車輛通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種車輛通風(fēng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)構(gòu)造成向坐在車廂內(nèi)的乘客提供具有舒適接觸速度的空氣流。該系統(tǒng)包括傳感器和控制器，該傳感器用以確定從排放噴嘴至車輛乘客的距離，而控制器用以控制噴嘴的離開速度和/或有效直徑。傳感器可使用超聲波、紅外線、激光雷達(dá)（LIDAR）或雷達(dá)（RADAR）技術(shù)來確定距離。該系統(tǒng)可基于由座椅位置傳感器確定的座椅位置來確定從噴嘴至乘客的距離。座椅位置傳感器可通用于可充氣約束（氣囊）系統(tǒng)。
【專利說明】車輛通風(fēng)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種通風(fēng)系統(tǒng)；更確切地涉及一種車輛中的構(gòu)造成提供朝向車輛乘客的空氣流的通風(fēng)系統(tǒng)，其中空氣流在撞擊到車輛乘客上時(shí)建立舒適接觸速度。
【背景技術(shù)】
[0002]希望將空氣流從通風(fēng)系統(tǒng)引向人，以向人提供舒適的供熱或供冷。當(dāng)人位于已知位置、例如當(dāng)坐在車廂中時(shí)，這會(huì)是易于實(shí)施的。此種引導(dǎo)的空氣流有時(shí)稱為點(diǎn)調(diào)節(jié)。如本文所使用的，點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置意味著將特定溫度和流量下的空氣流引向人體的熱敏感部分，以向敏感部分提供等同于舒適溫度下熱損失率的熱供給率。
[0003]為了使用較小的空氣流(例如通常用于點(diǎn)調(diào)節(jié)的空氣流)來提供熱供給率，需要較高速度的空氣流來補(bǔ)償較小的空氣流容積。然而，已注意到，會(huì)使人感到舒適的接觸人的空氣流速度存在上限，通常是約I米每秒。因此，為了提供舒適的空氣流，可對空氣流速度進(jìn)行控制，使得該空氣流速度提供期望的熱供給率，但限制成提供舒適的接觸速度。如本文所使用的，舒適的接觸速度是使人感到舒適的撞擊在人體上空氣流的最大速度。還注意到，空氣流的速度相對于離開空氣流供源的距離而改變。因此，需要確定空氣流供源和由空氣流接觸的人之間的距離，以在空氣流接觸人的點(diǎn)位處提供舒適的空氣流接觸速度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，提供一種構(gòu)造成提供空氣流的通風(fēng)系統(tǒng)。該通風(fēng)系統(tǒng)包括噴嘴，該噴嘴構(gòu)造成將空氣流引向坐在車廂中的車輛乘客。該系統(tǒng)還包括控制器，該控制器構(gòu)造成控制空氣流的噴嘴速度，以建立舒適的接觸速度。該系統(tǒng)又包括傳感器，該傳感器構(gòu)造成確定噴嘴和車輛乘客之間的距離。傳感器與控制器連通。該系統(tǒng)可包括多個(gè)噴嘴，這些噴嘴構(gòu)造成將多個(gè)空氣流引向車輛乘客。
[0005]在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，該傳感器可構(gòu)造成基于座椅位置來確定噴嘴和車輛乘客之間的距離。
[0006]在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，該傳感器可構(gòu)造成基于從傳感器發(fā)出并從車輛乘客反射的波來確定噴嘴和車輛乘客之間的距離。由傳感器發(fā)出的波可以是超聲波或電磁波。
[0007]在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，該系統(tǒng)還可包括伺服機(jī)構(gòu)，該伺服機(jī)構(gòu)聯(lián)接于噴嘴。該伺服機(jī)構(gòu)與控制器連通。該伺服機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成使噴嘴活動(dòng)，以沿由控制器確定的方向來引導(dǎo)空氣流?？諝饬骺梢蜍囕v乘客的比身體其他部分對于熱損失更敏感的身體敏感部分?？刂破骺蓸?gòu)造成識別敏感部分、確定敏感部分的位置并操作伺服機(jī)構(gòu)來使噴嘴活動(dòng)，從而將空氣流引至敏感部分的位置。
