利用活性材料传感器的座椅调节的制作方法

专利名称：利用活性材料传感器的座椅调节的制作方法
技术领域：
本申请涉及座椅调节系统以及接合表面的倾斜方法，更具体地涉及一种动力调节 座椅，其包括构造成有选择地减慢调节速率的至少一个活性材料传感器。
背景技术：
传统座椅最近已研制成包括自动(例如，机电、电动气动等)调节系统，其改变由 座椅的接合表面限定的倾斜角。例如，在自动设定中，乘客座椅通常可通过远程致动动力调 节系统而倾斜。远程致动方便地允许用户调节前后座椅，从而更好地适应置于其上或其附 近的物体(例如，乘客、杂货、瓶子、儿童安全座椅等)，和/或改变由直立靠背部分地限定的 其余储存空间。然而，令人担心的是，可理解从车厢前部进行的座椅调节远程控制在本领域 中产生各种困扰，包括上述物体被无意夹住。为解决该困扰，传统远程致动座椅通常以显著 减小调节速度为特点。这降低了损坏物体的可能性，并且最突出的是降低了以不舒服的高 压力意外挤靠乘客的可能性；然而，还应理解，减慢调节速率引起延长的调节时间，这进一 步对用户造成困扰。

发明内容
响应于这些持续困扰，提供改进的座椅以及调节该座椅的倾斜角的方法的优选实 施方式，该座椅能够加快调节速度，同时防止对物体造成伤害或向乘员施加不舒服的压力 水平。除了其它因素以外，本发明因提供用于检测搁置在座椅的接合表面上的物体(包括 乘客)的存在的装置而有用。所述座椅依赖于活性材料在暴露于激活信号时的固有响应而 提供感测物体的可靠、有效且安静的装置。有利的是，应理解与对应的机电、电气、电动气动 /液压系统相比，活性材料系统具有显著减少的部件，并因此，利用基于活性材料的传感器 使附加成本、重量、包装空间和复杂性最小。而且，应理解，基于活性材料的感测还使得维修 和更换成本较低，并显著减小噪音(在声学上以及相对于EMF)。 本发明的第一方面涉及一种适于支撑物体并自动确定调节障碍的座椅。该座椅包 括构造成支撑所述物体的基部；以及结构构件，该构件枢转连接至所述基部并构造成进 一步支撑所述物体。所述基部和构件协作而在其间限定倾斜角。所述座椅还包括动力调 节系统，该动力调节系统构造成自动调节所述角；以及固定至所述基部或所述构件的至少
4一个传感器。所述传感器可操作以检测所述物体的存在，并包括活性材料元件，该元件可操 作以在暴露于激活信号时或者不连续暴露于该信号时在至少一种属性上经历变化。所述传 感器与所述系统通讯联接，并构造成在检测到所述物体时有选择地防止该系统致动。
第二方面涉及一种有选择地减慢座椅表面的调节速率的方法。该方法开始于固定 至少一个活性材料传感器，所述传感器包括活性材料元件，该元件可操作以在暴露于激活 信号时经历变化并作为该变化的结果而检测所述表面上或其附近的物体。接着，试图致动 构造成以第一速率自动操纵所述表面的动力调节系统。这取决于利用所述传感器是否自动 检测到所述物体，并且如果是，还取决于是否基于该检测确定调节障碍。最后，当确定了这 样的障碍时自动降低所述速率。可构想的另一要素是，当已请求倾斜动作(例如通过推动 按钮)但检测到物体存在时可包括音频警报。该警报将暗示该位置未清除潜在干涉物体， 并且这些应当在下一倾斜企图之前移除。 通过以下附图和详细说明进一步描述并例示包括基于压电的传感器的应用、优选 传感器构造及布局、控制逻辑等等的本发明的其它方面。


