整合有传感器的车辆座椅制造技术

在此披露了一种乘客支撑系统，该乘客支撑系统包括车辆座椅和用于该车辆座椅的电子系统。该电子系统包括：传感器系统，该传感器系统被配置成用于获得传感器数据；以及计算机，该计算机被联接到该传感器系统上，以便处理该传感器数据并且使用该传感器数据来执行预定的动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权要求本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2014年2月20日提交的美国临时申请序号61/942,543、2014年2月20日提交的美国临时申请序号61/942,513、以及2014年2月20日提交的美国临时申请序号61/942,493的优先权，这些申请中的每一个通过引用明确结合在此。
技术介绍
本披露涉及一种车辆座椅，并且具体地说，涉及一种包括传感器的车辆座椅。更具体地说，本披露涉及一种包括一个或多个传感器的车辆座椅，该一个或多个传感器被配置成用于感测坐在该车辆座椅上的乘客的生理属性、状况和/或状态。
技术实现思路
根据本披露的一种车辆座椅包括座椅底部和座椅靠背。该座椅靠背被联接到该座椅底部上，并且被安排成远离该座椅底部向上延伸。该车辆座椅进一步包括联接到该车辆座椅上的电子系统。在说明性实施例中，该电子系统被配置成提供用于穿过阻碍屏障(诸如乘客所穿的衣服)来感测坐在该车辆座椅上的该乘客的生理属性，从而使得可以响应于由该电子系统检测到的该生理属性来采取预定的动作的装置。在说明性实施例中，该电子系统包括心电图(ECG)系统。该ECG系统被联接到该车辆座椅上，以便穿过阻碍屏障(诸如该乘客的衣服)来感测该乘客的电信号，并将这些电信号转换成该乘客的心率。在说明性实施例中，该电子系统包括血氧定量系统(oximetry system)。该血氧定量系统被联接到该座椅底部上，以便穿过阻碍屏障(诸如该乘客的衣服)来感测该乘客的血液中的氧气，并将感测到的氧气含量转换成呼吸速率。在说明性实施例中，披露了一种用于检测和处理生理参数的车辆座椅传感器系统，其中该系统包括被配置成用于容纳乘客的车辆座椅、被整合到该座椅的第一部分中的至少一个血氧定量传感器，其中该血氧定量传感器被配置成用于在多个波长的光之间切换或者从多个波长的光中选择，以用于传输到在该车辆座椅的表面上方的乘客区域。该系统还包括可操作地联接到该血氧定量传感器上的控制系统，其中该控制系统处理由该至少一个血氧定量传感器产生的信号，以便确定针对该乘客的氧饱和度水平。该系统可以被配置成使得对该氧饱和度水平进行处理，以便确定该乘客的脉搏传导时间、血压、呼吸、呼吸速率、以及呼吸深度中的至少一个。该车辆传感器系统可以进一步包括被整合到该车辆座椅的第二部分中的至少一个心电图(ECG)传感器，其中该ECG传感器被可操作地联接到该控制系统上。该控制系统可以被配置成用于处理由该ECG传感器产生的信号，以便确定该乘客的心率、心率变异性、应激水平、脉搏传导时间、以及血压中的至少一个。在说明性实施例中，披露了一种用于从车辆座椅传感器系统中检测和处理生理参数的方法，其中该方法包括以下步骤：配置至少一个血氧定量传感器，该至少一个血氧定量传感器被整合到车辆座椅的第一部分中，以便在多个波长的光之间切换或者从多个波长的光中选择，以用于传输到在该车辆座椅的表面上方的乘客区域。在从该至少一个血氧定量传感器接收信号之后，在控制系统中检测针对该车辆座椅中的该乘客的氧饱和度水平。该方法可以进一步包括以下步骤：在控制系统中处理所检测到的氧饱和度水平，以便确定该乘客的脉搏传导时间、血压、呼吸、呼吸速率、以及呼吸深度中的至少一个。