[0008]在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，提供一種車輛通風(fēng)系統(tǒng)。該車輛通風(fēng)系統(tǒng)包括嗔嘴、傳感器以及控制器，該噴嘴可操作以將空氣流引向坐在車廂中的車輛乘客，該傳感器構(gòu)造成確定噴嘴和車輛乘客之間的距離，而控制器基于該距離來控制空氣流的噴嘴速度以建立車輛乘客的舒適接觸速度。
[0009]在本實(shí)用新型的又一實(shí)施例中，提供一種控制通風(fēng)系統(tǒng)已提供空氣流的方法。該方法包括提供構(gòu)造成引導(dǎo)空氣流的噴嘴的步驟、確定噴嘴和車輛乘客之間距離的步驟以及操作噴嘴以將空氣流引向車輛乘客的步驟?？諝饬鞯奶卣髟谟谑箛娮焖俣扔行У亟⑹孢m的接觸速度。確定噴嘴和車輛乘客之間距離的步驟可基于座椅位置。該方法還可包括如下步驟:使噴嘴活動(dòng)以將空氣流引向車輛乘客的身體的比身體其他部分對于熱損失更敏感的敏感部分，識別敏感部分，確定敏感部分的位置以及使噴嘴活動(dòng)以將空氣流引向敏感部分的位置。
[0010]通過閱讀本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的以下具體說明，本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，該說明僅借助于非限制的示例并參考附圖來給出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]現(xiàn)在參見附圖借助示例來描述本實(shí)用新型，附圖中:
[0012]圖1是裝備有根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的通風(fēng)系統(tǒng)的車輛的剖切側(cè)視圖；
[0013]圖2示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的離開噴嘴的空氣流的速度分布的視圖；
[0014]圖3是裝備有根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的通風(fēng)系統(tǒng)的噴嘴和伺服機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖；以及
[0015]圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的控制通風(fēng)系統(tǒng)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1示出通風(fēng)系統(tǒng)100的非限制示例，該通風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)造成提供引向坐在車輛120的車廂116中的車輛乘客114的空氣流110。通風(fēng)系統(tǒng)100可例如在加熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)中提供經(jīng)加熱和/或經(jīng)冷卻的空氣流。該系統(tǒng)100包括噴嘴112，該噴嘴構(gòu)造成將空氣流110從通風(fēng)系統(tǒng)100引向坐在車廂116中的車輛乘客114。如本文所使用的，噴嘴是離散的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)構(gòu)造成形成并引導(dǎo)已由氣動(dòng)裝置加壓的空氣流。空氣流110可通過使整個(gè)噴嘴112活動(dòng)來引導(dǎo)?；蛘?，空氣流110可通過使設(shè)置在噴嘴112內(nèi)的葉片活動(dòng)來引導(dǎo)。噴嘴112或葉片可構(gòu)造成手動(dòng)地或自動(dòng)地朝向車輛乘客114。該系統(tǒng)100還包括控制器122，該控制器構(gòu)造成控制空氣流110的噴嘴速度和/或噴嘴112的有效直徑20以建立舒適的接觸速度。該系統(tǒng)100還包括傳感器124，該傳感器構(gòu)造成確定噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118。傳感器124可確定關(guān)于車輛乘客114的位置的數(shù)據(jù)，以使得控制器122能確定噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118。傳感器124與控制器122連通。
