CN100548741C - 具有松开控制手柄的座椅重定位装置 - Google Patents

Abstract

用于车辆的座椅重定位系统包括座椅松开元件(104)，该座椅松开元件可操作来使驾驶员座椅(32)暂时从锁定位置松开，以使得可将驾驶员座椅调节到新位置。通过可选地将座椅松开元件定位成靠近驾驶员的工作位置，车辆驾驶员可以在同时执行另一任务的时候重定位座椅。而且，可以设置控制模块(152)，该模块能够基于车辆参数例如车速或负载搬运状况来判断是否允许松开驾驶员座椅。另外，该控制模块可以根据座椅位置暂时禁止车辆的所选特征。

Description

具有松开控制手柄的座椅重定位装置

技术领域

本发明一般地涉及诸如物料搬运车辆、施工车辆和农用车辆的工程车辆，并更具体地涉及用于这些车辆的座椅重定位系统。

背景技术

诸如塔式货物装卸车之类的物料搬运车辆通常包括一个平台，该平台具有驾驶员座椅以及车辆驾驶员的手和/或脚可以伸到的位于座椅附近的多个控制元件。这些控制元件通常包括用于对车辆导航的转向和牵引控制器以及设置用于操作车辆的负载搬运特征的各种开关和操纵杆。例如，牵引控制元件通常包括行驶方向和速度控制器，这些控制器可以与平台地板上布置在驾驶员座椅附近的制动踏板配合工作。另外，负载搬运控制元件可以设置来例如用于实现主门架升降功能以及用于枢转和横向移动货叉。

根据所进行的任务，对于车辆驾驶员可能有利的是视场比由固定的朝向前方的座椅位置通常提供的视场更大。例如，塔式货物装卸车装备有摆动门架，该摆动门架使得货叉的定向可以旋转约180度。于是，塔式货物装卸车可以沿着狭窄的仓库通道行进并从给定通道的任一侧搬起/放下货物。在进行这些操作的时候，驾驶员可能期望具有包括前方、侧方或后方的视场。为此，可以将驾驶员的座椅制成旋转的以提供可调的操作位置。但是，处于坐下位置的驾驶员通常必须向下伸到座椅底部下方来操作手柄或操纵杆以重定位驾驶员座椅。通常将松开手柄定位在驾驶员座椅下方来松开/控制这些座椅的向前和向后定位。在许多应用中，在操作诸如牵引控制器或负载搬运特征之类的其它控制元件的同时还想操作座椅下方的操纵杆或手柄来达到给定座椅位置，即使不是不可能的也是非常困难的。

发明内容

本发明提供可以容易且快速调节的座椅重定位系统。该座椅重定位系统包括座椅松开控制器(例如开关、按钮或其它致动装置)，该座椅松开控制器可控制来使驾驶员座椅从当前锁定位置松开。一旦解锁，驾驶员座椅就可以旋转或以其它方式重定位到新的位置，然后驾驶员座椅可以锁定到其新位置中。

座椅松开控制器可以布置在集成到驾驶员座椅扶手中的控制手柄上。在此布置下，车辆驾驶员可以在不放开控制手柄的情况下重定位驾驶员座椅，该控制手柄还可以支承牵引控制器、转向控制器和/或控制负载搬运和车辆其它特征的其它元件。另外，可以在车辆上设置控制系统，以基于预定操作参数(例如车辆的负载搬运或操纵特征或状况)来确定驾驶员座椅是否可以被旋转或解锁。另外，控制系统可以至少部分基于驾驶员座椅的状态(例如，驾驶员座椅被锁定还是解锁)和/或基于驾驶员座椅的旋转位置来影响车辆的一个或多个操作参数。例如，如果车辆速度超过预定速度，则车辆可以不允许解锁驾驶员座椅。作为另一示例，如果驾驶员在站立和/或座椅被旋转到预定位置范围，则车辆可以不允许特定特征，例如牵引和/或负载搬运特征。

