專利名稱：用于定位馬達(dá)致動裝置的可移動部件的設(shè)備和方法
用于定位馬達(dá)致動裝置的可移動部件的設(shè)備和方法 技術(shù)領(lǐng)域本公開涉及用于定位馬達(dá)致動裝置(motor actuated device)的 可移動部件的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
在過去幾年中，車輛中馬達(dá)致動附件的數(shù)目和類型穩(wěn)定地上升。電 動車窗、電動后視鏡、電動座椅、電動可調(diào)節(jié)踏板組件、以及許多其它 類型的電動馬達(dá)致動裝置目前在車輛中變得普及。這已經(jīng)導(dǎo)致車輛座艙 中需要的手動操作電接觸開關(guān)的數(shù)目和復(fù)雜性增加，以使得能夠調(diào)節(jié)對 這些馬達(dá)致動裝置的可移動部件的定位。這些手動開關(guān)的布置和定位會給車輛設(shè)計者帶來困難，且經(jīng)過長時 間使用，開關(guān)的性能會惡化。此外，這些開關(guān)有時被用于提供多個開關(guān) 功能以控制不同的馬達(dá)致動附件，這會使這些裝置的用戶感到困惑。因此，期望一種更直觀且用戶友好的設(shè)備和方法用于調(diào)節(jié)馬達(dá)致動 裝置的可移動部件的定位，該設(shè)備和方法不需要使用手動操作的電接觸 開關(guān)。發(fā)明內(nèi)容一種用于定位裝置的可移動部件的設(shè)備，其中該裝置具有用于調(diào)節(jié) 該可移動部件的位置的馬達(dá)致動器，該設(shè)備包括語音傳感器，用于接 收由該裝置的用戶提供的語音輸入；力傳感器，用于測量由該裝置的用 戶施加的力輸入；以及耦合到該語音傳感器和力傳感器的控制器，該控 制器可操作以驅(qū)動該馬達(dá)致動器從而依據(jù)該語音輸入和力輸入來調(diào)節(jié) 該可移動部件的定位。


現(xiàn)在參考附圖在以下詳細(xì)描述中描述實施例。相同的參考符號在附 圖中總是表示相同或相似的元件，其中 圖1為示出示范性實施例的示意圖；圖2為示出圖1所示實施例中描述的控制器的功能塊的圖示； 圖3A-3B示出說明由圖1和2所描述的實施例中的控制器執(zhí)行的操 作的流程圖；圖4示出被實施用于定位馬達(dá)致動車輛附件的可移動部件的示范性 實施例；件；以及圖7示出在示范性實施例中圖6的車輛電動座椅的附加可移動部件。
具體實施方式
現(xiàn)在參考圖1，示意性地示出了用于定位馬達(dá)致動裝置14的可移動 部件12的示范性設(shè)備，該設(shè)備通常用數(shù)字IO表示。設(shè)備10包括用于感測由裝置14的用戶2 0提供的語音輸入18的語 音傳感器16和用于測量由裝置用戶20提供的力輸入22的力傳感器24。 語音傳感器16產(chǎn)生表示所接收的語音輸入的語音信號，而力傳感器24 產(chǎn)生表示由裝置用戶20施加的力輸入22的大小的力信號。設(shè)備10還包括耦合到語音傳感器16和力傳感器24的控制器28, 用于通過分別由線26和30表示的電導(dǎo)體接收語音信號和力信號。基于 這些接收到的語音信號和力信號，控制器28操作以產(chǎn)生馬達(dá)驅(qū)動信號， 該馬達(dá)驅(qū)動信號通過由線32表示的電導(dǎo)體被傳遞到裝置14的馬達(dá)致動 器34。馬達(dá)致動器34包括諸如無刷直流馬達(dá)的電動機(未示出)，例 如其以已知方式耦合以可調(diào)節(jié)地定位裝置14的可移動部件12。取決于特定應(yīng)用的要求，語音傳感器16可以由諸如麥克風(fēng)的單個 聲換能器來實施，或者由其他已知的語音輸入電路來實施，所述語音輸 入電路可包括多個麥克風(fēng)、放大器、與/或回聲消除電路。力傳感器24 可以;波實現(xiàn)成為測壓元件(load cell)、應(yīng)變儀、壓力傳感器、扭矩 傳感器或者能夠測量力輸入22并產(chǎn)生指示所施加的力輸入22的大小的 相應(yīng)電信號的任何其它類型的已知傳感器。如虛線38所示，在期望用戶20將力輸入22直接施加到可移動部 件12的應(yīng)用中，力傳感器24可以機械地耦合到可移動部件12或者在結(jié)構(gòu)上安裝于可移動部件12之內(nèi)或之上。在其它應(yīng)用中，力傳感器24 可以可選地^1置位為用以測量沒有施加到可移動部件12的力輸入22。如線36所示，馬達(dá)致動器34機械地、氣動地、或者以其它方式耦 合到可移動部件12,由此使得能夠調(diào)節(jié)可移動部件12的位置。如圖所 示，通過沿如Dl和D2所示方向的線性平移，可移動部件12在第一位 置Pl (由虛線(in phantom)可移動部件U，所示)和第二位置P2之間 是可調(diào)節(jié)的。從下文中將認(rèn)識到，可移動部件12的定位不限于線性平移，且還 可包括旋轉(zhuǎn)或者其它類型的平移。相應(yīng)地，對可移動部件12的移動的 方向和位置的引用應(yīng)理解為還廣泛地包括旋轉(zhuǎn)或其它類型的移動位置 和方向。圖2為示出圖1的控制器28內(nèi)的功能塊的示范性圖示。如圖所示， 控制器28包括語音識別器40、輸入/輸出(I/O)電路42、中央處理器 (CPU) 44、只讀存^f渚器(ROM) 46、以及隨才幾存取存4諸器(RAM) 48。CPU 44通過箭頭線52所示的公共電數(shù)據(jù)總線電連接到I/O電路42、 ROM 46和RAM 48。