[0017]該系統(tǒng)100可包括空氣室126，該空氣室構(gòu)造成將空氣引至噴嘴112?？諝饪捎砂ㄔ谙到y(tǒng)100內(nèi)的熱交換器128 (例如蒸發(fā)器、加熱器芯部或熱電裝置)加熱或冷卻?；蛘?，系統(tǒng)100可包括設(shè)置在噴嘴112附近的熱電裝置。熱電裝置可構(gòu)造成對通過系統(tǒng)100抽吸的空氣進(jìn)行加熱或冷卻。該系統(tǒng)100還可包括諸如風(fēng)扇之類的氣動(dòng)裝置，以迫使空氣從車廂116或從車輛120的外部穿過噴嘴112。控制器122可控制風(fēng)扇的速度來控制噴嘴速度?；蛘呋蚋郊拥?，控制器122可控制設(shè)置在噴嘴112內(nèi)的可調(diào)節(jié)小孔或虹膜的尺寸，以控制噴嘴112的有效直徑，由此控制噴嘴速度。用于控制通風(fēng)系統(tǒng)的噴嘴速度的方法和設(shè)備對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的。
[0018]與以較低噴嘴速度提供空氣流110相比，以較高噴嘴速度提供空氣流110可實(shí)現(xiàn)以更低溫度(用于加熱)或更高溫度(用于冷卻)輸送期望供熱率的益處。這可提供如下益處:使熱交換器或熱電裝置具有較低操作溫度(用于較熱)或較高操作溫度(用于冷卻)，從而可使這些部件放寬設(shè)計(jì)規(guī)格和部件成本。
[0019]具有較高速度的空氣流110可使用較小的噴嘴和空氣室向車輛乘客114提供期望的供熱率，從而如果需要的話將能有益地減小噴嘴112和空氣室126的尺寸，并且簡化車輛120中這些部件的密封需求。如本文所使用的，期望的供熱率當(dāng)數(shù)值為正時(shí)提供加熱，而當(dāng)數(shù)值為負(fù)時(shí)供給冷卻。
[0020]噴嘴速度會(huì)受到舒適接觸速度的限制。舒適接觸速度通常限制為小于I米每秒。然而，舒適接觸速度的數(shù)值會(huì)基于車輛乘客身體的接觸空氣流110的部分的熱敏度以及該部分露出皮膚、例如臉還是該部分由衣物覆蓋、例如腳而改變。舒適接觸速度也可取決于空氣流110的溫度。空氣流110的最大速度根據(jù)該空氣流從通風(fēng)系統(tǒng)100的噴嘴112行進(jìn)的距離118而減小。因此，通過確定噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118，當(dāng)空氣流110撞擊在車輛乘客114上時(shí)，可控制空氣流110的速度以提供期望的接觸速度。
[0021]圖2示出離開噴嘴212的空氣流210的速度分布。噴嘴速度214 (UO)是空氣流210在離開噴嘴212時(shí)的速度。通常在離噴嘴212的距離218 (S)處的空氣流110的中心處，接觸速度216 (Um)是空氣流210的最大速度。不局限于任何特定的理論，接觸速度216會(huì)是噴嘴速度214、噴嘴212的有效直徑220 (DO)以及離噴嘴112的距離218的函數(shù)。圓形噴嘴的關(guān)系可以由以下等式來表述，而其它噴嘴形狀也可具有類似的關(guān)系:
[0022]Um=UO (0 .966/ ((0.075S/D0) +0.294))等式 1.[0023]因此，空氣流210的期望接觸速度216可通過控制噴嘴速度214和/或有效噴嘴直徑220來提供，以在距離218處提供期望接觸速度216，從而提供舒適的接觸速度216。等式I中表述的噴嘴速度214和接觸速度216之間的關(guān)系呈現(xiàn)自由水柱流。
[0024]噴嘴212與圓形排放部分等同的直徑220是噴嘴212的實(shí)際直徑。具有除了圓形以外形狀的噴嘴212的等同直徑220是噴嘴212的面積除以噴嘴212的周邊長的4倍，也稱為水力直徑。
[0025]再次參見圖1，作為非限制的示例，傳感器124可以是座椅位置傳感器130，該座椅位置傳感器構(gòu)造成基于座椅位置來確定噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118。座椅位置傳感器130可通過確定座椅相對于例如通常用在機(jī)動(dòng)車輛的駕駛座椅和/或前部乘客座椅中的調(diào)節(jié)座椅的座椅軌道的位置來確定車輛120中的座椅位置。然后，座椅位置傳感器130可將座椅位置通信至控制器122?？刂破?22可構(gòu)造成基于由座椅位置傳感器130指示的座椅位置來確定噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118。座椅位置傳感器130可以是例如由馬薩諸塞州的伍斯特的急速微電子系統(tǒng)公司(Allegro MicroSystems)制造的磁性傳感器或者例如由印地安那州埃爾克哈特的CTS汽車制品公司(CTS Automotive Products)生產(chǎn)的電阻式傳感器。
