用于气动支承机构的控制系统的制作方法

本公开涉及支承机构的领域，且更具体地说涉及用于气动支承机构的控制系统。

背景技术：

诸如座椅、椅子、床垫之类的支承机构在各种环境中被个人所采用。典型的支承机构包括可作为座椅、床或其它形式的个人搁抵部(rest)的表面。该表面可以是硬的或加垫的。加垫支承机构通常包括增强舒适性的衬垫。为了进一步增强舒适性，某些支承机构可包括可选择性调节的衬垫。

可调节衬垫可采取机械调节件或气动调节件的形式，在机械调节件中，杆件可将垫枕移动到不同位置中，而该气动调节件依赖于可选择性充气的气囊。包含可充气气囊的支承机构通常包括泵、一个或多个阀以及传感器。阀可包括充气阀和放气阀。传感器可包括多个绝对压力传感器或表压传感器。

目前，在大多数可充气支承系统上采用至少两个绝对压力传感器。一个绝对压力传感器设置成测量气囊压力，而另一个绝对压力传感器设置成测量大气压力。替代地，可采用单个表压传感器。表压传感器包括设置成感测气囊压力的第一部分和设置成感测大气压力的第二部分。阀和传感器增大支承机构的总体成本。表压传感器比绝对压力传感器更为昂贵。其它系统可采用远程绝对压力传感器。也就是说，绝对压力信号可能来自另一个来源。此类系统需要存在另一装置来感测和输送压力信号。成本是制造考虑和消费者购买的主要驱动因素。多个传感器或其它感测装置的使用提高了制造成本，而这些制造成本通常会一直传递给消费者。因此，期望提供一种支承机构，该支承机构可依赖于较少的部件，以降低制造和库存成本以及对于消费者的最终价格。

技术实现要素：

根据示例性实施例的一方面，用于具有流体入口的可充气支承机构的控制系统包括至少一个充气阀和清除阀，该至少一个充气阀包括入口，而该清除阀包括入口部分和出口部分。入口部分流体地连接于入口。不超过一个的绝对压力传感器流体地连接在流体入口以及至少一个充气阀的入口和清除阀的入口部分之间，且不超过一个的绝对压力传感器选择性地感测可充气支承机构内的压力和大气压力。

根据示例性实施例的另一方面，具有流体入口的可充气支承机构包括至少一个可充气气囊以及控制系统，该控制系统可操作以选择性地充气至少一个可充气气囊。该控制系统包括至少一个充气阀和清除阀，该至少一个充气阀包括入口和出口，该出口流体地连接于至少一个可充气气囊，而该清除阀包括入口部分和出口部分。入口部分流体地连接于入口。不超过一个的绝对压力传感器流体地连接在流体入口以及至少一个充气阀的入口和清除阀的入口部分之间，且不超过一个的绝对压力传感器选择性地感测可充气支承机构内的压力和大气压力。

根据示例性实施例的又一方面，操作可充气支承机构的方法包括：打开流体地连接于可充气气囊的充气阀，通过充气阀将流体流输送到入口导管中并进入可充气气囊，利用绝对压力传感器感测可充气气囊中流体的压力，将可充气气囊充气至所选择的压力，关闭充气阀，打开清除阀以使得入口导管暴露于大气压力，以及利用绝对压力传感器通过入口导管感测大气压力。

当结合附图时，本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点从以下具体实施方式中会显而易见。

附图说明

仅仅借助示例，其它特征、优点以及细节出现在以下具体实施方式中，该具体实施方式参照附图，附图中：

图1示出根据示例性实施例一方面的包括控制系统的可充气支承机构；

图2是根据示例性实施例一方面的控制系统的示意图；

图3是说明根据示例性实施例另一方面的控制系统的框图；以及

图4示出说明根据示例性实施例一方面的操作可充气支承机构的可充气气囊的充气的方法的流程图。

具体实施方式

以下描述在本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明、其申请或用途。应该理解的是，在全部附图中，对应的附图标记指示类似或对应的部件或特征。如此处所使用的，术语“模块”指代处理电路，该处理电路可包括执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(asic)、电子电路、处理器(共享的、专用的、或成组的)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所描述功能性的其它合适部件。

根据示例性实施例的可充气支承机构在图1中总地以附图标记10指示。可充气支承机构10图示为机动车辆座椅14的形式。然而，应理解的是，可充气支承机构10可采取各种形式，包括衬垫、床垫或提供支承的其它装置。在所说明的实施例中，可充气支承机构10包括座椅靠背18，该座椅靠背包括头枕20和座椅底部22。座椅靠背18包括第一多个可充气气囊26，该第一多个可充气气囊可选择性地充气，从而为用户提供期望的舒适度水平。在所示出的示例性实施例中，多个可充气气囊26包括第一可充气气囊27、第二可充气气囊28、第三可充气气囊29以及第四和第五可充气气囊30a和30b。座椅底部22可包括第二多个可充气气囊36，该第二多个可充气气囊包括第一可充气气囊构件37、第二可充气气囊构件38、第三可充气气囊构件39以及第四和第五可充气气囊构件40a和40b。