以下参照附图详细描述本发明的优选实施方式，在附图中图1是包括根据本发 明优选实施方式具有相互通讯的动力调节系统和活性材料传感器的可倾斜后座椅(以放 大图)的车辆的侧视图；图2是根据本发明优选实施方式的座椅的立体图，尤其示出了呈 贴片构造的多个活性材料传感器的构造；图3是根据本发明优选实施方式的可躺座椅的内 部框架/运作的立体图，尤其示出了动力调节系统以及活性材料传感器至框架的附连；图4
是根据本发明优选实施方式的可躺座椅的立体图，尤其示出了呈条形构造的多个活性材料 传感器的构造；图5是根据本发明优选实施方式的可躺座椅的立体图，尤其示出了呈片材 构造的多个活性材料传感器的构造，其中这些片材与座椅的接合表面共同延伸；图6是根 据本发明优选实施方式的两个座椅的示意图，这两个座椅均包括活性材料传感器以及与RF 接收器、控制器和相应动力调节系统通讯的RF发射器；图7是根据本发明优选实施方式，图 6中所示的示意图的分段图，其还包括在各传感器和发射器之间的能量储存和转换单元； 图8是根据本发明优选实施方式，图7中所示的示意图的分段图，其还包括通讯联接至相应 传感器、能量储存和转换单元以及控制器的编码器；图9是根据本发明优选实施方式，图7 中所示的示意图的分段图，其还包括另选地联接至各能量储存和转换单元的无线能量发射 器和车辆总线。
具体实施例方式
参照图l至图9，本发明涉及可调座椅10以及用于在物体12(例如，乘客、杂货包、 玻璃瓶、儿童安全座椅等)搁置于其上或与其物理接近从而待与旋转部分接触时改变座椅 10的调节速率的方法。座椅10通常包括如这里进一步所述可操作以检测物体12的属性或 特性的至少一个活性材料传感器14以及与传感器14通讯联接的动力调节系统16。动力调 节系统16为例如通过按下按钮或拨动将系统16连接至电源18或远程(例如，通过RF发 射器，例如密钥卡)功率源18的开关而远程致动的类型，并可操作以自动调节由座椅10限 定的倾斜角a(图l)。更具体地说，传感器输入用于在检测到物体12时降低、倒转或抑制由系统16进行的调节的速率。 本发明的座椅10利用至少一个并且更优选的是利用多个基于活性材料的传感器 检测物体12。也就是说，各传感器14利用活性材料的响应动作来执行其基本功能，并且为 通过暴露于目标物体的至少一种属性或特性而被激活的类型。例如，可利用热激活的活性 材料检测辐射热能的物体，例如生物，或者可利用力或压力激活的材料检测具有足够的质 量/重量以产生最小力或压力的物体，如这里所示和所述。 本发明示出并描述图1中所示的车辆20的远程致动后乘客座椅12的倾斜功能； 然而，将其益处和优点用于其它应用，或者用于任何存在远程致动以及关心调节速率和/ 或对物体造成的损坏的情况当然落在本发明的范围内。因此，应理解，座椅IO以及选择性 调节方法的优选实施方式的以下描述本质上仅是示例性的，并不意图限制本发明。
I.活性材料论述及功能 用在这里时，术语"活性材料"应采取本领域普通技术人员理解的其普通含义，并 包括当暴露于外部信号源时在基础特性(例如，化学或内在物理特性)上展现可逆变化的 任何材料或组份。因而，活性材料应包括可响应于激活信号而在刚度特性、形状和/或尺寸 方面出现变化的那些复合材料，所述激活信号可针对不同活性材料采取电、磁、热、应力及 类似领域的形式。 用于与本发明一起使用的合适活性材料包括但不限于压电聚合物、压电陶瓷、其 它电限制禾才茅斗(electro—restrictives)、石兹限制禾才茅斗(magneto—restrictives)、电活性聚 合物(EAP)以及形状记忆材料。