[0026]座椅位置傳感器目前用在具有可充氣約束系統(tǒng)、例如氣囊系統(tǒng)的車輛中。因此，由于通風(fēng)系統(tǒng)100和可充氣約束系統(tǒng)采用共同的傳感器，因而使用座椅位置傳感器130來確定從噴嘴112至車輛乘客114的距離118可提供成本和車輛密封優(yōu)點(diǎn)。由此，可減小為每個(gè)系統(tǒng)提供傳感器所需的成本和密封空間。
[0027]控制器122可構(gòu)造成當(dāng)座椅位置傳感器130探測到座椅已改變位置時(shí)、確定座椅已從第一座椅位置132運(yùn)動(dòng)至第二座椅位置134。然后，控制器122可基于第二座椅位置134來確定噴嘴112和車輛乘客114之間的第二距離。然后，控制器122可調(diào)節(jié)噴嘴速度和/或噴嘴112的有效直徑，從而為第二座椅位置134處的車輛乘客114建立舒適的接觸速度。
[0028]作為另一非限制示例，傳感器124可基于從傳感器124發(fā)出的以及從車輛乘客114反射的波來確定噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118。傳感器124可接收所反射的波并且可基于發(fā)射和接收之間的時(shí)間或由傳感器124接收的所反射波的強(qiáng)度來確定和傳感器124之間的距離118。傳感器124可以是超聲波傳感器，該超聲波傳感器使用超聲波的傳遞和反射來確定噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118。傳感器124可替代地使用電磁波的傳遞和反射，例如紅外線、可見激光雷達(dá)(LIDAR)或雷達(dá)(RADAR)。用于使用超聲波、紅外線、激光雷達(dá)(LIDAR)或雷達(dá)(RADAR)來確定距離的方法和設(shè)備對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的。
[0029]傳感器124可確定傳感器124和車輛乘客114之間的距離118。然后，控制器122可基于傳感器124和噴嘴112之間的已知位置關(guān)系來確定噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118?；蛘?，傳感器136可安裝在噴嘴112上或附近，并且可直接測量距離118。
[0030]如圖1所示，系統(tǒng)100可提供由多個(gè)噴嘴112、140、144、148引導(dǎo)的多個(gè)空氣流110、138、142、146。噴嘴112、140、144、148可位于距離車輛乘客114的不同距離處，并且可指向車輛乘客114的身體的不同部分。作為非限制的示例，噴嘴112可以是第一噴嘴112，空氣流110可以是第一空氣流110，距離118可以是第一距離，噴嘴速度可以是第一噴嘴速度，而舒適的接觸速度可以是第一舒適的接觸速度。該系統(tǒng)100還可包括第二噴嘴140、144、148，該第二噴嘴構(gòu)造成將第二空氣流138、142、146引向車輛乘客114。傳感器124可構(gòu)造成確定第二噴嘴140、144、148和車輛乘客114之間的第二距離?？刂破?22可構(gòu)造成控制第二噴嘴速度以建立第二舒適的接觸速度。第一舒適的接觸速度可與第二舒適的接觸速度不同。
[0031]圖3示出具有噴嘴112的系統(tǒng)100的非限制示例，該噴嘴112包括伺服機(jī)構(gòu)150，該伺服機(jī)構(gòu)聯(lián)接于噴嘴112并且與控制器122連通。伺服機(jī)構(gòu)150可構(gòu)造成使噴嘴112活動(dòng)，以沿由控制器122確定的方向來引導(dǎo)空氣流110。如本文使用的，使噴嘴活動(dòng)指使噴嘴112沿一個(gè)或多個(gè)軸線運(yùn)動(dòng)以引導(dǎo)空氣流110。噴嘴112例如當(dāng)安裝在萬向裝置中時(shí)可沿一個(gè)或較佳地兩個(gè)軸線自由運(yùn)動(dòng)。噴嘴112也可構(gòu)造成前后運(yùn)動(dòng)、也就是延伸和收縮，以及上/下和左/右運(yùn)動(dòng)以調(diào)節(jié)噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118。伺服機(jī)構(gòu)150可包括伺服電動(dòng)機(jī)，該伺服電動(dòng)機(jī)具有滾珠螺桿傳動(dòng)件或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)?；蛘撸欧C(jī)構(gòu)可聯(lián)接于設(shè)置在噴嘴內(nèi)的葉片，并且可使葉片運(yùn)動(dòng)以沿由控制器122確定的方向引導(dǎo)空氣流110。伺服機(jī)構(gòu)150可構(gòu)造成將空氣流110的方向保持于期望位置、例如車輛乘客114的身體的特定位置，而非將空氣流110掃在車輛乘客114的身體的各個(gè)部分上。