根据示例性实施例的一方面，控制系统50操作地连接于可充气支承机构10。如本文将描述的是，控制系统50可对第一多个可充气气囊26的一个或多个和/或第二多个可充气气囊36的一个或多个进行选择性地充气和/或放气。在操作第一多个可充气气囊26的方面将在图2和3中描述控制系统50，但应理解的是，可设想第二多个可充气气囊36的操作。

如图2中所示，控制系统50可包括壳体60，该壳体具有流体入口62和流体出口64。流体入口62可流体地连接于泵66，同时流体出口64可通过出口导管68流体地连接于大气。壳体60可支承多个充气阀80、多个放气阀84以及清除阀86。充气阀80可选择性地打开，以将泵66与第一多个气囊26的所选择气囊流体地连接，且放气阀84可选择性地打开，以将第一多个气囊26与大气流体地连接。

根据示例性实施例的一方面，第一多个充气阀80可包括具有第一入口89的第一可充气阀88、具有入口91的第二可充气阀90、具有入口93的第三可充气阀92以及具有入口95的第四可充气阀94。清除阀86如图所示包括入口部分98。每个入口89、91、93和95以及入口部分98通过入口导管100流体地连接于流体入口62。多个放气阀84包括具有出口105的第一放气阀104、具有出口107的第二放气阀106、具有出口109的第三放气阀108以及具有出口111的第四放气阀110。清除阀86包括出口部分112。每个出口105、107、109和111以及出口部分112通过出口导管116流体地连接于流体出口64。

根据示例性实施例的一方面，控制系统50包括不超过一个的绝对压力传感器130。绝对压力传感器130流体地连接在多个充气阀80和流体入口62之间。如本文将讨论的是，控制系统50包括诸如绝对压力传感器130的单个绝对压力传感器，该绝对压力传感器可测量第一多个可充气气囊26的一个或多个内的压力以及大气压力。术语“绝对压力传感器”应理解成描述感测相对于真空的压力的传感器。术语“绝对压力传感器”不应与“表压传感器”或并不检测相对于真空的实际压力的其它形式压力传感器相混淆。

参照图3并且继续参照图2，控制系统50可包括控制模块144，该控制模块通过总地以148示出的信号导体电气地连接于多个充气阀80中的每个充气阀和多个放气阀84中的每个放气阀。多个充气阀80中的每个充气阀和多个放气阀84中的每个放气阀可通过总地以150指示的对应多个流体管线流体地连接于第一多个可充气气囊26中对应的一个。控制模块144可包括中央处理单元(cpu)156、非易失性存储器158以及调节模块160。输入系统166联接于控制模块144，并且允许用户通过操作多个充气阀80中的一个或多个充气阀和/或多个放气阀84中的一个或多个放气阀来选择性地调节第一多个气囊26中的一个或多个。用户也可通过输入系统166来选择存储在非易失性存储器158中的期望舒适度设定。

现在将接着参照图4，该图描述根据示例性实施例的一方面的操作可充气支承机构10的方法176。根据示例性实施例的一方面，在框177处，清除阀86打开并感测环境压力数值，而在框178处，清除阀86关闭。在框179处保存绝对压力数值。如在框180处所示，可由控制模块144接收对第一多个可充气气囊26中的一个或多个进行充气的指令。在框182处，泵66可激活，并且在框184处，可打开多个充气阀80中的一个或多个，以允许流体能通过流体入口62流入到入口导管100中。绝对压力传感器130测量第一多个气囊26中正在框186处充气的一个或多个内的压力。在框188处，环境压力数值由控制模块144利用以确定是否需要额外的压力。如果需要额外的压力，则多个充气阀80的在框184中打开的一个或多个保持打开，直到实现期望的压力为止。

一旦实现期望的压力，多个充气阀80中的一个或多个就关闭，且泵66在框190处停止。在框192处，清除阀86打开，由此入口导管100中剩余的任何流体可流通到出口导管116中并且流向大气。在清除阀86打开的情形下，绝对压力传感器130暴露于环境，并且可再次感测大气压力。通过再次感测大气压力，控制模块144可对第一多个气囊26中的一个或多个进行更精确地充气。当期望对第一多个气囊26中的一个或多个进行放气时，在框194处，多个放气阀84中的一个或多个可打开，以允许流体通过出口导管116流通至环境。

在这点上，应理解的是，示例性实施例描述了一种用于对可充气支承机构的一个或多个可充气气囊进行选择性地充气的控制系统。该控制系统依赖于单个(也就是说，不超过一个)绝对压力传感器，以检测并测量大气压力和一个或多个可充气气囊内的压力两者。因此，与依赖于昂贵的表压传感器和/或多个绝对压力传感器的现有系统相比，本发明采用单个绝对压力传感器来用于操作可充气支承机构。绝对压力传感器的使用致使降低制造复杂度、简化设计以及降低成本。

尽管已参照示例性实施例描述了上述公开内容，但本领域技术人员应当理解，可在不偏离本发明范围的条件下作出各种改变并且用等同构件来替换本发明的各元件。此外，可作出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示，而不脱离本发明的实质范围。因此，本发明并不旨在限制于所公开的特定实施例，而是会包括落在本申请范围内的所有实施例。