在存儲于ROM 46的軟件程序的控制下，CPU 44從 I/O電路42讀取數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送到I/O電路42,將數(shù)據(jù)存儲到RAM 48 并從RAM 48檢索數(shù)據(jù)，以及對這些數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)/邏輯運算。語音識別器40通常包括語音處理電路和用于存儲語音數(shù)據(jù)的存儲 器，該語音數(shù)據(jù)代表所定義的可以由裝置用戶20輸入的語音命令。語 音識別器40通過線26接收由語音傳感器16產(chǎn)生的語音信號，并按已 知方式操作以處理該語音信號用于與所存儲的語音數(shù)據(jù)比較。這樣做 時，語音識別器40能夠確定裝置用戶20是否已經(jīng)說出任何所存儲的定 義的語音命令。當(dāng)語音識別器40識別到其中一個所說出的語音命令時， 鑒別(identify)所識別的語音命令的語音命令數(shù)據(jù)通過線50被傳送 到I/O電路42。I/O電路42還在線30上接收由力傳感器24產(chǎn)生的力信號，并通過 數(shù)據(jù)總線52提供可以由CPU 44讀取的相應(yīng)的采樣數(shù)據(jù)。在CPU 44的 控制下，I/O電路42通過線32另外提供適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)驅(qū)動信號到馬達(dá)致 動器34,以實現(xiàn)對可移動部件12的位置的調(diào)節(jié)。本領(lǐng)域中公知的是， I/O電路42通常包括模/數(shù)(A/D)、數(shù)/模(D/A)和使得控制器28能 夠與這些外部傳感器和馬達(dá)致動器通信的其它電路。依據(jù)存儲于R0M 46中的軟件程序，CPU 44操作以順序采樣該力信 號并讀取傳遞到I/O電路42的語音命令數(shù)據(jù)，并隨后做出響應(yīng)地確定 將被提供到馬達(dá)致動器34的適當(dāng)驅(qū)動信號。用這種方式，控制器28然 后操作以依據(jù)由裝置用戶20提供的語音輸入18和力輸入22來調(diào)節(jié)裝 置14的可移動部件12的位置?，F(xiàn)在參考圖3A-3B所示的部件定位例程(routine ) 100的示范性流 程圖，描述由存儲于ROM 46中的軟件程序執(zhí)行的一般操作。例程100 可以被實施為連續(xù)執(zhí)行的后臺程序循環(huán)中的若干不同的部件定位例程 之一，從而使得控制器28能夠調(diào)節(jié)任何數(shù)量的馬達(dá)致動裝置的可移動 部件的定位。在得到電力以對設(shè)備IO和馬達(dá)致動裝置14通電之后，在102進入 例程100。該例程從102進行到104。在104， CPU 44讀取被提供到I/O電路42的語音命令數(shù)據(jù)，以確 定用戶20是否已經(jīng)說出在控制器28開始或發(fā)起部件12的定位調(diào)節(jié)之 前所要求識別的定義的語音命令(即，調(diào)節(jié)激活(activation)命令)。 如果沒有識別到這種開始語音命令，該例程進行到106,其中該例程立 即退出。如果該開始語音命令已經(jīng)被識別，則該例程進行到108,以開 始調(diào)節(jié)與該開始語音命令相關(guān)聯(lián)的可移動部件12的位置。在108,該例程隨后使用的計數(shù)器變量和標(biāo)志變量在RAM48中被初 始化或者設(shè)置成具有零值，即，COUNTERS及FLAG4。在這些變量的初 始化之后，該例程進行到110。在IIO, CPU 44讀取與由I/O電路42提供的力信號相對應(yīng)的采樣 數(shù)據(jù)，且接著將該數(shù)據(jù)存儲在RAM 48中作為變量F的值，變量F表示 目前由裝置用戶20施加的力輸入22的大小。從110,該例程進行到?jīng)Q策112,其中確定變量F的值是否為零(F=0 ) 并且FLAG的值為一 (FLAG=1)。從該例程的后續(xù)操作中將理解， 一旦 用戶20施加了任意量的力輸入22 (即，F(xiàn)>0),該例程將設(shè)定FLAG的 值=1。相應(yīng)地，如果在例程100的先前操作中用戶20已經(jīng)施加任意量的 力輸入22 (即，F(xiàn)>0),且隨后撤除所施加的力輸入(即，F(xiàn)=0),如當(dāng) 前在110所讀取到的，則該例程將從112轉(zhuǎn)到114，其中控制器28將適 當(dāng)?shù)鸟R達(dá)驅(qū)動信號發(fā)送到馬達(dá)致動器34以暫?？梢苿硬考?2的移動。從114,定位例程IOO通過在120退出而終止。如果不滿足112的條件(即，F(xiàn)^及FLAG-1),則作出決策進行到116。在116， CPU 44讀取被提供到I/O電路42的語音命令數(shù)據(jù)，以確 定用戶20是否已經(jīng)說出由控制器28用于終止可移動部件12的定位調(diào) 節(jié)的所定義的語音命令(即，調(diào)節(jié)去激活(deactivation)命令)。如 果已經(jīng)識別這種停止語音命令，該例程進行到114,其中控制器28將適 當(dāng)?shù)鸟R達(dá)驅(qū)動信號發(fā)送到馬達(dá)致動器34以暫?？梢苿硬考?2的移動。 從114，該例程然后在120退出。如果裝置用戶20沒有說出停止語音命令，則該例程從116進行到 118，其中^r查COUNTER變量以確定該變量的值是否大于所存儲的預(yù)定 的MAXCOUNT值。如果COUNTER〉MAXCOUNT,該例程立即轉(zhuǎn)到120,在120 該例程退出。