專利名稱：：用于分析傳遞給人的車輛振動的影響的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種方法和裝置，用于通過一個或多個檢測振動值的檢測器單元，分析傳遞給人的車輛振動的影響，這個人使用了加襯墊的座椅，最好是彈簧座椅。
背景技術(shù)：
：已經(jīng)有已知的方法用來分析車輛座椅的上下?lián)u動對人的影響，這個人使用了車輛中的座椅，例如DE102004061574Al。該裝置為平的盒體并被設(shè)置于座位區(qū)上，而人就座于座區(qū)上的座椅。它們被插入座墊，并與其永久性地連接，這樣，如果要翻新帶有這種振動記錄裝置的汽車座椅，只能通過更換整個座墊來實現(xiàn)。插入座墊的這種裝置也影響了駕駛員的舒適度，因為它們阻止了汽車座椅的座墊的減震作用和緩沖作用。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于記錄汽車座椅傳遞給人的振動的裝置，以及一種可快速、簡便地翻新帶有這種裝置的汽車座椅、并記錄作用于人的振動而不影響這個人所使用汽車座椅的就座舒適度的方法。根發(fā)明的一個主要點在于，使用一種裝置來記錄作用于人的振動，例如不期望的振動和沖擊，這個人使用了汽車上的加襯墊的座椅，最好是彈簧座椅，設(shè)置至少一個用于檢測汽車座椅框架或者與其連接的組件上的檢測器單元處的振動值的檢測器單元，用于通過預(yù)設(shè)的傳輸函數(shù)分析檢測到地作用于人體的振動值的分析單元。使用這樣的傳輸函數(shù)來計算有效作用于人體的振動，意味著該裝置可以被設(shè)置在小的盒體內(nèi)，并使用快速釋放的磁性、粘附型或者機械連接方式固定到汽車座椅框架上，因此任何汽車座椅都可被翻新，以快速、簡'便地測量這些振動。這樣的裝置可被設(shè)置在盒體內(nèi)，因此可被用作所謂的振動測定器，該裝置可配備單獨的供電單元，例如電池，這樣它可以無線操作，并獨立于任何車載電源。一旦所使用的電池耗盡，例如八至十二個小時，即單個駕駛者操作商用車(例如卡車)的最大驅(qū)動時間過去后，可將該單元從座位中取出-包括為了分析的目的-并通過為該目的而設(shè)置的接口連接到個人電腦或者類似裝置。接下來可在個人電腦的協(xié)助下進行分析，并為分析的目的提供Excel表。該接口可設(shè)置為帶有合適轉(zhuǎn)換裝置的USB端口，以及選擇性地或附加地，用于插入車載電源插座的接口。這樣的電池還可采用例如兩個AAANiMH或者合適的1000mAh或者AAA電池。數(shù)據(jù)被讀取之前可以被數(shù)字化，使其能更簡單地傳輸?shù)狡渌鼏卧?，例如個人電腦。也可使用固件在處理器的數(shù)字接口上計算和測量RMS值。根據(jù)EU的HumanVibrationDirective2002/44/EC,所有的雇主都必須負責(zé)分析他們的雇員作為駕駛者使用這些車輛時，車輛振動對他們的影響。特別是使用農(nóng)業(yè)和建筑機械時，必須測量在該期間直接作用于人體上的振動。通過合計單獨的振動，接下來的分析將會顯示它們是否超過了EU指示強制規(guī)定的最大振動范圍。因此汽車座椅必須配備這樣可取下的振動測定器，使得沒有最新制造的車輛座椅(內(nèi)置有這樣的振動測定器)的這些車輛也能安裝振動測定器°通過使用篩選值的篩選器(filter)來提供傳輸函數(shù)，所述篩選值基于在帶襯墊的汽車座椅的座墊表面所測量的振動值和與座椅接觸的車輛地板上測量的振動值之間的差值、以及所檢測的振動值與在車輛地板上測量的振動值之間的關(guān)系。因此，使用前述的模型試驗來確定襯墊表面、振動測定器所連接的汽車座椅框架、以及汽車地板上的多個振動值的傳輸函數(shù)，從而給出以上關(guān)系。因此，形成的這些關(guān)系可以用作通用傳輸函數(shù)的基礎(chǔ)，該通用傳輸函數(shù)可以用在所有相同的汽車座椅上，這樣，配備的振動測定器或者用于記錄汽車振動的裝置也可被安裝在汽車座椅框架上或者汽車座椅底部，例如，如果座椅表面附近的振動在每種情況下都是未知的。