附图说明

在结合附图阅读时可以更好地理解本发明的优选实施例的以下说明，附图中类似的结构用类似的标号表示，并且附图中：

图1是根据本发明的示例性物料搬运车辆的立体图；

图2是用于根据本发明的示例性物料搬运车辆的驾驶员座椅的立体图；

图3是用于重定位物料搬运车辆的驾驶员座椅的系统的框图；

图4是根据本发明另一方面用于重定位物料搬运车辆的驾驶员座椅的系统的框图；

图5是图2所示驾驶员座椅的座椅手柄上的控制元件的立体图；

图6是用于控制图2的驾驶员座椅的重定位的机电装置的立体图；

图7是图6的装置的另一立体图；

图8是图6的装置的顶部立体图，其中该装置的一部分被去除以清楚显示该装置的锁定构件的构造；

图9是图2的驾驶员座椅的立体图，其中座椅底部被折叠起来抵靠驾驶员座椅的椅背；

图10是图2和9的驾驶员座椅中用于确定驾驶员是否坐在驾驶员座椅中的传感器的立体图；和

图11是座椅松开系统的立体图，该系统包括制动装置并允许驾驶员座椅进行全360度的旋转。

具体实施方式

在以下对优选实施例的说明中，参照形成其一部分的附图，附图中作为示例而非作为限制示出可以实现本发明的具体的优选实施例。应该理解到可以利用其它实施例，并且可以在不偏离本发明精神和范围的情况下进行各种变化。

现在参照附图，特别是图1，诸如塔式货物装卸车之类的物料搬运车辆10通常包括动力单元12、驾驶员平台组件14和负载搬运组件16。动力单元12包括用于容纳功率源(例如蓄电池)的第一隔间18、位于驾驶员平台组件14下方的一对负载轮20、位于动力单元12的后端24下方的一个或多个驱动轮22(示出了一对驱动轮22)、驾驶员平台组件14可以在其上升降的主门架26、以及通常控制一个或多个牵引电机(未示出)的电子控制单元28，每个牵引电机对应于一个相关联的驱动轮22。

平台组件14包括驾驶员隔间30，该驾驶员隔间30具有平台地板31、驾驶员座椅32和多个控制元件34，这些控制元件34用于驱动车辆10、控制负载搬运组件16的各个特征并用于进行与车辆10的操作相关的其它任务。在图1中，控制元件34示为位于驾驶员座椅32的扶手上。但是，控制元件34也可以定位成靠近驾驶员座椅32，并且脚致动控制器例如车辆制动器、方向和加速踏板可以布置在平台地板31上。另外，按钮、操纵杆和其它控制器可以作为面板安装或以其它方式位于驾驶员隔间30内，优选位于坐在驾驶员座椅32上的驾驶员可伸到的范围内。

负载搬运组件16包括可以沿着辅助门架38升降的一对提升货叉36。而且，辅助门架38可以在驾驶员隔间30前方来回横向移动，并且提升货叉36可以相对于辅助门架38沿约180度的圆弧旋转。

参照图2，驾驶员座椅32总体上包括通过中间构件50与驾驶员支承件48相联接的底座结构46。驾驶员支承件48包括座椅底部52、椅背54和头枕56。座椅底部52可以被铰接支承，从而可以通过沿箭头62的方向枢转座椅底部52而将其从基本水平的位置或座椅放下的位置(如图所示)重定位到基本竖直位置或座椅收起位置(参见图9)。在座椅放下位置，座椅底部52提供车辆驾驶员可以坐在其上的合适支承表面。在座椅收起位置，座椅底部52可以被竖直调节以提供合适的支承表面，当车辆驾驶员在站立位置操作车辆时车辆驾驶员可以倾斜靠在该支承表面上。