更具体地说，应理解，在本发明中可根据物体特性/属性以 及应用配置而采用其它活性材料，例如形状记忆合金(SMA)、形状记忆聚合物(SMP)、铁磁 SMA、电流变(ER)复合材料、磁流变(MR)复合材料、介电弹性体、离子聚合物金属复合材料 (IPMC)、以及上述材料的各种组合等。 更具体地说，压电材料包括但不限于无机化合物、有机化合物以及金属。就有机材 料而言，在分子内具有非中心对称结构以及在主链或侧链上或这两个链上的大型偶极矩组 的所有聚合材料都可作为压电膜的合适备选。示例性聚合物例如包括但不限于聚苯乙烯 磺酸钠、聚乙烯胺主链偶氮生色基团(poly(vinylamine)backbone azochromophore)及其 衍生物；多氟烃，包括聚偏二氟乙烯、其共聚偏氟乙烯("VDF")、三氟乙烯及其衍生物；多氯 烃，包括聚氯乙烯、聚偏氯乙烯及其衍生物；聚丙烯腈及其衍生物；聚羧酸，包括聚甲基丙 烯酸及其衍生物；聚脲及其衍生物；聚氨酯及其衍生物；生物分子，例如聚左旋乳酸及其衍 生物、细胞膜蛋白，以及磷酸盐生物分子，例如磷脂；聚苯胺及其衍生物以及四胺的所有衍 生物；聚酰胺，包括芳香族聚酰胺以及聚酰亚胺，包括K即ton及聚醚酰亚胺及他们的衍生 物；所有成膜聚合物；聚N-乙烯基吡咯烷酮共聚物及其衍生物以及无序聚N-乙烯基吡咯 烷酮-乙烯乙酸酯共聚物；以及在主链或侧链中或者在主链和侧链二者中具有双极矩组的 所有芳香族聚合物及其混合物。 压电材料还可包括从以下组中选择的金属，该组包括铅、锑、锰、钽、锆、铌、镧、 钼、钯、镍、鸨、铝、锶、钛、钡、*丐、铬、银、铁、硅、铜、包括至少一种上述金属的合金以及包括 至少一种上述金属的氧化物。合适金属氧化物包括Si02、Al203、Zr02、Ti02、SrTi03、PbTi03、 BaTi03、Fe03、Fe304、Zn0及其混合物；以及第VI A组和II B组化合物，例如CdSe、CdS、GaAs、 AgCaS^、ZnSe、GaP、 InP、ZnS及其混合物。优选的是，压电材料从聚偏氟乙烯、锆钛酸铅、钛
6酸钡及其混合物构成的组中选择。 电活性聚合物包括响应于电场或力场展现压电、热电、电致伸縮特性的那些聚合 物材料。电致伸縮材料的一个例子——赋有压电聚偏氟二乙烯-三氟乙烯共聚物的弹性体。 该组合能够产生变化数量的铁电-电致伸縮分子复合系统。这些系统可作为压电传感器甚 至电致伸縮致动器操作。 适于用作电活性聚合物的材料可包括响应于静电力而变形或者其变形引起电场 变化的任何基本上绝缘的聚合物或橡胶(或其组合)。适于用作预应变聚合物的示例性材 料包括硅弹性体、丙烯酸弹性体、聚氨酯、热塑性弹性体、包括PVDF的共聚物、压敏粘合剂、 含氟弹性体、包括硅和丙烯酸基团的聚合物等。包括硅和丙烯酸基团的聚合物可例如包括 包括硅和丙烯酸基团的共聚物；包括硅弹性体和丙烯酸弹性体的共混聚合物。
作为电活性聚合物使用的材料可基于一种或多种材料特性选择，例如高电击穿强 度、低弹性模量(对于大变形或小变形)、高介电常数等。在一个实施方式中，聚合物选择 成使得其具有最大约100Mpa的弹性模量。在另一实施方式中，聚合物选择成使得其具有在 约0. 05MPa至约10MPa之间，优选在约0. 3MPa至约3MPa之间的最大致动压力。在另一实 施方式中，聚合物选择成使得其具有在约2至约20之间，优选在约2. 5至约12之间的介电 常数。本发明并不旨在限定于这些范围。理想的是，若材料具有高介电常数和高介电强度， 则介电常数高于以上给出范围的材料是理想的。