还可以将至少一个心电图(ECG)传感器整合到该车辆座椅的第二部分中，以便接收来自该乘客的电信号，其中该控制系统处理这些ECG信号以便确定该乘客的心率、心率变异性、应激水平、脉搏传导时间、以及血压中的至少一个。通过考虑例示出了如当前所构想的本披露的最佳实施模式的说明性实施例，本领域的技术人员将清楚本披露的另外特征。附图说明详细的说明具体地涉及附图，在附图中：图1是根据本披露的车辆座椅的透视和图解视图，展示了一个示例性车辆座椅，该车辆座椅包括：座椅底部，该座椅底部支撑两个血氧定量传感器，这些血氧定量传感器穿过阻碍屏障(诸如乘客的衣服)来感测该乘客的血液中的氧气量以便提供血氧定量信号；座椅靠背，该座椅靠背支撑多个心电图(ECG)接收器，该多个心电图接收器与包括在该座椅底部中的ECG垫子合作，以便穿过该乘客的衣服来感测该乘客的电信号以便提供ECG信号；以及计算机，该计算机接收这些信号并且处理这些信号以便提供测得的心率、血压、呼吸，以及应激信息；图1A是根据本披露的车辆座椅的另一个实施例的说明，示出了第一血氧定量传感器与包括在该车辆座椅中的座椅底部的前沿间隔开第一距离，并且第二血氧定量传感器与该前沿间隔开相对较小的第二距离，这样使得该乘客与这些血氧定量传感器的接触被最大化；图2是图1的座椅靠背的图解视图，示出了该座椅靠背包括座垫和围绕该座垫的装饰，并且该ECG传感器被联接到该座椅靠背上，以便与穿着多层衣服的乘客处于面对的关系，并且表明了该ECG传感器能够穿过多层衣服来感测该乘客的电信号；图3是图1的座椅底部的部分的图解视图，示出了该座椅底部包括座垫和围绕该座垫的装饰，并且该血氧定量传感器被联接到该座椅底部上，以便与穿着多层衣服的该乘客处于面对的关系，并且表明了该血氧定量传感器能够穿过多层衣服来感测该乘客的血液中的氧气含量；图4是图1的ECG传感器的局部放大透视图；图5是图1的传感器垫子的局部放大透视图，其中已从该座椅底部移除该装饰以便暴露该传感器垫子；图6是图1的血氧定量传感器的局部放大透视图，示出了该血氧定量传感器包括八个LED发射器，这些LED发射器被定位成位于中心光接收器的周围；图7是图1的血氧定量传感器的照片，该血氧定量传感器与传感器座分开，并且传感器护罩被移除以便暴露包括在该血氧定量传感器中的下面的电路；图8是包括在图1的车辆座椅中的电子系统的图解视图，示出了该电子系统包括：ECG传感器系统，该ECG传感器系统包括第一ECG接收器、第二ECG接收器、ECG单元、以及ECG垫子；血氧定量传感器系统，该血氧定量传感器系统包括第一血氧定量传感器和第二血氧定量传感器；以及控制系统，该控制系统包括模数转换器、计算机、以及输出端；图9是ECG信号采集过程的图解视图，示出了该ECG信号是通过获得来自该乘客的电信号、通过右腿驱动电路变换这些电信号、将这些变换的信号穿过该ECG传感器垫子以便移除噪声、将这些信号穿过该乘客以便移除噪声、将该信号从模拟量转换成数字量、以及对该信号进行滤波以便移除噪声来采集的，并且表明了该ECG信号可以被用于确定心率、心率变异性、以及应激水平并且可与该血氧定量信号结合以便确定脉搏传导时间和血压；图10是血氧定量信号采集过程的图解视图，示出了该血氧定量信号是通过获得血氧定量信号、将这些血氧定量信号从模拟量转换成数字量、对这些信号进行滤波以便移除噪声、以及从两个可利用的信号中确定最佳血氧定量信号来采集的，并且表明了该血氧定量信号可以被用于确定呼吸、呼吸速率、以及呼吸深度，并且该血氧定量信号可以与该ECG信号结合以便确定脉搏传导时间和血压；图11是心率确定过程的图解视图，该