驾驶员座椅还包括右扶手58和左扶手60。右扶手58和左扶手60可选地相对于座椅底部52和椅背54枢转或可以以其它方式重定位。例如，如与各个扶手58、60相邻的方向箭头所示，右扶手58可以安装成向内进行枢转运动，而左扶手60可以安装成向外和向内进行枢转运动，其中向外枢转运动定义为离开座椅底部52。以上布置使得左扶手60能够移出离开座椅底部52以便于坐入和离开驾驶员座椅32，例如在执行诸如零件搬起之类的任务时，此时驾驶员需要在隔间30内活动。另外，如上所述，座椅底部52安装成可沿箭头62的方向相对于椅背54(在座椅收起和放下位置之间)进行竖直枢转运动。如下面将更详细描述的，座椅底部52和扶手58、60的高度可以制成可调的，以便于对车辆10进行站立和坐下操作，同时在任一位置中都保持容易访问可操作控制元件34。

控制元件34被操作性地构造成控制与车辆10的操作相关的指定功能，并可以包括单个控制器，或者控制元件34可以结合到多功能控制器中。控制元件34可以包括例如按钮、操纵杆、开关、控制杆、滚轮、节气门、电位计、编码器和其它控制器。控制元件34总体提供导航车辆、操作车辆的负载搬运特征、和/或操作与具体任务的执行相关的其它特征所必须的功能。

例如，控制元件34可以包括用于控制车辆10的运动方向以及加速和减速的牵引控制臂64、和用于使车辆10转向的转向杆66(例如具有弹出手柄的手指操作杆盘)。牵引控制臂64和转向杆66由此可以与制动踏板(未示出)组合操作来驱动车辆10。操纵杆控制器68、70可以提供在预定最小和最大值之间变化的控制，以控制货叉36的横向移动及旋转和/或主门架26及辅助门架38的升降。集成手传感器71(参见图5)例如光学感应元件可以设置在操纵杆控制器68、70(或其它控制元件34中任一个)中，以确保在预定操作期间，例如在执行某些负载搬运功能时，驾驶员的手保持在驾驶员隔间30内。而且，控制元件34可以设置成操作其它命令和控制特征，例如鸣喇叭或发出其它可听或可视信号、操作风扇、通信链路、光、扫描技术，或者提供执行给定任务必要的任何其它期望功能。

另外，驾驶员支承件48可以绕转动轴线92转动(参见图2)，这在题为“Rotating and Swiveling Seat”的美国专利申请No.10/948,500中更详细阐述，该申请通过引用而包含于此。

中间构件50总体包括基本上在底座结构46和驾驶员支承件48之间竖直延伸的第一框架构件72。中间构件50使得座椅底部52和椅背54的高度能够例如使用气缸(未示出)来如方向箭头73所示地调节，以适应预期车辆驾驶员的不同物理特点。调节包括座椅底部52和扶手58、60在内的驾驶员支承件48的高度的能力，还使得驾驶员能够在站立或坐下位置中操作车辆10时，将右扶手58和左扶手60上的控制元件重定位到适当位置。

底座结构46包括联接第一框架构件72和座椅松开系统76的安装构件74。座椅松开系统76使得驾驶员座椅32能够绕基本竖直轴线78旋转(至少部分)，这将在下面更详细解释。座椅松开系统76位于平台地板31下方，并可以螺栓或以其它方式固定到平台底座33或其它合适结构。于是安装构件74相对于平台地板31大体共面。

座椅松开系统76包括锁定装置，该锁定装置如图所示总体包括旋转组件80和松开组件82。旋转组件80可以包括一个或多个指定锁定位置，使得当驾驶员座椅32被转换到指定锁定位置中选定的一个位置并且松开组件82未被激励时，将驾驶员座椅32锁定到该指定位置(在图8中看得最清楚)。相应地，松开组件82可操作来解锁旋转组件80以相对于平台地板31重定位驾驶员座椅32。当驾驶员座椅32被重定位到指定锁定位置中的一个新位置并且松开组件82被去激励时，驾驶员座椅被锁定就位。如果在驾驶员座椅32被定向到指定锁定位置之一之前松开组件82被去激励，则驾驶员座椅32可以锁定到下一个遇到的锁定位置。作为指定锁定位置的替代，旋转组件80可以锁定在驾驶员座椅32旋转范围内的任何连续变化位置中，其一个示例在下面参照图11更详细描述。