[0032]已注意到，人體的不同部分或區(qū)域?qū)τ谟森h(huán)境溫度引起的熱損失具有不同的敏感度。例如，人臉對于理想范圍內(nèi)的較冷環(huán)境溫度相對較不敏感，而諸如腳之類的其它身體部分對于較冷的環(huán)境溫度具有較高的敏感度。因此，有利的是，將空氣流110引向車輛乘客身體的最為熱敏感的部分，作為非限制的示例用以提供如美國專利申請?zhí)?3/442，961,61/479, 425 和 61/499，312 中示出的位點(diǎn)調(diào)節(jié)。申請 13/442，961,61/479, 425和61/499，312的全部內(nèi)容在此以參見的方式納入本文。如本文所使用的，點(diǎn)調(diào)節(jié)意味著將空氣流在特定溫度和流量下引向車輛乘客身體的敏感部分，以向敏感部分提供等同于舒適溫度下熱損失率的熱損失率。
[0033]已發(fā)現(xiàn)人體識別熱敏感的模式和各個(gè)身體部分對于溫度的熱敏感度，以通過點(diǎn)調(diào)節(jié)來確定待加熱或冷卻的身體部分以實(shí)現(xiàn)熱舒適性。作為示例性示例，可使用由張等人提出的靜態(tài)位置敏感等式[“用于不均勻和瞬態(tài)環(huán)境的熱敏感度和舒適度模型:部分1:各個(gè)身體部分的局部敏感度”，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量(IEQ)，建筑環(huán)境中心，環(huán)境設(shè)計(jì)研究中心，加利福尼亞大學(xué)(伯克利)，2009]來確定身體各位置對于局部化加熱或冷卻的敏感度。
[0034]如圖1和3所示，空氣流110可引向車輛乘客114的身體的敏感部分，該敏感部分比身體的其它部分對于熱損失更敏感?？刂破?22可構(gòu)造成識別敏感部分，確定敏感部分的位置并操作伺服機(jī)構(gòu)150來使噴嘴112活動(dòng)，從而將空氣流110引至敏感部分的位置。
[0035]再次參見圖1，控制器122可包括構(gòu)造成對系統(tǒng)100進(jìn)行控制的微處理器或特定應(yīng)用集成電路(ASIC)。將微處理器或ASIC構(gòu)造成控制系統(tǒng)100的軟件可存儲在控制器122內(nèi)的非易失性(NV)存儲器中?？墒褂玫腘V存儲器的類型的非限制示例包括電可擦除可編程只讀存儲器(EEPR0M)、掩膜只讀存儲器(ROM)以及閃存存儲器。控制器122也可包括數(shù)模(A/D)轉(zhuǎn)換電路和模數(shù)(D/A)轉(zhuǎn)換電路，以使得轉(zhuǎn)換器能與傳感器124、伺服機(jī)構(gòu)150以及其他電子器械建立電通信。
[0036]存儲在控制器122內(nèi)的軟件也可包括如下指令:當(dāng)執(zhí)行這些指令時(shí)，致使控制器122識別車輛乘客114的比身體其它部分(例如腳部172)對于熱損失更敏感的身體敏感部分(例如前額部分152)。所識別的敏感部分可確定車輛乘客114處于較高環(huán)境溫度的環(huán)境下還是處于較低環(huán)境溫度的環(huán)境下，在較高環(huán)境溫度的環(huán)境下，熱損失率需增大以保持舒適，也就是系統(tǒng)100向車輛乘客114提供冷卻，而在較低環(huán)境溫度的環(huán)境下，熱損失率需減小以保持舒適，也就是系統(tǒng)100向車輛乘客114提供加熱。
[0037]在非限制示例中，在較高的環(huán)境溫度(例如高于24° C)的環(huán)境下，按照敏感度減小的順序，敏感部分可以是前額部分152、頸部154、胸部156、下臂部分158、臉部160、骨盆部分162、上臂部分164、手部166、小腿部分168、大腿部分170或腳部172。在另一非限制示例中，在較低的環(huán)境溫度(例如低于24° C)的環(huán)境下，按照敏感度減小的順序，敏感部分可以是前額部分152、頸部154、胸部156、下臂部分158、上臂部分164、小腿部分168、腳部172、骨盆部分162、手部166、大腿部分170或臉部160。