在多数情况下，电活性聚合物可制造或实 施为薄膜。这些薄膜的合适厚度可以低于50微米。 电活性聚合物可以以高应变偏转，附连至该聚合物的电极也应偏转而不危及机械 性能或电性能。通常，适于使用的电极可以为任何形状和材料，只要其能够向电活性聚合 物供应合适的电压或从电活性聚合物接收合适的电压。所述电压可以是恒定的或者随时 间而变化。在一个实施方式中，电极粘附至聚合物的表面。粘附至聚合物的电极优选是柔 顺的并顺应聚合物的不断变化的形状。因此，本公开可包括顺应其所贴附的电活性聚合物 的形状的柔顺电极。这些电极可仅施加至电活性聚合物的一部分，并根据其几何尺寸限定 活性区域。适于与本公开一起使用的各种电极包括包括金属迹线和电荷分布层的构造电 极；包括在平面尺寸之外变化的花纹电极；碳膏或银膏之类的导电膏；胶态悬浮物；诸如碳 纤维和碳纳米管之类的高纵横比导电材料；以及离子导电材料的混合物。
本公开的电极所用的材料可以不同。用于电极的合适材料可包括石墨、碳黑、胶态 悬浮物、包括银和金的薄金属、银填充和碳填充胶和聚合物以及离子或电子导电聚合物。应 当理解，某些电极材料与特定聚合物一起会工作良好，但是对于其它聚合物可能不会那样 好。作为实施例，碳纤维与丙烯酸弹性体聚合物一起工作良好，但是与硅聚合物一起不是那 样好。 II.示例性座椅构造及方法 参照图1至图5，所示座椅IO具有枢转连接至基部(例如，下座椅部)24的直立结 构构件(例如，椅背部)22。构件22以及基部24可在通过接合锁定机构(未示出)而获得 期望的倾斜角时相对固定。在所示实施方式中，座椅io还包括固定附连或可移除地附连至 构件22的独立头靠26。构件22、基部24以及头靠26限定分别构造成根据座椅10的取向 和构造与物体12接合的接合表面22a、24a和26a。 座椅10由物体12搁置于其上时受到压縮的泡沫或缓冲层30以及层30外部的柔软且耐用的罩32内部的结构框架28(图1和图3)支撑。框架28除其它结构元件外包括 支撑构件22的垂直侧轨34以及基部24的水平轨36。杆38与轨34、36互连。为调节座椅 IO，应理解，使支撑构件22绕杆38限定的中心轴线相对于基部24枢转。
动力调节系统16构造成使构件22有选择地与机电电机、螺线管、基于活性材料的 驱动器等接合，从而致使构件22相对于基部24枢转。系统16可以是传统电机/齿轮驱动 系统，或者更优选地为活性材料致动器(未示出)，其可操作以将活性材料元件中的变化转 换成旋转位移。适于与本发明一起使用的动力调节系统16可由本领域普通技术人员容易 地确定，因此这里不再进一步描述。 如先前所述，本发明的座椅IO包括至少一个，更优选地包括多个与动力调节系统 16操作通讯连接的活性材料传感器14。传感器14的构造可以为682申请和893申请中示 出并描述的类型，所述描述已通过引用全部结合于此。因此，各传感器14包括如本文所述 的活性材料元件40，并且在这里进一步描述的实施方式中，应理解，可利用采用同步检测力 (由乘客舱中物体的存在而引起)和温度(通过改变其对应力的响应)的形状记忆材料的 传感器14为动力调节系统16提供输入。这里，形状记忆材料操作连接至电路，使得电路的 状态(即，开路或闭合)取决于形状记忆材料感测到的力和温度的量。动力调节系统16操 作连接至电路，从而由该电路的状态控制。 然而，在所示实施方式中，活性材料元件40可操作以在通过向其施加的力而变形 或移位时形成电荷或电流；并因此包括在变形时产生电荷或电流的活性材料，例如压电材 料。