运动座椅的制作方法

专利名称：运动座椅的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提供运动感觉的系统，更具体地，本发明涉及座椅，其包括用于产生座椅运动的转换器(transducers)和与信号源的无线连接。
背景技术：
近年来，在声音及视听娱乐体验方面获得了很大的提高。杜比环绕声提供了五个或更多的独立声道，对于在家里观看电影产生了电影院一样的体验效果。由Arnold Klayman公司开发的立体声重现系统(SRS)，在人脑解读声音的方式的基础上，利用心理声学效应为听众产生了全三维声音效果。此外，还提供了超低音声道，用以产生能为人所听到和感觉到的高功率、低频率的信号，从而增强了娱乐体验效果。
为提供一种更为直接的低频运动体验，将转换器直接结合到座椅中，对此已进行了一些努力。例如，1994年5月24日授权的美国专利第5,314,403号“用于增加音乐超低频部分的享受的装置”，介绍了一种用于提高电子复制音乐的享受的运动装置。该’403号专利描述了一种具有与转换器连接的充液气囊的座椅，其中转换器包括诸如对音频电子信号敏感的电磁驱动器组件。其他的装置，例如AURA Sound公司(2335 AlaskaAve，El Segundo，CA 90245)出品的Bass Sharker，或者Guitammer有限公司(Post Office Box 82，Westerville，Ohio 43086)出品的Buttkichershacker，可用来安装在现有的座椅上，以重现多种自然的和人造的声音“感觉”，例如地震、雷雨、火箭发射、波浪、爆炸、龙卷风、火山、恐龙、声音效果、所有的音乐类型、以及类似的声音。
虽然现有的装置已经提供了一定程度的增强运动体验，但它们都没能提供一种集成式系统。这些现有的装置需要从声音源到装置之间走线。在很多情况下，这样走线是很不方便或令人讨厌的。同时，缺少一个对于这种装置的集中控制，导致人机操作性下降，以及降低了对用户的吸引力。因此，需要一种集成的无线式运动座椅来提供运动感觉，从而实现声音或视听娱乐体验。

发明内容
本发明针对上述和其他的需求而进行，其提供了一种运动座椅，以接收来自源头设备的无线信号。该运动座椅响应于无线信号产生与声音和/或视觉表演相关联的运动，这些表演包括音乐、电视、电影、训练系统、视频游戏等等。无线信号可由红外(IR)连接、无线电频率(RF)连接、或家用电源线上叠加的信号来提供，并将信号从源头设备传送到运动座椅。该运动座椅还可包括用于控制诸如运动电平的集成控制器。在一个实施例中，在扶手上配置有隐蔽式的控制面板，其中控制面板可包括一个提供控制参数值的显示器。
在一个实施例中，本发明的运动座椅包括至少一个座椅；接收器，用于接收无线信号并产生输入信号；信号处理器，用于将输入信号转换为至少一个转换器信号；以及至少一个转换器，用于接收该至少一个转换器信号，并响应于转换器信号向座椅提供运动。对于座椅的运动而言，频率值的优选范围为5Hz～400Hz。而信号处理器可包括有电子电路，以对输入信号进行过滤(例如，带通滤波)来获得优选的频率范围。信号处理器还可对转换器信号进行修饰(color)，以加强强调频率范围部分，例如，比起高频率范围部分来说，可能对低频率范围部分进行更多的加强。该运动座椅还可包括一个或多个放大器，其用于对低电平转换器信号进行放大，以产生高电平转换器信号，从而对转换器提供动力。这种放大器通常称为功率放大器。该运动座椅还可包括控制中心，其具有控制面板和至少一个控制器，用于控制运动参数，例如，转换器所产生的运动电平。控制中心还可包括显示器，用于可选地显示控制参数信息，或者用于显示如转换器信号的光谱内容这样的各种运动参数。可通过红外(IR)连接、无线电频率(RF)连接、或者通过家用电源线传送无线信号，将无线信号提供给运动座椅。传送器用来接收从选自由电视机、立体声、音频放大器、音频/视频放大器、游戏机等等组成的组中的至少一个部件发出的源信号，然后将源信号转换为无线信号，并将无线信号传送到接收器。源信号还可从功率放大器扬声器电平输出得到。这样的一种运动座椅可向听众和/或观众提供运动感觉，以增强其娱乐体验，或向游戏玩家提供运动感觉以增强其玩游戏的体验。本发明同时可提供一种更为逼真的训练体验。本发明有效地提供了源头设备和运动座椅之间的无线连接，从而避免了不方便的和看起来令人不悦的电缆，并且提供了一种集成式控制面板，从而避免了附加控制器的不美观的外表。
本发明还包括一种提供运动感觉的方法，其包括以无线方式接收无线信号；对无线信号进行处理并产生至少一个转换器信号；以及利用转换器信号对至少一个转换器提供电力，其中至少一个转换器与座椅表面机械配合。本发明可包括从声音系统、音频-视频系统、游戏系统、或类似系统获得无线信号。本发明还可包括使用诸如图示均衡器来对转换器信号的光谱内容进行调整。