在優(yōu)選實施例中，在所檢測振動值的頻率超過20Hz時，傳輸函數(shù)無效，因此，雖然在這一天評估振動時，這些頻率也包括在內(nèi)，但是考慮到臨界值時它們被忽略。較佳地，這種用于記錄振動的裝置可使用內(nèi)置傾斜檢測器單元，來進行自動位置校正。為此，單個傳感器總共在三個方向測量靜態(tài)測量值，并可由此確定精確的x，y和z方向。這使得不必確保該單元根據(jù)x、y、和z軸排列相反，用戶可使用磁性連接件單獨連接該單元、或振動測定器、或裝置，而不必使其特別朝向汽車座椅框架。該裝置最好設(shè)有存儲器，用于保存振動值和/或振動結(jié)果。然后，可經(jīng)上述接口、通過連接到它們的個人電腦讀取該存儲器，從而在該個人電腦上分析測量值。這使得可能根據(jù)一整天中作用于人體的振動量來分析測量值，并確定這個值是否超過預(yù)設(shè)的臨界值。也可分析特別強的振動何時作用于人體，及其作用時間，并分析車輛下方的彈簧是否完整。在優(yōu)選實施例中，檢測器單元有至少一個加速傳感器，在彼此垂直的三個軸上進行測量，并用于在每個軸上測量高達20*9.81m/V的加速度，最好是16*9.81m/s2的加速度。這可檢測由振動引起的加速度，并在模擬或數(shù)字信號上將它們傳遞到存儲器單元或者直接傳遞到分析單元。較佳地，該裝置可配備顯示元件，以顯示每天計算的總的振動結(jié)果、做為該天到目前為止所計算的振動結(jié)果的函數(shù)而預(yù)知的每天的總振動量、和/或供電單元的電量狀況。為了計算每天的總的振動結(jié)果，已經(jīng)在裝置內(nèi)對它們進行分析。另外，每天可預(yù)見的總量作為目前計算的振動結(jié)果的函數(shù)，可通過顯示器顯示，以執(zhí)行趨勢分析，使得駕駛者或者這個人能確定如果他們繼續(xù)按照目前的狀態(tài)繼續(xù)行駛，在當(dāng)前的振動頻率下，他們是否必須過早地停止駕駛，否則他們將會超過最大允許的每天振動量的極限。這樣的趨勢分析顯示也可以用來通過選擇另一條線路或者剎車從而不超過該極限，來減少振動的影響。檢測器單元至少設(shè)置在盒體中，該盒體固定到汽車座椅或者連接到汽車座椅的組件上，最好是塑料的，并且是平的，設(shè)計得很小。一種用于記錄汽車座椅傳遞給人的振動的方法，較佳地，該方法計算檢測器單元所檢測的振動，該振動在汽車座椅框架上測得，作為直接作用于車輛的座椅表面附近的人的振動的替代測量點，這樣，不必像本發(fā)明那樣將該裝置直接設(shè)置在座椅底下，或者設(shè)置在汽車座椅表面。從從屬權(quán)利要求中將會得到其它的優(yōu)選實施例。根據(jù)以下結(jié)合附圖的說明，將會明白這些優(yōu)點和適宜性，其中-圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例、用于記錄汽車傳遞給人的振動的裝置的透視圖；圖2是汽車座椅的側(cè)部透視圖，其上設(shè)置有本發(fā)明的裝置；圖3a是方法的第一部分的圖表形式，用于確定駕駛者每天受到的振動；圖3b是方法的第二部分的圖表形式，用于確定駕駛者每天受到的振動；圖4a和圖4b是根據(jù)本發(fā)明的實施例、用于執(zhí)行傳輸函數(shù)的校正篩選數(shù)據(jù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>20每天振動值21、22、23、24篩選值30汽車座椅31彈簧腳32汽車座椅框架33帶襯墊的椅背34座墊34a表面35扶手36汽車37z軸38y軸39x車由40人具體實施方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例、用于記錄汽車傳遞給人的振動的裝置的透視圖。