当座椅底部52处于如图2所示的座椅放下位置时，限定驾驶员座椅32相对于平台地板31的旋转轴线的轴线78大体位于座椅底部52之下的前方。这样，轴线78沿径向与通常坐在驾驶员座椅上的驾驶员的预期重心间隔开。但是，如上所述，座椅松开系统76可锁定到指定位置中。这样，就减小了在车辆10操作期间可能倾向于使驾驶员座椅32旋转的惯性力。

参照图3，框图示出用于对物料搬运车辆10的驾驶员座椅32重定位的系统102。系统102包括座椅松开元件104，该座椅松开元件104例如可以实现为上面参照图1-2所述的任意一个或多个控制元件34，包括按钮、操纵杆、开关等。座椅松开元件104联接到模块106，该模块106包括必要逻辑(包括硬件和/或软件)以根据来自座椅松开元件104的输入操作松开器108。这样，在座椅松开元件104和松开器108之间实现电子联接布置。或者，可以在座椅松开元件104和松开器108之间实现机械联接，例如缆线或其它合适连接件。

松开器108与驾驶员座椅32的底座构件110相互作用，从而锁定和解锁驾驶员座椅32的底座结构46相对于平台地板31的旋转运动。松开器108和底座构件110的一个示例性实现在图2中示出。简单参照该图，松开器108可以对应于松开组件82，底座构件110可以对应于旋转组件80。回来参照图3，松开器108相对于底座构件110的定向可以定义至少两个状态。第一状态定义锁定状态，其中限制底座构件110相对于松开器108的明显旋转运动。第二状态定义解锁状态，其中底座构件110可相对于松开器108旋转。例如，当松开器108相对于底座构件110处于解锁状态时，底座构件110可以在两个或多个期望位置之间旋转。

在一个说明实施例中，例如图3的实施例，通过致动座椅松开元件104(例如按下按钮)来指示模块106将松开器108从第一(锁定)状态转换到第二(松开)状态，并只要座椅松开元件104保持致动就保持在第二状态。在处于通过保持对座椅松开元件104的致动而得到的松开状态中时，驾驶员可以自由地将驾驶员座椅32重定位到任一可能位置。在松开座椅松开元件104时，模块106与松开器108通信以允许转换到底座构件110被松开器108锁定就位的第一状态。于是，模块106只需包括位于松开器108和座椅松开元件104之间的通信介质。但是，模块106也可以实现处理、滤波或其它操作，以将来自座椅松开元件104的信号转换成适合于松开器108的控制信号。

参照图4，框图示出用于对物料搬运车辆10的驾驶员座椅32重定位的另一示例性系统150。系统150包括参照图3所述的系统102的一般的功能，并且还包括在网络环境上实现系统102的必要部件。同样，类似的部件用类似的标号表示。

座椅松开元件104联接到第一模块152。第一模块152包括与座椅松开元件104通信所必要的逻辑(包括硬件和/或软件)。当第一模块152检测到座椅松开元件104已经被致动时，消息在网络154上传递并由第二模块156接收。例如，控制器局域网(CAN)可以用于在第一模块152和第二模块156之间形成网络通信链路。CAN协议是用于物料搬运车辆的方便的网络平台，因为没有传统网络的意义上的对用户或站的寻址。相反，CAN定义传输消息的优先级系统，其中在CAN上广播的给定消息的优先级取决于标识码。就是说，第一模块152广播包括标识符的消息以及待通信的消息。