通过以下对本发明更为具体的描述，并结合以下的附图，本发明以上所述和其他的方面、特征及优点将变得更加明显，其中图1示出了一种与源头设备无线配合的运动座椅的概况；图2描述了一种包括有运动座椅的娱乐系统的组件；图3描述了一种包括有运动座椅的游戏系统的组件；图4A示出了一种适于作运动座椅的沙发；图4B示出了适于作运动座椅的沙发，沙发扶手上配置有控制中心，通过转动将控制中心从扶手中转出来；图4C示出了适于作运动座椅的沙发，沙发的扶手上有控制中心，通过转动扶手盖可使用控制中心；图5描述了该控制中心，其包括水杯固持器、带控制器和显示器的控制面板、和遥控器固持器；图6示出了一个实例，其中显示器展示的为一图示均衡器；图7示出了第二实例，其中显示器展示的为运动电平和扬声器电平；图8A描述了一种提供与音频或视频设备配合的运动座椅的方法；以及图8B描述了一种提供与游戏设备配合的运动座椅。
各附图中相应的组件使用相对应的附图标记来进行指示。
具体实施例方式
以下的说明为实施本发明所考虑的最佳方式。所作的说明的目的仅仅为对本发明的总的原理进行描述，而不是对其进行限定。本发明的保护范围应参考权利要求书来确定。
本发明的运动座椅10可用于与各种源头设备进行配合，例如，如图1所示的电视机14，从而向收看者提供增强的体验。第一无线信号12a在电视机14和运动座椅10之间传送无线信号，而不需要连接那些笨重的和看起来令人不悦的电缆。
图2所示为与源头设备配合的运动座椅10的组件的实例图，其中源头设备包括音频-视频系统11a。该音频-视频系统11a包括音频-视频接收器16、扬声器36a和36b、超低音喇叭20、监视器或电视机40、和发送器24。音频-视频接收器16对来自例如电视机天线、电缆、录像带、DVD盘等的信号进行处理，然后将扬声器信号38a和38b提供给扬声器36a和36b、将超低音喇叭信号18提供给超低音喇叭20、将视频信号42提供给监视器40、以及将源信号22提供给发送器24。视频信号可以是视频S信号、组件视频信号、或类似信号。发送器24可选择性地接收超低音喇叭信号18、或其他一些来自音频-视频接收器16的可用的信号。同样，可使用一个或多个组件来替换音频-视频接收器16，例如，前置放大器、和功率放大器，此时，源信号22可由前置放大器、CD播放器、DVD播放器、或类似装置产生。源信号22还可使用线路输出转换器、信号电平衰减器、或类似装置，从扬声器电平信号获得。此外，接收从源头设备的任意组件获得的信号的运动座椅，都落入本发明的保护范围之内。
继续参照图2，发送器24将第一无线信号12a发送到接收器/信号处理器26，其中，接收器/信号处理器26与运动座椅10电配合。接收器/信号处理器26可以是一个单独装置，或者，其接收功能和信号处理功能可分配给两个或多个单独装置行使。接收器/信号处理器26接收并对第一无线信号12a进行处理，以产生第一低电平转换器信号28a和第二低电平转换器信号28b(例如，线路电平信号)。第一放大器27a和第二放大器27b分别接收信号28a和28b，并分别产生第一高电平转换器信号29a和第二高电平转换器信号29b，其中，信号29a和29b与扬声器电平信号类似。分别向第一转换器30a和第二转换器30b提供信号29a和29b。通过第一启动器32a和第二启动器32b，转换器30a和30b分别与第一衬垫34a和第二衬垫34b进行机械连接，并将信号29a和29b转化为机械能，使衬垫34a和34b产生运动。
根据运动座椅的尺寸大小，以及所需要提供的运动的数量，运动座椅中包含的转换器的个数可进行变化，包括任意数量的转换器的运动座椅都落入到本发明的保护范围之内。低电平信号、放大器、和高电平转换器信号的个数也都可以进行变化。例如，可以向一个或多个放大器提供一个单独的低电平转换器信号，从一个或多个放大器输出的高电平转换器信号可以提供给一个或多个转换器。此外，可向与基本水平和基本竖直的衬垫相连的转换器提供不同的信号量，以及可向位于侧边衬垫内的转换器提供其他的信号量。转换器可通过专用机械启动器与衬垫相连，或与支撑衬垫的框架机械相连，或与衬垫进行直接连接，或位于衬垫之内。具有任意上述的组合方式的运动座椅都将落入到本发明的保护范围之内。
接收器/信号处理26执行信号处理以产生信号28a和28b的过程，可由控制中心46通过控制信号47进行控制。该控制信号可包括运动电平(即，提供给转换器的功率)、提供给不同转换器的相对功率电平、提供给不同转换器(即，图示均衡器)的功率信号的光谱内容、或任何其他的控制信号。