如果COUNTER《MAXC0UNT,則該例程進4亍到122(見圖3B )。 MAXC0UNT的值建立了在隨后描述的情形下用于終止和退出例程100的 預(yù)定時間l殳或超時(timeout )。在122，將先前在110讀取的力輸入F的大小與預(yù)定量的力THl(即， 第一預(yù)定量的力)比較。如果F〉TH1，該例程進行到132。如果F《TH1， 該例程進行到124。在124,確定力輸入F的大小是否指示裝置用戶20當(dāng)前沒有提供任 何力輸入22,即F-O。如果F—,該例程進行到128。如果F^0,指示裝 置用戶20當(dāng)前正施加力輸入22,則在轉(zhuǎn)到128之前，該例程進行到126 以設(shè)定FLAG的值-1。在128, CPU 44控制I/O電路42以將適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)驅(qū)動信號傳送到 馬達(dá)致動器34，從而沿第一方向Dl朝著第一位置Pl移動可移動部件 12(見圖1)。 一旦被啟動，驅(qū)動信號維持不變且可移動部件12的移動 持續(xù)，直到該例程或者暫停移動或者改變移動方向。本領(lǐng)域技術(shù)人員將 認(rèn)識到，如果可移動部件12到達(dá)笫一位置Pl，馬達(dá)致動器34通常包括 限制開關(guān)(limit switch)等(未示出)，用于自動地中斷沿第一方向 Dl的進一步移動以避免對馬達(dá)致動器34造成損害。從128,該例程進行到130,其中CO麗TER變量^皮復(fù)位具有零值(即， C(HJNTER=0)。從130,該例程分支回到110 (見圖3A ),以讀取力輸入 F的大小的新值，該新值被用于開始于110的下一次從頭到尾的循環(huán)(pass through the loop)。如前文所示，當(dāng)在122力輸入F的大小大于力TH1的預(yù)定量，該例 程進行到132。在132，在轉(zhuǎn)到134之前，該例程設(shè)定FLAG的值=1。在134,將先前在IIO讀取的力輸入F的大小與預(yù)定量的力TH2(即， 第二預(yù)定量的力)比較。如果FWH2，該例程進行到136。如果F《TH1， 該例程進行到138。在136, CPU 44控制I/O電路42以將適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)驅(qū)動信號傳送到 馬達(dá)致動器34,從而沿第二方向D2朝著第二位置P2移動可移動部件 12 (見圖1)。如前文所示， 一旦沿特定方向啟動移動，驅(qū)動信號維持 不變且可移動部件12的移動持續(xù)，直到該例程或者暫停移動或者改變 移動方向。將理解，如果可移動部件12到達(dá)第二位置P2,馬達(dá)致動器 34通常將包括限制開關(guān)等(未示出)，用于自動地中斷沿第二方向D2 的進一步移動以避免對馬達(dá)致動器34造成損害。從136，該例程進行到130,其中COUNTER變量纟皮復(fù)位具有零值(即， COUNTERS) 。 /人130,該例程分支回到110,以讀取力輸入F的大小的 新值，該新值被用于開始于110的下一次從頭到尾的循環(huán)。如前文所示，當(dāng)在134力輸入的大小F《TH2，該例程轉(zhuǎn)到138，其 中控制器28發(fā)送適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)驅(qū)動信號到馬達(dá)致動器34以暫停可移動部 件12的移動。從138，該例程進行到140,其中COUNTER變量遞增值1,即， C0UNTER=C0UNTER，+1,其中C0UNTER，代表恰好在扭J亍138之前的COUNTER 的值。從138,該例程分支回到110,以讀取力輸入F的大小的新值， 該新值被用于開始于110的下一次從頭到尾的循環(huán)。從對例程100的上述描述將理解， 一旦在104識別到開始命令，由 裝置用戶20施加的力輸入22的大小被控制器28用于確定是否移動可 移動部件12以及這種移動的方向。如果裝置用戶20不施加任何力輸入22 (即，F(xiàn)=0)，該例程將連續(xù) 執(zhí)行IIO、 116、 118、 122、 124、 128和130以沿第一方向Dl移動可移 動部件12,直到在116識別到用于退出該例程的停止語音命令或者直到 可移動部件12到達(dá)第一位置Pl。如果在l丸行上述110、 116、 118、 122、 124、 128和130的期間， 裝置用戶20施加力輸入22,使得力F的大小小于預(yù)定量的力TH1,該例程隨后通過從124分支到126而設(shè)定FLAG=1。這種情況下，然后使可 移動部件12沿第一方向Dl移動，直到(i )在116識別到停止語音 命令；(ii )裝用戶撤除所施加的力輸入22且例程通過112退出； 或者(iii )可移動部件12到達(dá)第一位置Pl。在執(zhí)行開始于110的循環(huán)的期間，如果用戶20施加力輸入22使得 力F的大小大于預(yù)定量的力TH2,該例程在分支回到110之前經(jīng)過134、 136和130。這種情況下，將可移動部件12沿第二方向D2移動，直到 (i )當(dāng)用戶20撤除所施加的力輸入22時，該例程通過112退出；(ii ) 當(dāng)停止語音命令被識別時，該例程通過116退出；(iii)可移動部件 到達(dá)第二位置P2;或者(iv)裝置用戶20減小力輸入22,使得F的大 小大于第一預(yù)定量的力TH1但小于或等于第二預(yù)定量的力TH2,這導(dǎo)致 從134分支到138,在138可移動部件12的移動被暫停。