更优选的是，可利用呈薄而柔性的单向变形件、双向变形件、贴片、无纺纤维或其它构造 的压电聚合物元件40。可用来响应于变形或位移产生电荷或电流的其它材料包括压电陶 瓷，诸如纤维、单向变形件、双向变形件、贴片等；电活性聚合物(EAP)，例如薄而柔性的贴 片；含有具有由导电介质(例如，高导电橡胶)包围着的磁性微粒的流体的膜/闭腔，所述 流体的运动/流动会引起电流/电压的产生；磁限制合成物，其中磁限制材料的挠曲产生 变化磁场并在线圈中感生电流；离子聚合物金属复合材料；多铁材料(混合压电/磁致伸 縮)；铁电体泡沫；谐振磁铁/线圈组合物等。 应理解，通过利用压电材料检测物体12而产生取决于时间的确定。也就是说，由 于一定时期内力/压力变化而产生电荷，并因此通过材料中的变形或位移而确定电荷。这 解释了长时期搁置不动的物体不会被这些类型的传感器14检测到(即，不会产生可测量电 荷)；因此在激活座椅IO之前的一段时期内车辆保持静止而具有很小的振动输入或没有振 动输入的情况下，不可确定调节的障碍。鉴于此，优选的座椅10包括在底部24和直立构件 22中的传感器14，从而在使构件22向前摆动时，不动地搁置在底部24上的物体12将会被 与构件22相关的传感器14检测到。应理解，于是可通过构件22致使物体12相对于基部 24运动并足以在基部传感器14上记录电荷。 而且，传感器14构造成使得在由构件22的上部扫过的空间包络内的邻近物体 (例如，在座椅10的前方或后方)也被检测到。例如，在构件22预期具有相对的第一接合 表面22a和第二接合表面22b的情况下(如图1所示)，各表面均与单独传感器14通讯联 接，使得构件22能够在倾斜角减小和增大时相应地检测前部和后部的物体12。为了利于该 功能，传感器14优选定位在构件22的上角部处或该处附近，如图2中所示。
如图2中所示，优选的元件40成贴片形状，具有在1至20cm2之间的横向接合表
8面积，更优选地在2至10ci^之间，最优选地在3至4ci^之间。另选的是，元件40可以为条 状，具有横向尺寸和比横向尺寸大五倍，更优选的是大十倍的纵向尺寸(图3和图4)。在该 构造中，期望沿纵向轴线预拉伸元件40，从而提高测量灵敏度。例如，并如图3中所示，可通 过相反地偏置拉伸弹簧42而将条状元件40附连至框架28。最终，并如图5中所示，元件 40可呈片材形式，横向接合表面积不小于100cm2。更优选的是，可以为多个元件40的合并 的片材提供了足以与相应的接合表面基本共同延伸的横向表面积和构造。
元件40可定位在泡沫层30内(图l)或其下方，或者位于外罩32的下方，可以理 解某些特性(例如传感器14的灵敏度)与深度成正比，而其它特性(例如可被乘客察觉 性)与深度成反比。而且，元件40的定位深度可因基部24、构件22和头靠26而异，例如可 理解的是，将更大的力/压力来接合基部24，这与头靠26相反。 在优选实施方式中，各传感器14通过相应的无线射频(RF)发射器46(图6)操作 连接至控制器44。传感器14和发射器46可通过导线联接，使得由于变形或移位而由传感 器14产生的电流被发射器46用来产生无线射频数据信号。因此，优选的座椅10还包括RF 接收器48，其相对于发射器46充分定位以接收所述数据信号。接收器48例如经由导线操 作连接至控制器44，并构造成就是否有其中一个发射器46正在发射信号而与控制器44通 讯。另选的是，应理解，发射器46和接收器48可经由导线，例如通过车辆总线50(图9)联 接。 应理解，可采用预处理器在传输至控制器44之前对信号进行操作，从而确定该信 号是否具有某些特性。例如，对信号的操作包括过滤、功率谱密度分析或放大。对后者而言， 放大器52(图6)可通讯联接至各发射器46并构造成有选择地增大信号的幅值，例如在高 灵敏度应用中(例如，其中变形和产生的电荷低，指示轻的物体，例如婴儿或儿童)。