該裝置帶有盒體l，盒體1包括啟動和停止按鈕2。還設(shè)有顯示器3，用于顯示結(jié)合在盒體l內(nèi)的電池的電量，該電池是可充電的。另一個顯示器4指示是否已經(jīng)達到所允許的每天振動量。另一個顯示器5是趨勢指示器，當(dāng)它發(fā)光時，表明如果車輛以它當(dāng)前的振動形式繼續(xù)操作或行駛，會過早地達到每天振動量的所允許界限。圖2是汽車座椅的側(cè)部透視圖，其上設(shè)置有本發(fā)明的裝置和本發(fā)明的振動測定器。振動測定器通過其盒體1連接到汽車座椅框架32的側(cè)部，而汽車座椅框架32通過快速釋放鎖定裝置設(shè)置在彈簧腳31上方。汽車座椅還包括帶襯墊的椅背33和帶有上表面34a的座墊34。還安裝有扶手35。參考標號36表示汽車上的汽車座椅30所安裝的相關(guān)地板區(qū)域。.振動測定器測量汽車座椅框架上檢測到的x軸方向(參照標號39)、y軸方向(參照標號38)和z軸方向(參照標號37)上的振動。人40坐在座墊34的表面34a。圖3a是流程圖，示出了確定每天振動量7的方法，其使用檢測器單元中的加速傳感器來測量替代測量點(也就是，汽車座椅框架上的點)的加速度，作為時間函數(shù)，并將它們表示為測量結(jié)果。使用校正函數(shù)8將這些測量振動值轉(zhuǎn)換成x、y、和z軸上的加速度值。然后這些振動結(jié)果9被頻率轉(zhuǎn)換為ISO2631，如標號10和11所示。我們現(xiàn)在得到了有效值，如標號12所示，以獲得頻率值表示的有效值13。接下來采用方向因子(標號14)來獲得基于方向因子的頻率值所表示的振動值15。這使得可能根據(jù)一整天測得的各種振動的強度，將這些振動劃分到不同的軸，也就是x、y、和z軸。這些值如圖3b中的標號16所示。接下來我們對影響和評估時間進行校正，賦予被校正值18。然后分析(標號19)給出在x、y、和z軸上的每天振動值20。參照圖4a和圖4b，我們計算建立傳輸函數(shù)所需的篩選數(shù)據(jù)，并描述如何得到它。在第一步驟中，汽車座椅被放置在人為引起晃動的搖晃裝置上。然后該汽車座椅承受負載。在第三步驟中，劇烈搖晃座椅，記錄三個測量點處的振動，也就是一個位于座墊表面，一個位于振動測定器所連接的汽車框架上，一個位于商用車駕駛室的地板區(qū)域?，F(xiàn)在我們確定振動值的關(guān)系，一次是在座墊表面測得的振動值與地板振動值之間的關(guān)系，一次是在汽車座椅框架上測得的振動值與地板測量值之間的關(guān)系。為了實現(xiàn)篩選，接下來我們尋找分析替代模型作為x、y、和z軸的函數(shù)，它給出了作為頻率的函數(shù)的數(shù)量和相位曲線，關(guān)于x軸如標號21和23所示，關(guān)于y軸和z軸如標號22和24所示?，F(xiàn)在我們使用它們的測量值將這些曲線轉(zhuǎn)換成數(shù)字篩選數(shù)據(jù)。需要使用轉(zhuǎn)換函數(shù)的這些篩選數(shù)據(jù)現(xiàn)在以數(shù)字形式存在，并且可在根據(jù)本發(fā)明的帶有檢測器單元的分析單元中使用。本申請文件所公開的所有特征都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，因為與現(xiàn)有技術(shù)相比，它們單獨或組合后是全新的。權(quán)利要求1、一種用于記錄汽車座椅(36)傳遞給人(40)的振動(37-39)的裝置，所述人(40)使用了汽車的加襯墊的座椅，最好是彈簧座椅(30)，所述記錄通過至少一個檢測振動值(7)的檢測器單元來執(zhí)行，其特征在于，所述檢測器單元設(shè)置在汽車座椅框架(32)或者相關(guān)的組件上，所述裝置還包括分析單元，用于分析所檢測的振動值(7)，并使用預(yù)設(shè)的傳輸函數(shù)來計算作用于所述人(40)的振動的振動結(jié)果(9)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括至少一個篩選器(21)使用篩選值(21、23)來執(zhí)行傳輸函數(shù)(8)，所述篩選值基于在帶襯墊的汽車座椅(30)的座墊表面(34a)所測量的振動值和與座椅(30)接觸的車輛地板(36)上測量的振動值之間的差值、以及所檢測的振動值與在車輛地板(36)上測量的振動值(7)之間的關(guān)系。