如果在執(zhí)行開始于110的循環(huán)的期間，裝置用戶20施加并維持力 輸入22使得F的大小大于第一預(yù)定量的力TH1但小于或等于第二預(yù)定 量的力TH2，將連續(xù)執(zhí)行該例程的138和140,且可移動部件12的移動 將一皮暫停，直到COUNTER的值遞增4吏得COUNT大于MAXCOUNT，此時該例 程隨后通過118退出。如果力輸入22增加使得F〉TH2或者減小使得F 《THl,同時COUNT小于或等于MAXCOUNT,則將COUNT復(fù)位至零，且可 移動部件12的移動將沿如上所述取決于F《TH1還是F〉TH2的方向恢復(fù)。 將理解，當(dāng)裝置用戶20將力輸入22維持在預(yù)定的力范圍內(nèi)使得THKF 《TH2時，MAXCOUNT的值隨后建立用于退出例程100的預(yù)定時間l殳或超時° 、、 b 、 、 n 、，，、 、-壯14的可移動部件12的定位，而不需要使用電接觸開關(guān)。可移動部件12 的定位的調(diào)節(jié)通過裝置用戶20說出定義的開始語音命令來啟動，且如 果裝置用戶進行下述操作則可以終止(i )發(fā)出定義的停止語音命令； (ii )施加且隨后釋放由力傳感器24測量的力輸入22;或者(ii )將 所施加的力輸入22維持在預(yù)定的力范圍內(nèi)超過預(yù)定時間段。 一旦調(diào)節(jié) 啟動，裝置用戶20可以改變由力傳感器24測量的所施加的力輸入22 的量，從而改變可移動部件12的移動方向以達(dá)到期望的位置。還將理解，上述例程100中TH1和TH2的選定值一般依賴于力傳感 器24的靈敏度。通常，TH1的值充分小于TH2的值以提供預(yù)定范圍的力輸入22,在通過112終止該例程時，裝置用戶20可以舒適地將該預(yù)定 范圍的力輸入22維持由MAXCOUNT的選定值所建立的時間，歐。此外，通 常選擇TH1和TH2的值以建立預(yù)定的力范圍TH1〈F《TH2，近似位于力傳 感器24可探測的最小力輸入22和裝置用戶20可舒適地施加的最大力 輸入22的中間?？蛇x地，TH1和TH2的值可以選擇為相等，使得TH1和TH2均^(戈表 定義量(defined amount)的力TH，即THl = TH2 = TH。這種情況下， 由118提供的終止特征將與138和140—起從例程100去除?？刂破?8 然后根據(jù)F的大小F>TH1=TH2=TH還是F《TH1=TH2=TH而改變可移動部 件12的移動方向。該可選實施方式可能要求在可移動部件12移動時， 裝置用戶20決定是否通過說出停止命令或撤除力輸入22來終止該例 程。通過選擇TH1以具有小于TH2的值，裝置用戶20將具有預(yù)定的時 間來決定在該例程終止之前是否期望其他調(diào)節(jié)，其中在該預(yù)定的時間內(nèi) 可移動部件12處于暫停位置。還將理解，由裝置用戶20提供的力輸入22不一定要直接施加到可 移動部件12。然而，定位力傳感器24使得力輸入22可以;故直接施加到 可移動部件12是有利的。給裝置用戶20提供關(guān)于所施加的力輸入22 對可移動部件12的定位的效果的即時反饋。此外，可以施加力輸入22 以抵抗可移動部件12沿第一方向Dl的移動，并輔助沿第二方向D2的 移動。這樣做時，當(dāng)可移動部件12沿第一方向朝裝置用戶20移動得太 遠(yuǎn)時，裝置用戶20本能地增加所施加的力輸入22的大小，以使可移動 部件12的移動方向反向。如下文所描述的，存在這樣的應(yīng)用，其中由 于難以施加力輸入22,或者可移動部件12的定位調(diào)節(jié)中所涉及的復(fù)雜 性，將力傳感器24置于可移動部件12之上或之內(nèi)是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)在參考圖4-7給出不同的示范性實施例，其中示出了調(diào)節(jié)馬達(dá)致 動車輛附件裝置的可移動部件的位置的實施例。圖4示出了^L動車輛200的結(jié)構(gòu)，該才幾動車輛200具有頂部204、 隔熱部(firewall section) 206和底部208。擋風(fēng)JE皮璃202示為布置 在頂部204和隔熱部206之間。車輛200還包4舌車輛4義表盤212和方向 盤214，方向盤214供車輛乘員216操縱車輛200。圖4還示出兩個馬 達(dá)致動車輛附屬裝置，即數(shù)字14表示的可調(diào)節(jié)踏板組件和數(shù)字14，表示 的電動座椅。這些車輛附屬裝置在本領(lǐng)域中是已知的，且在下述描述中均被用于說明示范性實施例。可調(diào)節(jié)踏板組件14通常通過隔熱部206被安裝到車輛200，而車輛 電動座椅14，通常安裝成在導(dǎo)軌220上水平滑動，該導(dǎo)軌220附接到車 輛底部208。可調(diào)節(jié)踏板組件14和電動座椅14，均被示為分別包括代表 性的馬達(dá)致動器34和34，、以及通過導(dǎo)體32和30耦合到控制器28的 力傳感器24和24'。此外，通過麥克風(fēng)16實施的語音傳感器示為安裝 在車輛儀表盤212內(nèi)，以接收由車輛乘員216提供的語音輸入18。麥克 風(fēng)16通過線26所示的電導(dǎo)體耦合到控制器18。將理解，所示的麥克風(fēng) 16的位置是示范性的，并且根據(jù)具體應(yīng)用，可以容易地將麥克風(fēng)16布 置在車輛200中的可選位置?？烧{(diào)節(jié)踏板組件14還包括具有附接的踏板墊210的踏板臂208。