来自第一模块152的每个消息可能会与由CAN上的其它模块产生的消息竞争总线访问，通常将根据标识码来确定优先级。但是，从第一模块152广播的消息可以被连接到CAN的所有节点或模块接收到。于是，由第一模块152广播的消息被第二模块156以及连接到CAN的其它模块(例如模块158、160、162等)接收到。每个模块152、156、158、160、162可以被编程来例如根据标识符或所接收消息中编码的其它信息，而判断模块是否应该根据所接收消息采取行动。网络154可以替代地包括任一其它总线系统或通信链路。同样地，第一模块152可以广播、单播(unicast)或以其它方式与第二模块156通信。

第二模块156包括必要逻辑(包括硬件和/或软件)以根据从第一模块152接收到的(多个)消息来操作松开器108。松开器108和底座构件110之间的相互作用基本上如同上面参照图3所述。根据由图4代表的本发明的一个实施例，车辆10包括能够将信息放到网络154上或从网络154读取信息的几个(例如8个或更多)模块。如下面将更详细描述的，网络154允许高效装置来对座椅重定位操作增加车辆范围的决策。例如，可以在驾驶员旋转驾驶员座椅32时，禁止/允许或限制特定的行驶、负载搬运特征或其它车辆操作特征。

作为第一示例，假定模块158控制车辆10上货叉36的操作。另外，假定来自控制元件34的操作货叉36的枢转和/或横向移动的命令被传输通过网络154并被模块158接收。模块158可以被编程或以其它方式构造成暂时忽略利用货叉36进行所选操作的命令，直到驾驶员座椅32恢复到锁定或指定位置或位置范围。或者，假定模块152除了传输用于第二模块156的座椅松开命令之外，还传输用于模块158的货叉枢转和横向移动命令。在此布置下，枢转和横向移动命令可以从驾驶员座椅32的扶手58、60上的控制元件34得到。第一模块152可以被编程或以其它方式构造成在驾驶员座椅32被解锁(例如通过检测到座椅松开元件104被接合而示出)时，忽略来自相应控制元件34的任何接收到的枢转/横向移动货叉36的命令。具体应用将可以规定在座椅调节操作过程中禁止的车辆功能。

类似地，附加模块160、162等可以在网络154上向第二模块156传输附加信息，并且该附加信息可以用于确定甚至是否允许来自第一模块152的松开驾驶员座椅32的请求。根据车辆的实现方案及其性能要求，可能期望将座椅松开的操作限制在车辆静止或以低于预定阈值的速度行驶时，该阈值例如是2.5英里每小时(约4公里每小时)。作为第二示例，假定模块160联接到车速传感器。如果车辆10的速度超过预定阈值，则模块160可以在网络154上广播合适的消息。如果第二模块156接收到指示车辆正在超过预定速度阈值行驶的消息，则第二模块可以选择忽略来自第一模块152的解锁驾驶员座椅的请求。

另外，因为模块160向网络154上的所有节点广播车速消息，所以第一模块152也将接收到来自模块160的消息。同样，第一模块152可以构造成拒绝传输座椅松开消息，如果第一模块152确定车辆10在高于预定阈值速度行驶。当具体应用规定任何数量的操作参数时，可以应用以上选择性允许/禁止座椅松开和/或与预定任务相关联的其它操作参数的方法。

上述特征还可以以多种方式组合来改善操作功能。作为第三示例，假定模块162包括确定驾驶员是坐下了还是在站立的座椅传感器。有一些情况下驾驶员可能更愿意在站立位置操作车辆。但是，当驾驶员在站立时，某些车辆操作可能被禁止或减少功能。另外，在驾驶员座椅被旋转到某些预定位置时，可能要禁止站立操作。假定第二模块156接收到来自第一模块152的松开驾驶员座椅32的请求。响应于此，模块158可以暂时禁止货叉的某些或所有功能，但仅仅是在驾驶员未坐在驾驶员座椅32上时。而且，如果模块162指示驾驶员未就坐，则第二模块156可能不允许重定位驾驶员座椅32。同样，因为所有的消息向CAN网络中的所有模块广播，所以每个模块152、156、158、160、162等可以根据来自网络154上其余模块152、156、158、160、162等中任一个或多个的输入来决策或实现功能。