[0038]敏感身體部分的識別可基于人體模型、例如由張等人開發(fā)的人體熱舒適性模型，同上所述來確定身體各部分對于環(huán)境溫度的熱舒適敏感度?？刂破?22可包括存儲在控制器122的存儲器中的各個(gè)身體部分的溫度敏感度數(shù)據(jù)庫。
[0039]控制器122可構(gòu)造成確定車廂116的環(huán)境溫度。系統(tǒng)100可包括設(shè)置在車廂116內(nèi)的溫度傳感器174?？刂破?22可與溫度傳感器174電連通。
[0040]控制器122可構(gòu)造成確定敏感部分在車廂116內(nèi)的位置。控制器122可包括敏感身體部分關(guān)于噴嘴112的位置信息的數(shù)據(jù)庫，作為非限制示例的方位和距離信息?？刂破?22可使用該位置信息來指令伺服機(jī)構(gòu)150引導(dǎo)噴嘴112，從而將空氣流110輸送至車輛乘客114的身體的敏感部分。位置信息可概括成使得位置信息包括第10個(gè)高度百分位數(shù)的女性乘客的敏感部分位置以及第90個(gè)高度百分位數(shù)的男性乘客的敏感部分位置。[0041]控制器122可構(gòu)造成基于由座椅位置傳感器指示的座椅位置來確定敏感部分的位置?？刂破?22還可構(gòu)造成基于車輛乘客114的座椅位置來確定車輛乘客114的腿長，并且基于車輛乘客114的腿長來確定敏感部分的位置?？刂破?22還可包括車輛乘客114基于座椅位置的腿長以及與車輛乘客114的腿長相關(guān)的敏感身體部分的位置信息的數(shù)據(jù)庫。這種數(shù)據(jù)庫可基于人體測量數(shù)據(jù)生成，諸如包含在1972年的美國研究協(xié)會(huì)Harold P VanCott 和 Robert G Kinkade, ed.所著的“Human Engineering Guide to Equipment Design(對設(shè)備設(shè)計(jì)的人類工程指導(dǎo))”第11章中所包含的內(nèi)容。
[0042]圖4示出了控制通風(fēng)系統(tǒng)100以向坐在車廂116中的車輛乘客114提供空氣流110的非限制方法400的步驟410至420。
[0043]提供構(gòu)造成引導(dǎo)空氣流的步驟410包括提供構(gòu)造成將空氣流110從通風(fēng)系統(tǒng)100引向坐在車廂116中的車輛乘客114的噴嘴112。
[0044]探測噴嘴和車輛乘客之間距離的步驟412包括確定噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118。噴嘴112和車輛乘客114之間距離118的確定可基于座椅在車輛120內(nèi)位置的確定。作為非限制示例，座椅位置可通過確定座椅相對于可調(diào)節(jié)座椅軌道的位置來確定。
[0045]操作噴嘴以將空氣流引向車輛乘客的步驟414可包括操作噴嘴112將空氣流110引向車輛乘客114?？諝饬?10的特征在于使噴嘴速度有效地建立舒適的接觸速度。舒適的速度可通過控制空氣流110從噴嘴112的離開速度來輸送。替代地或附加地，舒適的接觸速度可通過控制噴嘴112的有效直徑20來輸送。舒適接觸速度可取決于空氣流110的空氣溫度。
[0046]該方法400可包括提供和控制多個(gè)噴嘴112、140、144、148，因此，噴嘴112可以是第一噴嘴112，空氣流110是第一空氣流110，距離118可以是第一距離，噴嘴速度可以是第一噴嘴速度，而舒適的接觸速度可以是第一舒適的接觸速度。該方法400還可包括步驟416至 420。
[0047]提供構(gòu)造成將第二空氣流引向車輛乘客的第二噴嘴的步驟416可包括提供構(gòu)造成將第二空氣流138、142、146從系統(tǒng)100引向車輛乘客114的第二噴嘴140。
[0048]探測第二噴嘴和車輛乘客之間第二距離的步驟418可包括確定第二噴嘴140、144、148和車輛乘客114之間的第二距離。
[0049]控制第二噴嘴速度以建立第二舒適接觸速度的步驟420可包括控制第二噴嘴速度以建立第二舒適接觸速度。第一舒適的接觸速度可與第二舒適的接觸速度不同。
[0050]圖5示出了控制通風(fēng)系統(tǒng)100以向坐在車廂116中的車輛乘客114提供空氣流110的方法400的步驟422至432。
[0051]使噴嘴活動(dòng)以將空氣流引向期望位置的步驟422，該方法400可包括使噴嘴112活動(dòng)以將空氣流110引向車輛120的車廂116內(nèi)的期望位置。步驟422的期望位置可以是車輛乘客114的比身體其他部分對于熱損失更敏感的身體敏感部分。該方法400還可包括步驟 424 至 428。