盡 管未示出，不過應(yīng)理解可調(diào)節(jié)踏板組件14通常包括兩個或更多個這種 踏板臂和踏板墊，用以通過車輛乘員216的腳來進行加速、剎車、以及 某些情形下的離合輸入(clutching input)。力傳感器24示為安裝在 踏板臂208上，用于測量由車輛乘員216的腳施加到踏板墊210的力輸 入22。對于本實施例，力傳感器24可以被實施為應(yīng)變儀，用于測量由 于車輛乘員216所施加的力輸入22的施加而在踏板臂208中引入的應(yīng) 變量。圖5示出由馬達(dá)致動器34導(dǎo)致的踏板臂208沿所示的前后方向在 第一位置A1 (虛線所示(shown in phantom))和第二位置A2之間的 移動，用以容納不同尺寸的車輛乘員216。本示范性實施例的操作通過車輛乘員216說出由控制器28的語音 識別器40識別的諸如"調(diào)節(jié)踏板"之類的開始語音命令或者類似定義 的語音命令而開始。如前所述，該開始語音命令然后啟動踏板臂208相 對于車輛乘員216的定位調(diào)節(jié)。如果車輛乘員216的腳未施加力輸入22 至踏板墊210,控制器28將向馬達(dá)致動器34提供驅(qū)動信號，以啟動踏 板臂208沿前向方向朝車輛乘員216的移動。如果車輛乘員216的腳施 加力輸入22至踏板墊210,控制器28將如前所述地操作，從而使得能 夠依據(jù)所施加的力輸入22的大小來調(diào)節(jié)踏板臂208的定位。該調(diào)節(jié)可 以由車輛乘員216通過下述操作而終止(i )撤除先前施加的力輸入 22; ( ii )將力輸入22維持在預(yù)定力范圍內(nèi)預(yù)定時間；或者(iii)說 出被識別的停止命令，例如"停止，，或者"停止踏板調(diào)節(jié)，，。再次參考圖4,現(xiàn)在描述使用電動座椅14，的示范性實施例。電動座 椅14，用于在車輛200的操作期間支撐車輛乘員216,并包括座墊218 和座背222,座背222在樞軸點A可旋轉(zhuǎn)地安裝到座墊218。電動座椅 14'還包括頭枕226和安裝到座背222的扶手224,其中頭枕226通過支 撐柱228 (該視圖中示出其中之一)從座背222延伸。為了簡化圖4的 圖示，僅示出一個代表性的馬達(dá)致動器34，，用于繞樞軸點A旋轉(zhuǎn)座背 222以調(diào)節(jié)座背222相對于座墊218的傾斜度。將理解，電動座椅14， 通常包括幾個附加的馬達(dá)致動器(未示出)以提供本領(lǐng)域中公知的不同 調(diào)節(jié)特征。代表性的力傳感器24，在圖4中示為布置在座背222中。對于本示 范性實施例，力傳感器24，為壓力傳感器，其被安裝以測量由向后傾斜 靠在座背222上的車輛乘員216提供的力輸入22。電動座椅14，的座背222的傾斜調(diào)節(jié)操作開始于車輛乘員216說出 諸如"調(diào)節(jié)座椅傾斜，，的開始語音命令，或者由控制器28的語音識別 器40識別的類似定義的語音命令。該開始語音命令隨后啟動座背222 相對于車輛乘員216和座墊218的傾斜定位的調(diào)節(jié)。如果車輛乘員216 未施加力輸入22至座背222,控制器28將向馬達(dá)致動器34，提供驅(qū)動信 號，以啟動座背222沿朝向車輛乘員216背部的方向的旋轉(zhuǎn)移動。如果 可測量的力輸入22被施加至座背222,控制器28將如前所述地操作， 從而使得車輛乘員216能夠依據(jù)所施加的力輸入22的大小來調(diào)節(jié)座背 222的旋轉(zhuǎn)位置。該調(diào)節(jié)可以由車輛乘員216通過下述操作而終止(i) 撤除先前施加的力輸入22; ( ii )將力輸入22維持在預(yù)定力范圍內(nèi)預(yù) 定時間；或者(iii)說出被識別的停止命令，例如"停止"或者"停 止座椅傾斜調(diào)節(jié)"。圖6示出關(guān)于電動座椅14，的其它可移動部件的其他細(xì)節(jié)，可以使 用馬達(dá)致動器(未示出)類似地調(diào)節(jié)所述其它可移動部件，如將要描述 的。多個力傳感器24a-24f被示出為布置在電動座椅14，中的不同位置， 用以測量可以由車輛乘員216施加的不同力輸入。例如，實施為壓力傳 感器的力傳感器24a被置于座墊218內(nèi)用以測量由車輛乘員216的臀部 施加到座墊218的力輸入22。力傳感器24b ^f皮實施為位于座墊218內(nèi)的 壓力傳感器，用以測量由車輛乘員216的腿施加到座墊218前緣的水平方向力。力傳感器24c可以被實施為安裝到座背222的框架件240的應(yīng) 變儀，用以測量由車輛乘員216的背部施加到座背222的力。如前所述, 可選地可以通過將壓力傳感器24d置于座背222內(nèi)來測量由車輛乘員 216施加到座背222的力輸入22。力傳感器24e被示為安裝在頭枕226 內(nèi)，且可^皮定位以測量(i)例如由車輛乘員216的手施加的對頂部 頭枕226的向下作用力；(ii)由車輛乘員216的背部施加到頭枕226 的水平方向力；或者(iii )這些力的每一個的分量，取決于力傳感器 24e相對于頭枕226的取向。額外的力傳感器24f被示為定位在扶手224 內(nèi)，用以測量例如由車輛乘員216的臂和/或手施加在扶手224上的向 下作用的力輸入22。通過測量施加到上述力傳感器24a-24f的力輸入22，從前文所述可 理解，可以應(yīng)用本公開的原理來提供對電動座椅14，的各個可移動部件 的調(diào)節(jié)。例如，依據(jù)(i)由車輛乘員216的腿部施加到座墊218的并 且由力傳感器24b測量的力輸入22;或者(ii),由車輛乘員216的背 部施加到座背222的由力傳感器24c或力傳感器24d測量的力輸入22, 座墊218的中心(用SC表示)可以沿所示的前后方向在位置FF和FB 之間沿線H水平移動。