上述示例作为说明而非作为限制给出，以表明本发明的广泛的灵活性并表明将座椅松开命令集成到其它车辆过程的控制判断中的示例方法。而且，本发明并不限于规定数量的模块或限于任何给定模块的规定功能。例如，可以有比这里所公开的更多的模块。另外，该系统无需在网络上工作。在本发明的精神内可以实现任何通信介质。

参照图5，参照图3和4所述的座椅松开元件104可以集成到其它(多个)控制元件34中或以其它方式定位成靠近其它控制元件34，所述其它控制元件34例如是在驾驶员座椅32的右扶手58和/或左扶手60上所包括的控制杆、操纵杆、按钮或多功能控制器。在图5的示例性手柄中，可以看到驾驶员右手的手掌通常将放在控制杆172的手柄170的纹路部分上。驾驶员的右手拇指定位成容易操作拇指操作控制器174。驾驶员可以通过简单地抬起并重定位右手食指来碰到(并致动)座椅松开元件104。这可以在不将右手从相对于控制杆172、拇指操作控制器174和位于手柄170上的任何其它控制器的操作位置移开的情况下实现。还可以在不将手从集成手传感器71移开的情况下实现。

如图所示，座椅松开元件104包括弹簧加载按钮。该按钮可以布置成使得当未按下按钮时，将第一逻辑信号传递到第一模块152，而在车辆驾驶员按下按钮时，将第二逻辑信号传递到第一模块152。按钮上的弹簧偏压器或其它自动回位装置由此使由按钮传递到第一模块152的信号回复到由驾驶员松开时的第一逻辑状态。例如，具有第一值(例如逻辑电平“1”或+5伏电平)的逻辑信号可以指示车辆驾驶员不希望松开座椅进行重定位。在驾驶员将按钮按入时，车辆驾驶员通过将逻辑信号保持在第二值(例如逻辑电平“0”或向着蓄电池负极转变的信号)而表示重定位座椅的希望。

由于将座椅松开元件104定位成靠近其它控制元件34，车辆驾驶员可以在不中断给定任务的执行的情况下调节或重定位驾驶员座椅32。如在图2中最清楚看到的，座椅松开元件104定位在扶手的水平平面上方，这可以在不显著改变车辆驾驶员视线或不显著改变车辆驾驶员姿势的情况下帮助车辆驾驶员定位和/或激励座椅松开元件104。例如，通过将座椅松开元件104与其它控制元件34结合，或通过将座椅松开元件104布置在驾驶员的工作位置附近即手、臂、腿等附近，可以记住座椅松开元件104的位置，以使得驾驶员可以在调节驾驶员座椅32的同时保持对第一任务的视觉关注。就是说，座椅的运动可以与同驾驶员座椅32的调节不相关的任务控制混合或同时进行。对此，尽管这里主要参照驾驶员座椅32的旋转来描述驾驶员座椅32的可调特性，但座椅松开元件104还可以构造成调节驾驶员座椅的其它特性，例如相对于平台地板31的座椅高度、倾斜或X-Y位置。同样，可以类似地应用将座椅调节与其它车辆操作和其它操作任务集成的上述示例。

而且，如在图2中最清楚看到的，座椅松开元件104包括位于驾驶员座椅32的右扶手58上的按钮。但是，座椅松开元件104可以采用除按钮之外的形式。例如，座椅松开元件104可以包括操纵杆、开关或者可以由车辆驾驶员选择性致动或以其它方式操作的任何其它控制器。而且，虽然示出集成到例如控制杆或多功能控制器的控制手柄中，但是按钮也可以独立定位或以其它方式集成到如上所述车辆驾驶员可访问且方便的位置中。

回来参照图2，第一模块152可以包括位于驾驶员座椅32的相应扶手58、60中的逻辑装置。于是第一模块152可以操纵网络154和相应扶手58、60中所有控制元件34(包括任何控制杆、操纵杆、开关、触发器或其它控制元件)之间的通信。相应地，第二模块156可以定位成靠近座椅松开器76、108。