心率确定过程包括以下步骤：从该ECG信号检测心搏、对该信号求微分、确定原始心率、确定每个信号的可靠性、将更可靠信号加权、以及计算平均心率；图12是心率变异性确定过程的图解视图，该心率变异性确定过程包括以下步骤：对该平均心率求导数、确定该心率变异性(HRV)频谱、确定高频与低频的比率、以及确定肾上腺素和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括用于车辆座椅的电子系统的乘客支撑系统，该电子系统包括传感器系统，该传感器系统被配置成用于从该座椅中的乘客获得传感器数据，其中该传感器系统被配置成用于穿过至少一个阻碍屏障从该乘客至少获得该传感器数据的一部分，该传感器数据包括与该座椅中的该乘客相关联的乘客数据；以及被联接到该传感器系统上的计算机，该计算机包括用于处理包括从该乘客接收的乘客数据的该传感器数据的处理装置，并且配置成使用该乘客数据执行预定的动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.20 US 61/942,543;2014.02.20 US 61/942,513;1.一种包括用于车辆座椅的电子系统的乘客支撑系统，该电子系统包括传感器系统，该传感器系统被配置成用于从该座椅中的乘客获得传感器数据，其中该传感器系统被配置成用于穿过至少一个阻碍屏障从该乘客至少获得该传感器数据的一部分，该传感器数据包括与该座椅中的该乘客相关联的乘客数据；以及被联接到该传感器系统上的计算机，该计算机包括用于处理包括从该乘客接收的乘客数据的该传感器数据的处理装置，并且配置成使用该乘客数据执行预定的动作。2.如权利要求1所述的乘客支撑系统，其中该计算机进一步被配置成在执行该预定的动作之前，使用该乘客数据来计算该乘客的心率和呼吸速率中的至少一个。3.如权利要求1所述的乘客支撑系统，其中该传感器系统包括被联接到该车辆座椅上的传感器，该传感器被配置成用于感测该乘客的生理属性，并且被配置成使用该生理属性来至少提供该乘客数据的一部分。4.如权利要求3所述的乘客支撑系统，其中该传感器位于该座椅的座垫与该座椅的装饰层之间，该传感器进一步被配置成用于穿过该至少一个阻碍屏障来感测该生理属性，该至少一个阻碍屏障包括该装饰层与乘客的衣服和该装饰层中的至少一个。5.如权利要求4所述的乘客支撑系统，其中该传感器是心电图(ECG)传感器、脉搏血氧定量传感器、以及皮肤电反应传感器中的一个。6.如权利要求4所述的乘客支撑系统，其中该传感器包括心冲击描记图(BCG)传感器。7.如权利要求1所述的乘客支撑系统，其中该传感器系统包括第一传感器，该第一传感器在第一位置中被联接到该座椅上并且被配置成用于提供第一传感器信号；以及第二传感器，该第二传感器被联接到该座椅上、与该第一传感器处于空间上间隔开的关系以便提供第二传感器信号，该第一传感器和第二传感器合作以便穿过该至少一个阻碍屏障感测该乘客的至少一个生理属性，并且该第一传感器和第二传感器被配置成用于向该计算机传达该第一传感器信号和第二传感器信号。8.如权利要求7所述的乘客支撑系统，其中该计算机进一步被配置成用于确定与每个传感器信号相关联的可靠性，比较每个传感器信号的可靠性，并且使用具有大于预定值的可靠性的一个或多个传感器信号来至少提供该乘客数据的该部分。9.如权利要求7所述的乘客支撑系统，其中该计算机进一步被配置成用于比较该第一传感器信号和第二传感器信号，以便提供包括在该乘客数据中的衍生信息。10.如权利要求9所述的乘客支撑系统，其中该计算机进一步被配置成使用该衍生信息来确定该乘客的血压。11.