[0052]識別敏感部位的步驟424可包括識別車輛乘客114的比身體其他部分對于熱損失更敏感的身體部分。敏感身體部分的識別可基于人體模型、例如由張等人開發(fā)的人體熱舒適性模型，同上所述來確定身體各部分對于環(huán)境溫度的熱舒適敏感度。識別敏感部分的步驟424可基于包含各個(gè)身體部分的溫度敏感度的數(shù)據(jù)庫。[0053]確定敏感部分位置的步驟426可包括確定敏感部分的位置。該確定可基于考慮敏感身體部分相對于噴嘴112的位置信息，作為非限制示例的方位和距離信息。位置信息可通用化，使得位置信息包括第10個(gè)高度百分位數(shù)的女性乘客的敏感部分位置以及第90個(gè)高度百分位數(shù)的男性乘客的敏感部分位置。
[0054]使噴嘴活動(dòng)以將空氣流引至敏感部分的位置的步驟428可包括使噴嘴112活動(dòng)以將空氣流輸送至敏感部分的位置?？墒箛娮?12活動(dòng)，以使空氣流110朝向敏感部分、例如前額部分152的位置?？諝饬鞯奶卣骺稍谟跒榱嗽诿舾胁糠痔幗⑵谕崧仕璧目諝饬鳒囟群土髁俊Ｔ摲椒?00還可包括步驟430至432。
[0055]基于車輛乘客的就坐高度來確定噴嘴和車輛乘客之間的距離的步驟430可包括基于車輛乘客114的就坐高度來確定噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118。車輛乘客的就坐高度的位置的確定可基于車輛乘客114的腿長。敏感部分的腿長和位置之間的校正可基于例如包含在_Human Engineering Guide to Equipment Design (對設(shè)備設(shè)計(jì)的人類工程指導(dǎo))(同前)第11章中的人體測量數(shù)據(jù)。
[0056]基于車輛乘客的就坐高度確定敏感部分的位置的步驟432可包括基于車輛乘客114的就坐高度來確定敏感部分的位置。該確定可基于考慮敏感身體部分相對于噴嘴112的位置信息，作為非限制示例的方位和距離信息。位置信息可概括成使得位置信息包括第10個(gè)高度百分位數(shù)的女性乘客的敏感部分位置以及第90個(gè)高度百分位數(shù)的男性乘客的敏感部分位置。噴嘴112和車輛乘客114之間距離118的確定可基于座椅在車輛120內(nèi)位置的確定。作為非限制示例，座椅位置可通過基于可調(diào)節(jié)座椅軌道位置確定座椅相對于座椅軌道的位置并且確定車輛乘客的腿長來確定。車輛乘客的就坐高度的位置的確定可基于車輛乘客114的腿長。
[0057]因此，提供一種構(gòu)造成將舒適接觸速度下的空氣流110引向車輛乘客114的通風(fēng)系統(tǒng)100和控制通風(fēng)系統(tǒng)的方法400。通風(fēng)系統(tǒng)100可提供加熱或冷卻空氣流。該系統(tǒng)100和方法400確定通風(fēng)系統(tǒng)100的噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118并控制噴嘴離開速度214和/或有效噴嘴直徑220，從而當(dāng)空氣流110撞擊在車輛乘客114上時(shí)，提供舒適接觸速度216下的空氣流110。在舒適的接觸速度下或附近提供空氣流110可提供如下益處:與若采用較小的空氣流速度所需的噴嘴和空氣室相比，可以用較小的噴嘴112和較小空氣室126來輸送期望的供熱率。這可有益地減小車輛120中噴嘴112和空氣室126的密封需求。該系統(tǒng)100可使用座椅位置傳感器130來確定噴嘴112和車輛乘客114之間的距離118。當(dāng)車輛120將座椅位置傳感器130用于另一車輛系統(tǒng)、例如可充氣約束系統(tǒng)時(shí)，使用座椅位置傳感器130來確定從噴嘴112至車輛乘客114的距離118可提供成本和車輛密封優(yōu)點(diǎn)。
[0058]盡管就本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了說明，但其不意在作出限制，而是意在下面權(quán)利要求書中闡釋的范圍。另外，對術(shù)語第一、第二等的使用并不表示任何重要性的順序，而是使用術(shù)語第一、第二等來將各個(gè)元件互相區(qū)別開來。此外，對術(shù)語一、一個(gè)、等的使用不表示數(shù)量的限定，而是表示至少一個(gè)所引用物件的存在。
【權(quán)利要求】