在所示实施方式中，RF接收器48和控制器44分别示出为车载于车辆20上，即相 对于车体安装。然而，在本发明的范围内，接收器48还可作为控制器44的一部分一体组装。
控制器44例如经由导线(例如，通过车辆总线50)操作连接至动力调节系统16， 并构造成有选择地向其传送命令信号。响应于来自控制器44的命令信号，致使动力调节系 统16调节倾斜角，如本领域所公知的。 期望的是，座椅10的各个部件(例如，基部24、构件22和头靠26)包括多个传感 器14，使得与车辆20的背景振动相关的运动(由于下雨、刮风、路过车辆等)不会致使控 制器44错误地操作。因此，控制器44优选执行过滤或其它处理。例如，并在要求权利的发 明的范围内，由控制器44执行的控制逻辑可包括询问是否不是所有传感器14都变形或移 位，或者是否元件40的移位或变形在不同时间发生。传感器14、发射器46和接收器48优 选构造成使得传送至控制器44的信号对于各个传感器14来说是独特的，使得控制器44可 辨别是哪个传感器在变形或移位。仅当所述询问的回答是肯定的或者满足预定阈值时，控 制器44才继续发出命令。例如，并且如先前所述，所述命令可配置成致使动力系统16减慢 或阻止调节速率或使其倒转；并且/或者，控制器44进一步联接至至少一个扬声器(例如， 车辆音频/视频系统)以致使产生音频警报。 应当指出，传感器14和发射器46可相对于可有选择地从车辆20移除的独立座椅 10安装。在该构造中，传感器14优选包括能量储存和转换单元54 (图7)，其接收并储存由 传感器14的变形或错位产生的电荷或电流的一部分。例如，单元54可包括电容器、蓄电器
9或化学电池(未示出)。单元54则操作连接至发射器46，从而向其传送储存的能量。因此，发射器46由传感器14无源供电。单元54是有利的，因为其向发射器46提供比传感器14直接向发射器46传送电能更大的功率。在优选实施方式中，单元54储存从传感器14接收到的能量，直至足以在传感器14产生的电力不足以发射信号的情况下为发射器46供能。单元54还可将来自传感器14的能量转换成更适合发射器46在产生信号时使用的电压和电流。 在图8中所示的另选实施方式中，RF发射器46和接收器48可由编码器56取代。编码器56操作连接至控制器44，并构造成将传感器14产生的电流转换成车辆信息总线50上的通讯协议，然而该功能是内置在发射器46和接收器48中的。而且，可设置由电源18或传感器14供能的能量储存和转换单元54，从而为车辆电源关闭的情况提供长期电力储存。
电源18优选由车辆20的充电系统(包括电池)经由一系列电线、保险丝和/或连接器提供(图6)。传感器14、 RF发射器/接收器46、48或编码器56、控制器44以及动力调节系统16可都通过车辆总线50由电源18供电。在期望增强RF信号的情况下，例如在传感器的位移量或频率随时间而减少的情况下，或者在传感器的电荷产生由于例如高温或低温而不太有效的情况下，可进一步采用辅助电池(未示出)。另选的是，发射器46所用的能量还可利用机械系统产生，例如由于车辆20的运动而由棘轮压縮或巻绕的弹簧。