发送器24最好为RF(无线电频率)发送器。RF发送器在本领域内为人周知，例如，TERK技术公司生产的TERK LF-20S无线立体声音频及彩色视频发送器系统，Jensen电子公司生产的63MallDrive Commack NY和JENSEN JV-2400无线音频/视频信号发送器。这些RF发送器可用于将信号以无线方式从源头设备发送到运动座椅，或者这些发送器的电子组件或等同电路可以并入到运动座椅中。
图3所示为与源头设备配合的运动座椅10的组件的实例图，其中源头设备包括游戏系统11b。该游戏系统可包括游戏控制台44，其可以为许多市场上可买到的游戏控制台中的任意一种。游戏控制台44通过电视信号62与电视机或监视器60相连。发送器24接收来自游戏控制台44的源信号22，并将无线信号12a发送到接收器/信号处理器26。除了提供运动以外，运动座椅10还可以提供视频游戏控制功能，其使用游戏控制器45向控制中心46提供第一游戏控制器信号43a，其中，信号43a被传送到接收器/信号处理器26。然后，接收器/信号处理器26可产生第二无线信号12b，并发送到发送器24。接下来，发送器24可产生第二游戏控制器信号43b，其中信号43b被发送到游戏控制台44，信号43b在功能上与信号43a等同，但不必完全相同。无线信号12b的使用，使得无需在运动座椅10和游戏控制台44之间走线，从而避免了在游戏玩家和游戏控制台44之间连接笨重的和看起来令人不悦的电缆。作为选择，无线信号12b可包含用于音频或视频娱乐的控制信号。
图4A所示为体现为运动沙发10a的运动座椅实例。如图4B所示，运动沙发10a可包括控制中心46，其配置在第一扶手64a的侧边，或者如图4C所示，运动沙发10a可包括控制中心46，通过转动第二扶手64b的扶手盖66即可使用控制中心。各种其他的隐蔽式或可见的控制中心的实施例可结合运动座椅10使用，这些不同的实施例都落入到本发明的保护范围之内。
图5所示为本发明的控制中心46的实例。控制中心46包括水杯固持器48、包含控制器52和显示器54的控制面板50、和遥控器固持器56。控制中心46还可包括用于视频游戏控制器或类似设备的插孔58。控制中心46内可加入控制器、显示器、固持器、和插孔的各种组合，这些变化都已被本发明所考虑。例如，控制中心46可包括一个操纵杆来调节声场，并且显示器可与操纵杆配合来显示正在进行的变化。
图6所示为显示器54的实例，其显示了图示均衡化或频率修饰(frequency coloring)的结果。可使用控制器52(图5)来控制进行该图形均衡或频率修饰，并可对提供给转换器30a和30b(图2和图3)的信号的频率进行变形。这种均衡化可在诸如放大器27a或27b(图2和图3)、集成到运动座椅中的第二信号处理器、或系统11a或11b(图2和图3)的信号处理器元件中发生。可对信号进行频率修饰，以加强较低的频率以达到想要的体验。最好对提供给转换器的最低频率进行加强，使其比最高频率的功率大1～10倍，更加优选的为比最高频率大3～7倍的功率。此外，可将各种频率修饰图形存储起来，以作为选择供日后再次使用。如图7所示，显示器54还可显示运动座椅的运动的加强的相对电平和扬声器电平。
图8A描述了一种根据本发明的方法的实例。方框70中，从源头设备获得源信号。方框72中，由源信号生成无线信号，并将无线信号以无线方式向运动座椅传送。方框74中，由运动座椅接收无线信号。方框76中，由无线信号产生转换器信号。最后，在方框78中，转换器被转换器信号启动。该方法还可包括从音频设备、音频-视频设备、或游戏系统获得源信号。该方法还可包括对转换器信号的光谱内容进行调节。
图8B描述了根据本发明的第二方法，其配合第一方法使用。方框80中，从视频游戏控制器获得控制信号。方框82中，将控制信号转换为第二无线信号，并将其以无线方式发送。方框84中，源头设备接收第二无线信号。方框86中，第二无线信号被转换回控制信号。最后，方框88中，将控制信号提供到游戏控制台。通过使用与运动座椅电连接的控制器，该第二方法可同样实施对源头设备的各种功能的控制。
虽然通过本发明的具体实施例和应用对其进行了描述，但在不脱离如权利要求书中列出的本发明的保护范围的情况下，本领域技术人员可对本发明进行各种修改和变化。
本文所详细示出和描述的信息足以实现上述的发明目的和本发明的优选实施例，因此，本发明对发明主题进行了广泛的考虑。本发明的范围完全涵盖了其他那些对于本领域技术人员来说显而易见的实施例，因此，不应被所附的权利要求所限制，其中，在提到单数形式表达的元件时，除非有明确陈述时，并不意味着是“一个且仅有一个”，而是指“一个或多个”。因此，那些为本领域技术人员所周知的、与上述优选实施例和附加实施例中的元件具有等同结构和功能的元件，都已明确地被本发明的权利要求所包括和涵盖。