如权利要求10所述的乘客支撑系统，其中该衍生信息包括脉搏传导时间。12.如权利要求1所述的乘客支撑系统，其中该传感器系统包括联接到该座椅上的、相对于该座椅处于固定位置的第一传感器，该第一传感器用于穿过该至少一个阻碍屏障来感测该乘客的生理属性，以便提供与该生理属性相关联的第一传感器信号。13.如权利要求12所述的乘客支撑系统，其中该计算机进一步被配置成用于接收与该乘客相关联的乘客简档数据，并且将该乘客简档数据与该乘客数据结合，以及使用该乘客数据和该乘客简档数据来执行该预定的动作。14.如权利要求13所述的乘客支撑系统，其中该计算机被配置成通过使用该乘客数据和该乘客简档数据中的至少一个确定该乘客的身份来执行该预定的动作。15.如权利要求14所述的乘客支撑系统，其中该乘客数据和该乘客简档数据中的该至少一个包括心电图(ECG)波形。16.如权利要求13所述的乘客支撑系统，其中该计算机被配置成通过使用该乘客数据和该乘客简档数据中的至少一个确定驾驶员能力评估来执行该预定的动作。17.如权利要求16所述的乘客支撑系统，其中该计算机被配置成通过随时间变化分析呼吸速率和处理速率变化，确定该驾驶员能力评估。18.如权利要求13所述的乘客支撑系统，其中该计算机被配置成通过使用该乘客数据和该乘客简档数据中的至少一个确定驾驶员应激水平来执行该预定的动作。19.如权利要求18所述的乘客支撑系统，其中该计算机被配置成通过分析心率变异性，确定该驾驶员应激水平。20.如权利要求13所述的乘客支撑系统，其中该计算机被配置成通过使用该乘客数据和该乘客简档数据中的至少一个确定健康度量来执行该预定的动作。21.如权利要求20所述的乘客支撑系统，其中该计算机被配置成通过计算血压、静止心率和恢复时间中的至少一个来确定该健康度量，该计算机进一步被配置成用于接收至少包括年龄、性别、体重的因素，并且将血压、静止心率和恢复时间中的该至少一个与因素结合以便确定该心脏度量。22.如权利要求13所述的乘客支撑系统，其中该计算机被配置成通过使用该乘客数据和该外部乘客数据中的至少一个确定血流度量来执行该预定的动作。23.如权利要求22所述的乘客支撑系统，其中该计算机被配置成通过计算血容量数据来确定该血流度量。24.如权利要求12所述的乘客支撑系统，其中该计算机进一步被配置成用于接收与该乘客相关联的乘客简档数据，并且使用该外部乘客数据来确定与该乘客相关联的基线状态。25.如权利要求24所述的乘客支撑系统，其中该计算机进一步被配置成使用该乘客数据来确定该乘客的当前状态，比较该当前状态与该基线状态，并且使用该当前状态与该基线状态的比较结果来执行该预定的动作。26.如权利要求25所述的乘客支撑系统，其中该计算机进一步被配置成通过经由调节该座椅以调节乘客舒适性来执行该预定的动作，以便导致当前状态参数中的至少一些接近基线状态参数中的至少一些。27.如权利要求25所述的乘客支撑系统，其中该计算机进一步被配置成通过调节该座椅中的热装置以调节该乘客的热舒适性来执行该预定的动作，以便导致当前状态参数中的至少一些接近基线状态参数中的至少一些。28.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·K·本森，达纳·R·洛厄尔，希恩·M·蒙特戈马力，布赖恩·R·戴克斯特尔，杰弗里·T·邦克，大卫·L·卡明思，亚历山大·S·哈瑟，塞缪尔·宝都，拉多安尼·宝塞塔，皮奥特·德鲁贝特斯克伊，安妮伊莎贝拉·达科斯塔马莱特，克莱尔·米切尔，
申请(专利权)人：佛吉亚汽车座椅有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US