[发明专利]扰动消除和生成座椅

说明书

一种扰动消除和生成座椅系统，包括安装到车辆结构上的座椅。因该结构中接收到的、且被传递到座椅的扰动加速度，座椅被加速。座椅控制单元产生力消除指令信号。致动装置与该结构相连并且与座椅控制单元通信。致动装置响应于接收到的力消除指令信号而在座椅中引起消除加速度运动，该消除加速度运动与由扰动加速度引起的座椅的加速度运动相等但相反，因此抵消了该加速度运动。

技术领域

本发明涉及识别和响应车辆中乘员感受到的扰动的系统和方法，所述扰动由动力传递系统变档、车辆系统起伏和不同道路状况所引起。

背景技术

对于乘员驾驶车辆和自动驾驶车辆，存在由动力传递系统、车辆系统操作和道路基础设施产生的一个或多个车辆乘员能感受到的不期望的扰动。这些扰动包括变速器换档事件、包括颠簸和坑洼的路面波动以及诸如转弯和制动的运动引起的力。这些扰动产生加速力和减速力，该加速力和减速力作用在乘员身上，并且可能对乘员的旅行事件产生不利影响。

许多已知的电动或燃气/电气动力车辆通常提供单速变速器，其不会引起显著的换档扰动，但不能提供优化的动力装置性能。因此，为了最小化和优化电池和电动机的尺寸，现在将多速变速器结合到这种车辆中，因此将重新引入换档扰动。

此外，自动操作车辆提供了多个传感器和系统，这些传感器和系统需要连续监测未来的道路和天气状况，以向车辆提供导航输入。因此，这种系统增强了预测即将发生的扰动的能力，但是当前尚未利用这种能力所提供的最大优势。

因此，虽然当前的车辆系统实现了其预期目的时，但需要一种新的和改进的系统和方法来减少机动车辆乘员感受到的扰动加速度。

发明内容

根据若干个方面，一种扰动消除和生成座椅系统包括安装到车辆结构上的座椅。因结构中接收到的、且被传递到座椅的扰动加速度，座椅被加速。座椅控制单元产生力消除指令信号。致动装置与该结构相连并且与座椅控制单元通信。致动装置响应于接收到的力消除指令信号在座椅中引起消除加速度运动，该消除加速度运动与由扰动加速度引起的座椅加速度运动相等但相反，因此抵消了该加速度运动。

在本发明的另一个方面，与座椅相连的力传感器产生对应于座椅乘员重量的力信号。

在本发明的另一个方面，来自力传感器的力信号在座椅控制单元中被转换为乘员的质量。

在本发明的另一个方面，在座椅控制单元中计算与使作用在乘员上的净力保持基本为零所需的扰动加速度相等但相反的加速度。

在本发明的另一个方面，通信链路将座椅控制单元连接到致动装置。

在本发明的另一个方面，车辆控制单元从包括加速度传感器、速度传感器和环境条件传感器的多个车辆传感器中接收数据。

在本发明的另一个方面，控制器区域网络总线提供车辆控制单元和座椅控制单元之间的通信。

在本发明的另一个方面，扰动加速度限定了多个加速度值，每个加速度值限定了一变速器换档事件。

在本发明的另一个方面，加速度值保存在查找表中。

在本发明的另一个方面，扰动加速度限定了多个加速度，这些加速度通过从一个或多个车轮到结构的路径传递到座椅并由此传递给乘员。

根据若干个方面，一种消除车辆座椅中的扰动加速度的方法，包括：测量作用在安装在车辆结构上的座椅上并使其移位的扰动加速度；在座椅控制单元中生成力消除指令信号；将致动装置连接到所述结构并与座椅控制单元通信以接收力消除指令信号；以及响应于力抵消信号，通过致动装置的操作在座椅中引起消除加速度运动，该消除加速度运动与由扰动加速度引起的座椅加速度运动相等但相反，因此抵消了该加速度运动。

在本发明的另一个方面，该方法包括：将力传感器连接到座椅；并生成对应于座椅乘员重量的力信号。