1.一種通風(fēng)系統(tǒng)，所述通風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)造成提供空氣流，所述系統(tǒng)包括: 噴嘴，所述噴嘴構(gòu)造成將所述空氣流引向坐在車廂中的車輛乘客； 控制器，所述控制器構(gòu)造成控制所述空氣流的噴嘴速度，以建立舒適的接觸速度；以及傳感器，所述傳感器構(gòu)造成確定所述噴嘴和車輛乘客之間的距離，且所述傳感器與所述控制器連通。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器構(gòu)造成基于座椅位置來確定所述噴嘴和所述車輛乘客之間的距離。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器構(gòu)造成基于從所述傳感器發(fā)出并且從所述車輛乘客反射的波來確定所述噴嘴和所述車輛乘客之間的距離，其中所述波選自由超聲波和電磁波構(gòu)成的組。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括伺服機(jī)構(gòu)，所述伺服機(jī)構(gòu)聯(lián)接于所述噴嘴并且與所述控制器連通，且所述伺服機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使所述噴嘴活動(dòng)，以沿由所述控制器確定的方向來引導(dǎo)所述空氣流。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣流引向所述車輛乘客的身體的比所述身體其它部分對于熱損失更敏感的敏感部分，其中所述控制器構(gòu)造成: 識別所述敏感部分， 確定所述敏感部分的位置，以及 操作所述伺服機(jī)構(gòu)以使所述噴嘴活動(dòng)，從而將所述空氣流引至所述敏感部分的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的系`統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器構(gòu)造成基于所述車輛乘客的就坐高度來確定所述噴嘴和所述車輛乘客之間的距離，且所述控制器構(gòu)造成基于所述車輛乘客的就坐高度來確定所述敏感部分的位置。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括所述敏感部分與所述車輛乘客的就坐高度有關(guān)的位置信息的數(shù)據(jù)庫。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述舒適接觸速度取決于所述空氣流的溫度。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述噴嘴是第一噴嘴，所述空氣流是第一空氣流，所述距離是第一距離，所述噴嘴速度是第一噴嘴速度，而所述舒適接觸速度是第一舒適接觸速度， 其中，所述系統(tǒng)還包括第二噴嘴，所述第二噴嘴構(gòu)造成將第二空氣流引向所述車輛乘客， 所述傳感器構(gòu)造成確定所述第二噴嘴和所述車輛乘客之間的第二距離，而所述控制器構(gòu)造成控制第二噴嘴速度以建立第二舒適接觸速度，以及 所述第一舒適的接觸速度與所述第二舒適的接觸速度不同。
10.一種車輛通風(fēng)系統(tǒng),包括: 噴嘴，所述噴嘴構(gòu)造成將空氣流引向坐在車廂中的車輛乘客； 傳感器，所述傳感器構(gòu)造成確定所述噴嘴和所述車輛乘客之間的距離；以及控制器，所述控制器構(gòu)造成基于所述距離來控制所述空氣流的噴嘴速度，以建立所述車輛乘客的舒適接觸速度。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器構(gòu)造成基于座椅位置來確定所述噴嘴和所述車輛乘客之間的距離。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括伺服機(jī)構(gòu)，所述伺服機(jī)構(gòu)聯(lián)接于所述噴嘴并 且與所述控制器連通，且所述伺服機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使所述噴嘴活動(dòng)，以沿由所述控制器確定的方向來引導(dǎo)所述空氣流。
【文檔編號】B60H1/34GK203460662SQ201320362839
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月21日
【發(fā)明者】M·王, P·S·卡德爾, D·高希 申請人:德爾福技術(shù)有限公司