当温度超过具体界限时，可例如利用形状记忆材料触发器使这样的机械系统产生的能量释放而对电池或电容器充电，可通过磁体在线圈中的运动来进行。于是，被充电的电池对传感器/发射器组合供能。 如图9中另选所示，能量储存和转换单元54、传感器14以及发射器46可由传送来自电源18的能量的主无线能量发射器58供能。主发射器58可例如为RF发射器(例如来自内部车辆蓝牙系统)、射频识别(RFID)型询问器等。所述发射器58也可以电感地连接至所述单元54。由主发射器58提供的能量可用于在由传感器14产生的能量不足以对发射器46供能时补充由传感器14产生的能量。最终，应理解，由主发射器58或车辆总线50传送的能量使得可使用诸如电阻结构的传感器材料，例如石墨填充弹性体，并且可使用具有很高延展性的一般材料，其中电阻随应变剧烈变化，并且利用该材料，非常小的电流可提供电压读数。 上述本发明的优选形式仅用作例示，并且不应以限制意义解释本发明的范围。本领域技术人员在不背离本发明精神的情况下可容易地对示例性实施方式和操作方法做出明显变型。因此，若涉及本质上不背离但是超过所附权利要求阐述的本发明的文字范围的任何系统或方法，则发明人依赖等同原则陈述其意图以确定并评定本发明的公平合理的范围。
权利要求
一种适于支撑物体并自动确定调节障碍的座椅，该座椅包括构造成支撑所述物体的基部；结构构件，该构件构造成进一步支撑所述物体，并枢转连接至所述基部，使得所述基部和该构件协作而在其间限定倾斜角；动力调节系统，该动力调节系统构造成在被致动时自动调节所述角；以及相对于所述基部或所述构件固定的至少一个传感器，所述传感器可操作以检测所述物体的存在，并包括活性材料元件，该元件可操作以在暴露于激活信号时或者不连续暴露于该信号时在至少一种属性上经历变化，其中通过该变化检测所述物体，所述传感器与所述系统通讯联接，并构造成在检测到所述物体时有选择地防止该系统致动。
2. 如权利要求1所述的座椅，其中所述元件主要由从以下组中选择的材料构成，所述 组包括电限制材料、磁限制材料、电活性聚合物、压电聚合物、压电陶瓷、离子聚合物金属复 合材料、多铁材料、铁电体泡沫、谐振磁铁/线圈组合物以及形状记忆材料。
3. 如权利要求1所述的座椅，其中所述元件成贴片形状，提供1至20cm2之间的横向接 合表面积。
4. 如权利要求l所述的座椅，其中所述元件成条带状，提供横向尺寸以及比该横向尺 寸大五倍的纵向尺寸，并且该条带被沿纵向预拉伸。
5. 如权利要求1所述的座椅，其中所述基部或所述构件内包括泡沫，该泡沫构造成在 所述物体置于其上时被压縮，并且所述至少一个传感器定位在该泡沫内。
6. 如权利要求1所述的座椅，其中多个传感器固定至所述基部和所述构件。
7. 如权利要求6所述的座椅，其中所述基部和所述构件限定接合表面，并且各传感器 构造成作为由物体引起的所述元件的变形或移位的结果而检测相应的接合表面与该物体 之间的接合。
8. 如权利要求7所述的座椅，还包括附连至所述构件并限定接合表面的头靠。
9. 如权利要求7所述的座椅，其中所述构件限定相对的第一接合表面和第二接合表 面，各接合表面均通讯联接至单独一个所述传感器，从而构造成在所述角相应地减小和增 大时检测所述构件前方和后方的物体。
10. 如权利要求1所述的座椅，其中所述基部和所述构件限定接合表面，所述元件成与 各表面大致共同延伸的片材形状。
11. 如权利要求1所述的座椅，其中所述至少一个传感器还包括RF发射器，所述系统包 括RF接收器和控制器，所述发射器构造成向所述接收器发送具有幅值的数据信号，并且所 述接收器还将该数据信号传输至所述控制器。