同樣地，依據(jù)(i )由車輛乘員216的臀部施加 到座墊218的由力傳感器24a測量的力輸入22;或者(ii )由車輛乘員 216施加到座背222的由力傳感器24c或力傳感器24d測量的力輸入22， 座墊218的中心SC可以沿所示的上下方向在位置FU和FD之間沿線V 垂直地移動。在一些應(yīng)用中，座墊218可包含多個馬達(dá)致動器，用以單獨地升高 和降低座墊218的前部和后部。在這種類型的應(yīng)用中，利用單個壓力傳 感器24a調(diào)節(jié)所有這些座墊馬達(dá)致動器通常是不現(xiàn)實的。可以實施單獨 的力傳感器來調(diào)節(jié)座墊218的前部和后部的每一個，例如力傳感器24f 和24d可以用于這種調(diào)節(jié)。單個力傳感器可^R使用，不過每個座墊部的 調(diào)節(jié)將需要不同的定義的開始命令，例如"調(diào)節(jié)前座塾部"和"調(diào)節(jié)后 座墊部"。將理解，可以實施本公開以提供對電動座椅14，的額外調(diào)節(jié)，包括 (i )依據(jù)由力傳感器24f測量的力輸入22,繞樞軸點B順時針(CW) 和逆時針(CCW)地在線RU和RD所示的角度位置之間移動^夫手224; ( ii ) 依據(jù)由力傳感器24e測量的、由車輛乘員216的頭部施加的力輸入22,繞樞軸點C沿CW和CCW旋轉(zhuǎn)方向在線HF和HB所示的角度位置之間移 動頭枕226;以及(iii )基于由力傳感器24e測量的、沿著線U向下施 加在頭一先226上的力l俞入22,沿所示的伸展和收縮方向在^f立置FE和FR 之間沿線U移動頭枕226。如前文結(jié)合圖4所述，座背222可以繞樞軸 點A在線U所示的角度直立位置和線R所示的完全傾斜位置之間沿CW 和CCW旋轉(zhuǎn)方向移動。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖7，將描述用以調(diào)節(jié)電動座椅14，的其他可移動部件12 的附加實施方式。如車輛座椅領(lǐng)域中所已知的，某些電動座椅14，配備 有形成座墊218的一部分的可調(diào)節(jié)橫向墊枕(bolster ) 250和250，和/ 或形成座背222的一部分的可調(diào)節(jié)橫向墊枕254和254，。通過已知的馬 達(dá)致動墊沖允機構(gòu)252、 252，、 256和256，，這些對黃向墊斥允250、 250，、 254 和254，(通常旋轉(zhuǎn))向內(nèi)朝著定位在電動座椅14，中的車輛乘員216移 動，或者向外遠(yuǎn)離車輛乘員216移動。相應(yīng)地，通過將力傳感器24g-24j (例如壓力傳感器)放置在相應(yīng)的橫向墊枕內(nèi)，當(dāng)橫向墊枕向內(nèi)移動以 接觸車輛乘員216的身體時，可以測量力(或壓力)的增加。由力傳感 器24g-24j測量的力的大小隨后可用以單獨地、分別成對地或者作為整 個組調(diào)節(jié)橫向墊枕250、 250，、 254和254，的定位，該調(diào)節(jié)是基于由力 傳感器24g-24j的一個或多個提供的力信號?？蛇x地，橫向墊枕250、 250，、 254和254，均可以依據(jù)由車輛乘員216的背部施加到座背222的、 由布置于座背222內(nèi)的力傳感器24c、 24d或24k測量的力輸入22來定 位。圖7示出位于座背222內(nèi)的一個額外的可移動部件258，其稱為可 調(diào)節(jié)腰部支撐機構(gòu)。腰部支撐機構(gòu)258通常由馬達(dá)致動器(未示出)移 動，以對坐在電動座椅14，中的車輛乘員216背部的腰部區(qū)域提供不同 的支撐位置。相應(yīng)地，通過測量施加到位于座背222內(nèi)的力傳感器24f 的力輸入22,本公開可以被用于依據(jù)由乘員216施加到座背222背部的 力的大小來調(diào)節(jié)腰部支撐機構(gòu)的定位。如前所述，安裝在座背222的框 架240上的力傳感器24c也可以用于測量由車輛乘員216施加到座椅14， 背部的力的大小?？蛇x地，任一如前所述定位的其它力傳感器可以用于 測量由車輛乘員216施加的用以調(diào)節(jié)腰部支撐機構(gòu)258的定位的力輸入 22。盡管已經(jīng)描述了一些示范性實施例和實施方式，不過將理解可以進行許多改變。例如，已經(jīng)描述了影響馬達(dá)致動車輛附件的位置可移動部 件的一些示范性實施例，。本申請不限于這種車輛附件，且可以用于調(diào) 節(jié)任何類型的馬達(dá)致動裝置中的可移動部件的位置。而且，前述實施例均利用語音傳感器和語音識別器來接收由裝置用 戶輸入的話音命令，從而提供調(diào)節(jié)激活和去激活命令以啟動和終止馬達(dá) 致動裝置的可移動部件的定位。將理解，這些激活和去激活功能可以通 過其它手段來完成。例如，如果開關(guān)的消除對于具體應(yīng)用而言不是關(guān)鍵 的要求，或者如果為了冗余而期望具有這些開關(guān)，則激活和去激活命令 可以由按鈕開關(guān)、觸摸屏、或者本領(lǐng)域已知的任何其它類型的傳感器或 輸入裝置來提供，從而啟動和終止依據(jù)由馬達(dá)致動裝置的用戶提供的力 輸入而對可移動部件的定位的調(diào)節(jié)。相應(yīng)地，本發(fā)明并不打算不受限于所公開的實施例，而是具有由以 下權(quán)利要求書的語言所允許的全部范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于定位裝置的可移動部件的設(shè)備，其中所述裝置具有用于調(diào)節(jié)所述可移動部件的位置的馬達(dá)致動器，所述設(shè)備包括語音傳感器，用于接收由所述裝置的用戶提供的語音輸入；力傳感器，用于測量由所述裝置的用戶施加的力輸入；以及耦合到所述語音傳感器和力傳感器的控制器，所述控制器可操作以驅(qū)動所述馬達(dá)致動器從而依據(jù)所述語音輸入和力輸入來調(diào)節(jié)所述可移動部件的定位。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述語音輸入包括開始語音命 令，所述開始語音命令啟動通過所述控制器對所述可移動部件的定位的 調(diào)節(jié)。
3. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述語音輸入包括停止語音命 令，所述停止語音命令終止通過所述控制器對所述可移動部件的定位的 調(diào)節(jié)。
4. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中當(dāng)由所述裝置的用戶施加的所 述力輸入的大小小于定義的量的力時所述可移動部件沿第一方向移動， 并且當(dāng)所述力輸入的大小大于定義的量的力時所述可移動部件沿第二方向移動o
5. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中在接收到所述開始語音命令之 后，當(dāng)由所述裝置的用戶施加的力輸入的大小小于第一預(yù)定量的力時， 所述可移動部件沿第一方向移動，并且當(dāng)所述力輸入的大小大于笫二預(yù) 定量的力時，所述可移動部件沿第二方向移動。
6. 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中當(dāng)由所述裝置的用戶施加的力 輸入的大小大于所述第一預(yù)定量的力且小于所述第二預(yù)定量的力時,暫 停所述可移動部件的移動。
7. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中當(dāng)由所述裝置的用戶施加的力 輸入的大小大于所述第一預(yù)定量的力且小于所述第二預(yù)定量的力長達(dá) 預(yù)定時間段，終止所述可移動部件的定位調(diào)節(jié)。
8. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中當(dāng)由所述裝置的用戶施加的力. 輸入的大小被維持在預(yù)定力范圍內(nèi)長達(dá)預(yù)定時間段時，所述可移動部件 的定位調(diào)節(jié)被終止。
9. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中當(dāng)所述裝置的用戶施加且隨后撤除所述力輸入時，所述可移動部件的定位調(diào)節(jié)被終止。
10. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中由所述裝置的用戶提供的所述力輸入#皮施加到所述可移動部件以4氏抗沿第 一 方向的移動并輔助沿第 二方向的移動。
11. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述裝置為車輛可調(diào)節(jié)踏板組 件，且所述可移動部件包括踏板臂。
12. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述裝置為車輛電動座椅，且 所述可移動部件包括座墊、座背、座椅扶手、座椅頭枕、可調(diào)節(jié)橫向墊 枕、以及可調(diào)節(jié)腰部支撐機構(gòu)中的至少之一。
13. —種用于定位馬達(dá)致動裝置的可移動部件的方法，所述方法包括接收由所述馬達(dá)致動裝置的用戶提供的語音輸入； 測量由所述馬達(dá)致動裝置的用戶提供的力輸入；以及 控制所述馬達(dá)致動裝置，從而基于由所述馬達(dá)致動裝置的用戶提供 的所接收的語音輸入和所測量的力輸入來定位所述可移動部件。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述語音輸入包括第一語音 命令，所述第一語音命令啟動所述可移動部件的定位調(diào)節(jié)。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述語音輸入包括第二語音 命令，所述第二語音命令用于終止所述可移動部件的定位調(diào)節(jié)。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中當(dāng)所述力輸入的大小小于第 一預(yù)定量的力時所述可移動部件沿第一方向移動，并且當(dāng)所述力輸入的 大小大于第二預(yù)定量的力時所述可移動部件沿第二方向移動。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第一預(yù)定量的力小于所 述第二預(yù)定量的力。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第一預(yù)定量的力等于所 述第二預(yù)定量的力。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中當(dāng)所述力輸入的大小大于所 述第一預(yù)定量的力且小于所述第二預(yù)定量的力時，暫停所述可移動部件 的移動。
20. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中當(dāng)由所述馬達(dá)致動裝置的用 戶提供的力輸入的大小被維持在預(yù)定力范圍內(nèi)長達(dá)預(yù)定時間段時，終止 所述可移動部件的定位調(diào)節(jié)。
21. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中當(dāng)所述馬達(dá)致動裝置的用戶 施加且隨后撤除所述力輸入時，終止所述可移動部件的定位調(diào)節(jié)。
22. 如權(quán)利要求13所迷的方法，其中所述馬達(dá)致動裝置為車輛可 調(diào)節(jié)踏板機構(gòu)，且所述可移動部件包括踏板臂。
23. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述馬達(dá)致動裝置為車輛電 動座椅，且所述可移動部件包括座墊、座背、座椅扶手、座椅頭枕、可 調(diào)節(jié)橫向墊枕、以及可調(diào)節(jié)腰部支撐機構(gòu)中的至少 一個。
24. —種用于定位馬達(dá)致動裝置的可移動部件的方法，所述方法包括接收調(diào)節(jié)激活命令以啟動所述可移動部件的調(diào)節(jié)；測量由所述馬達(dá)致動裝置的用戶提供的力輸入；以及控制所述馬達(dá)致動裝置，以當(dāng)所述力輸入的大小小于第 一預(yù)定量的力時沿第一方向移動所述可移動部件，以及當(dāng)所述力輸入的大小大于第二預(yù)定量的力時沿第二方向移動所述可移動部件。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，還包括
26. 如權(quán)利要求24所述的方法,口其中^述第一預(yù)定量的力小于所 述第二預(yù)定量的力，并且當(dāng)所述力輸入的大小大于所述第一預(yù)定量的力 且小于所述第二預(yù)定量的力時，暫停所述可移動部件的移動。
27. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述第一預(yù)定量的力小于所 述第二預(yù)定量的力。
28. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述第一預(yù)定量的力小于所 述笫二預(yù)定量的力，以及當(dāng)所述力輸入的大小大于所述第一預(yù)定量的力 且小于所述第二預(yù)定量的力時，暫停所述可移動部件的移動。
29. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中當(dāng)由所述馬達(dá)致動裝置的用戶提供的力輸入的大小被維持在預(yù)定力范圍內(nèi)長達(dá)預(yù)定時間段時，終止 所述可移動部件的定位調(diào)節(jié)。
30. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中當(dāng)所述馬達(dá)致動裝置的用戶 施加且隨后撤除所述力輸入時，終止所述可移動部件的定位調(diào)節(jié)。
31. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述馬達(dá)致動裝置為車輛可 調(diào)節(jié)踏板機構(gòu)，且所述可移動部件包括踏板臂。
32. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述馬達(dá)致動裝置為車輛電動座椅，且所述可移動部件包括座墊、座背、座椅扶手、座椅頭枕、可 調(diào)節(jié)橫向墊枕、以及可調(diào)節(jié)腰部支撐機構(gòu)中的至少一個。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，其中如果所述力輸入的大小大于 定義的量的力時所述車輛可調(diào)節(jié)踏板機構(gòu)的所述踏板臂沿第 一方向移 動，以及如果所述力輸入的大小小于所述定義的量的力時所述踏板臂沿 第二方向移動，其中所述定義的量的力大于所述第一預(yù)定量的力且小于 所述第二預(yù)定量的力。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于定位馬達(dá)致動裝置的可移動部件的設(shè)備和方法。公開了用于定位馬達(dá)致動裝置的可移動部件的設(shè)備和方法。用于實施該方法的該設(shè)備包括語音傳感器，用于接收由該裝置的用戶提供的語音輸入；以及力傳感器，用于測量該裝置的用戶提供的力輸入。該設(shè)備還包括控制器，該控制器耦合到語音傳感器、力傳感器和馬達(dá)致動車輛附件，其中該控制器可操作以依據(jù)所接收的語音輸入和所測量的力輸入來定位該可移動部件。給出了示范性實施例，其中本公開的原理被應(yīng)用以調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)踏板組件和車輛電動座椅的可移動部件的定位。
文檔編號G10L15/00GK101334671SQ200810128579
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日
發(fā)明者B·S·雷帕, J·F·什塞爾巴, J·K·倫尼曼, R·J·馬蒂厄, T·A·塞德 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司