而且，不需要一种装置或方法来解决本发明所试图解决的所有问题，因为其已经被本发明的权利要求所涵盖。此外，无论权利要求书中是否明确叙述了所用元件、部件、或方法步骤，本发明所公开的元件、部件、或方法步骤并不是开放供公众使用。然而，对本领域普通技术人员来说，很容易知道，在不脱离如所附的权利要求书中所陈述的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式上、和制造材料细节进行各种变更和修改。
权利要求
1.一种向座椅提供运动的系统，包括至少一个座椅；接收器，用于接收无线信号并产生输入信号；信号处理器，用于将所述输入信号转换为至少一个转换器信号；以及至少一个转换器，用于接收所述至少一个转换器信号，并向所述座椅提供运动，其中所述运动响应于所述转换器信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述转换器信号包括至少一个低电平转换器信号和至少一个高电平转换器信号，并且其中所述系统还包括至少一个放大器，用于对所述低电平转换器信号放大以产生所述高电平转换器信号。
3.根据权利要求1所述的系统，还包括控制中心，用于对由所述转换器产生的运动的参数进行控制。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述控制中心包括至少一个带有至少一个控制器的控制面板。
5.根据权利要求3所述的系统，其中所述控制中心包括用于对所述转换器信号的至少一个电平进行调节的控制器。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述控制器还用于对所述转换器信号中的至少两个频带进行独立的调节。
7.根据权利要求3所述的系统，其中所述控制中心包括至少一个显示器，用于显示涉及到对所述参数进行控制的信息。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线信号为红外信号。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线信号为无线电频率信号。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线信号由家用电源线传送。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线信号与电影相关联。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线信号与音乐相关联。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线信号与游戏相关联。
14.根据权利要求1所述的系统，包括发送器，用于接收从由电视机、立体声、音频放大器、音频/视频放大器、游戏机组成的组中的至少一个部件发出的源信号，并将所述源信号转化为所述无线信号，以及将所述无线信号发送到所述接收器。
15.用于提供运动感觉以实现音频和/或视觉娱乐的座椅，包括发送器，用于将表示运动感觉的信号转换为无线信号，并发送所述无线信号；接收器，用于接收所述无线信号，并将所述无线信号转换为至少一个低电平转换器信号；至少一个放大器，用于将所述低电平转换器信号转换为高电平转换器信号；以及转换器，用于将所述高电平转换器信号转换为所述座椅的运动。
16.一种提供运动感觉的方法，包括接收无线信号；处理所述无线信号以产生至少一个转换器信号；以及用所述转换器信号向至少一个转换器提供动力，其中所述至少一个转换器与座椅表面机械配合。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括从音频系统发送所述无线信号。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括从音频-视频系统发送所述无线信号。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括从游戏系统发送所述无线信号。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括对所述转换器信号的频率修饰进行调节。
全文摘要
一种运动座椅，其从源头设备接收无线信号、进行集成式控制并产生运动。所述无线信号从包括音乐、电视、电影、训练系统、视频游戏等音频和/或视频表演获得。使用红外(IR)连接、无线电频率(RF)连接、或家用电源线上叠加的信号来提供所述无线信号，以将信号从所述源头设备发送到所述运动座椅。所述集成式控制器可以对诸如运动的绝对或相对电平进行控制。在一个实施例中，扶手上配置有隐蔽式控制面板，其中控制面板可包括提供控制参数信息的显示器。
文档编号A47C7/72GK1607023SQ20041007421
公开日2005年4月20日 申请日期2004年9月3日 优先权日2003年9月3日
发明者诺埃尔·李 申请人:蒙斯特公司