12. 如权利要求11所述的座椅，其中所述至少一个传感器还包括能量储存和转换单 元，其在所述传感器和所述RF发射器之间并通讯联接至所述传感器和所述RF发射器。
13. 如权利要求12所述的座椅，其中所述至少一个传感器还包括放大器，其通讯联接 至所述发射器并构造成有选择地增大所述信号的幅值。
14. 如权利要求12所述的座椅，其中所述至少一个传感器、所述单元和所述发射器被 限定在所述构件或所述基部内并在其内操作，从而提供独立构造。
15. 如权利要求1所述的座椅，其中所述至少一个传感器还包括编码器以及通讯联接至该编码器的能量储存和转换单元，并且所述系统包括通讯联接至所述编码器的控制器。
16. —种适于支撑物体并自动确定调节障碍的座椅，该座椅包括 构造成支撑所述物体的基部；结构构件，该构件构造成进一步支撑所述物体，并枢转连接至所述基部，使得所述基部 和该构件协作而在其间限定倾斜角；动力调节系统，该动力调节系统构造成在被致动时自动调节所述角，并包括RF接收器 以及与该接收器通讯联接的控制器；以及固定至所述基部或所述构件的至少一个传感器，所述传感器可操作以检测所述物体的 存在，并包括RF发射器以及可操作以在由所述物体引起变形时产生电荷的压电聚合物元 件，其中基于测量在一定时期的变形而检测所述物体；所述发射器通讯联接至所述RF接收器，使得所述传感器通讯联接至所述系统；所述传感器、发射器和控制器协作地构造成在检测到所述物体时防止所述系统致动。
17. —种有选择地减慢座椅表面的调节速率的方法，该方法包括以下步骤a) 固定至少一个活性材料传感器，所述传感器包括活性材料元件，该元件可操作以在 暴露于激活信号时经历变化并作为该变化的结果而检测所述表面上或其附近的物体；b) 致动动力调节系统，该系统构造成以第一速率自动操纵所述表面；c) 利用所述传感器自动检测所述物体，并基于该检测确定调节障碍；以及d) 当确定所述障碍时自动降低所述速率。
18. 如权利要求17所述的方法，步骤c)还包括在一定时期检测所述物体并基于该时期 确定所述障碍的步骤。
19. 如权利要求17所述的方法，步骤c)和d)还包括传送来自RF发射器的数据信号并 传送至与控制器相联的RF接收器的步骤，所述RF发射器联接至所述传感器并由其无源供 能。
20. 如权利要求17所述的方法，步骤c)和d)还包括对所述传感器以及联接至该传感 器的RF发射器远程供能的步骤以及传送来自该发射器的数据信号并传送至与控制器相联 的RF接收器的步骤。
21. 如权利要求20所述的方法，其中所述传感器和RF发射器以无线方式供能。
22. 如权利要求20所述的方法，其中所述RF发射器将所述数据信号以无线方式传送至 所述RF接收器。
23. 如权利要求17所述的方法，其中步骤d)还包括产生音频警报的步骤。
全文摘要
本发明涉及利用活性材料传感器的座椅调节，提供了一种座椅，其包括可以以第一速率操作的动力调节系统以及至少一个传感器，所述传感器包括活性材料元件，其中该传感器构造成确定调节障碍，并在确定了障碍时有选择地减慢所述速率。
文档编号B60N2/10GK101786426SQ20091022646
公开日2010年7月28日 申请日期2009年11月20日 优先权日2008年11月20日
发明者A·J·马丁, A·L·布劳恩, J·Y·库里, N·L·约翰逊, W·B·卡特 申请人:通用汽车环球科技运作公司