的至少一个超声波信号(阶段320)；在用户的通信设备的音频接收器处检测所发射的至少一个超声波信号(阶段330)；以及指示信号接收(阶段335)和/或产生与检测至少一个超声波信号的故障有关的至少一个警报(阶段340)。方法300可包括指示座椅状态(阶段345)。方法300还可以包括选择至少一个指定的频率以便由音频接收器可接收。

在某些实施方案中，至少一个座椅状态可包括下列项中的至少一项：座椅安全带的连接状态、在座椅是婴儿座椅的情况下座椅至交通工具的连接状态、以及座椅占用状态。方法300还可以包括调制至少一个超声波信号(阶段317)以指示诸如座椅和安全带连接状态和座椅占用的至少一个座椅状态中的任一个(阶段315)。

在某些实施方案中，方法300还包括将发射强度配置成在多达指定范围(在一些实施方案中多达十米的范围)由设备的音频接收器是可检测到的(阶段325)。在某些实施方案中，方法300包括将发射强度配置成仅在交通工具内可检测到(阶段327)和/或将发射强度配置成当门关闭时在交通工具外不可检测到(阶段328)。

在某些实施方案中，方法300可包括相对于交通工具状态指示座椅状态(阶段347)。

某些实施方案包括算机程序产品，该计算机程序产品包括具有随其而体现的计算机可读程序的计算机可读存储介质，计算机可读程序配置为在用户的通信设备的音频接收器处检测至少一个超声波信号并且产生与检测至少一个超声波信号的故障有关的至少一个警报。计算机可读程序还可以配置成在交通工具座椅处产生关于至少一个座椅状态的至少一个超声波信号。计算机可读程序还可以配置成调制至少一个超声波信号以指示下列项中的至少一项：座椅安全带的连接状态、在座椅是婴儿座椅的情况下座椅至交通工具的连接状态、以及座椅占用状态。

在以上描述中，实施方案是本发明的示例或实施方式。“一个实施方案”、“一个实施方案”、“某些实施方案”或“一些实施方案”的各种表现不一定都指相同的实施方案。

尽管本发明的各种特征可以在单个实施方案的背景下进行描述，但这些特征还可以单独地提供或者以任何合适的组合提供。相反地，尽管为了清楚起见本文可在单独实施方案的背景下描述本发明，但本发明也可在单一的实施方案中实施。

本发明的某些实施方案可包括来自上面所公开的不同实施方案的特征，并且某些实施方案可包含来自上面所公开的其它实施方案的元素。本发明的元素在具体实施方案的背景下的公开不应认为是限制其仅在该具体实施方案中使用。

此外，应理解本发明可以以不同的方式执行或实施，并且本发明可以在以上描述中所概述的实施方案之外的某些实施方案中实施。

本发明不限于那些附图或对应的描述。例如，流程不需要移动通过每个所示的方框或状态，或以与所示出和所描述的完全相同的顺序移动。

本文中所使用的技术术语和科学术语的意思是本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的，除非另有定义。

虽然本发明已相对于有限数量的实施方案进行描述，但是这些实施方案不应被理解为对本发明的范围的限制，而是理解为一些优选实施方案的范例。其它可能的变型、修改和应用也在本发明的范围内。因此，本发明的范围不应受限于至此已描述的内容，而是受限于所附权利要求及其法律的等同物。