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，在所檢測振動值(7)的頻率超過20Hz時，傳輸函數(shù)(8)無效。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述裝置設(shè)有存儲器，用于保存所檢測的振動值和/或振動結(jié)果。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述裝置帶有連接器(6)，一端連接到存儲器，另一端連接到個人電腦，以讀取所保存的振動值數(shù)據(jù)。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢測器單元包括一個或多個加速傳感器，在彼此垂直的三個軸上進行測量。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述加速傳感器在每個軸上測量高達20*9.81m/s2的加速度，最好是16*9.81m/V的加速度。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，配備顯示元件(3—5)，以顯示每天計算的總的振動結(jié)果、做為該天到目前為止所計算的振動和的函數(shù)而預(yù)知的每天的總振動量、和/或供電單元的電量狀況。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢測器單元至少設(shè)置在盒體(1)中，該盒體固定到汽車座椅框架(32)或者連接到汽車座椅框架的組件上。10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述供電單元設(shè)置在盒體(1)中，從而向檢測器單元和分析單元供電。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述連接器(6)設(shè)置在盒體(1)中，用于將裝置連接到充電單元，該充電單元為供電單元充電。12、一種用于記錄汽車座椅傳遞給人的振動的方法，所述人使用了汽車的加襯墊的座椅，最好是彈簧座椅，設(shè)置一個或多個檢測器單元，來檢測振動值，其特征在于，所述檢測器單元設(shè)置在汽車座椅框架或者與其相連的組件上，分析單元與它連接，使用預(yù)設(shè)的傳輸函數(shù)來分析所檢測的振動值(7)，從而計算作用于汽車座椅的座墊元件表面區(qū)域的人身上的振動結(jié)果。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于記錄汽車座椅(36)傳遞給人(40)的振動(37-39)的裝置，所述人(40)使用了汽車的加襯墊的座椅，最好是彈簧座椅(30)，所述記錄通過至少一個檢測振動值(7)的檢測器單元來執(zhí)行，所述檢測器單元設(shè)置在汽車座椅框架(32)或者相關(guān)的組件上，所述裝置還包括分析單元，用于分析所檢測的振動值(7)，并使用預(yù)設(shè)的傳輸函數(shù)來計算作用于所述人的振動的振動結(jié)果(9)。文檔編號G01H1/00GK101334313SQ20081009491公開日2008年12月31日申請日期2008年4月23日優(yōu)先權(quán)日2007年4月23日發(fā)明者斯蒂芬·潘考克,沃爾克哈特·麥德,迪特爾·米勒申請人:格拉默股份有限公司