当座椅松开元件104被致动时，在第一模块152处检测到从座椅松开元件104得到的逻辑电平的变化。第一模块152然后组装合适的消息，随后将该消息在网络154上广播。如上所述，第一模块152可以设定传递到第二模块156的优先级、节点标识信息或某种其它类型的标识。第一模块152可以在驾驶员将操作控制器保持在致动状态时周期性地广播座椅松开命令，或者第一模块152可以广播指示座椅松开元件104被致动的第一消息并在座椅松开元件104被松开到其缺省位置时广播第二消息。

参照图6-8，第二模块156可以包括车辆控制模块(VCM)，该VCM还负责进行与车辆10的操作相关的其它功能。VCM可以位于相对于车辆的任何实用位置中。但是，可能方便的是将VCM定位在驾驶员隔间30的平台中相对靠近驾驶员座椅32所在的位置。根据本发明的一个实施例，从驾驶员向前向着货叉36时的视角，VCM位于驾驶员隔间30的平台的左下角。

VCM接收在网络154上广播的座椅松开命令，然后确定是忽略该命令还是遵照松开驾驶员座椅32的请求。如上所述，VCM可以根据来自网络154上其它模块的消息选择性地确定是否松开驾驶员座椅32。这些消息可以表示车辆物理状况，例如车速、门架26、38和货叉36的位置或者可以传递到VCM的任何其它状况。另外，如上所述，VCM(或网络154上的其它模块)可以选择在松开驾驶员座椅32时暂时禁止工作执行，例如车辆的负载搬运特征。例如，如果驾驶员座椅32不处于锁定位置，VCM或与VCM通信的另一模块可以禁止包括货叉36的液压部件或其它负载搬运特征。

如图6中所见，中间构件50的竖直框架构件72经由安装构件74联接到座椅底座组件202，该座椅底座组件202包括承载轴204和旋转组件206。将看到，旋转组件206可以绕承载轴204旋转，由此使驾驶员座椅32旋转。座椅底座组件202还包括安装板208，该安装板208经由螺栓210联接到包括驾驶员隔间30的平台组件14。但是，焊接、紧固件或其它固定方法可以应用将安装板208固定到平台组件14。

旋转组件206还包括锁定盘212，该锁定盘212可以设置成旋转组件206的铸件的一个整体部分，或者锁定盘212可以通过其它合适装置例如焊接、螺栓连接、粘接或其它固定方法固定到旋转组件206。锁定盘212包括周边214，沿着该周边214设有一个或多个锁定位置例如锁止器216，用于提供如这里将更详细描述的座椅锁定功能。锁定盘212由此限定了参照图3和4所述的底座构件110的部件的一个说明示例。

驾驶员座椅32不必能够在全360度运动范围上旋转，尽管全360度的旋转在本发明的范围内(参见图11)。相反，座椅能够旋转至少通过由车辆具体要求所限定的预定旋转度数就足够了。例如，座椅底座组件202可以构造成允许驾驶员座椅32相对于预定位置在约-20度到+90度的范围之间旋转。同样，锁定盘212(在图8中最清楚可见)包括绕旋转组件206至少110度的圆弧。止动件218从定位成与锁定盘212配合的安装板208向上突出。止动件218用于限制锁定盘212的旋转。每个止动件218优选包括例如由橡胶之类的弹性材料制成的缓冲器220，用于在驾驶员座椅32旋转到极限位置时吸收冲击并减小金属对金属的噪声。锁定盘212还可以包括位于每个端部224中的止动凹口222，用于在锁定盘212旋转到相应的行进极限位置时接纳相应的止动件218/缓冲器220。

参照图6和7，为提供锁定功能，锁定组件226可操作地构造成选择性地接合锁定盘212。如图所示，锁定组件226包括锁定装置228，该锁定装置228构造成选择性地使柱塞230前进来与锁定盘212接合。当使柱塞230与沿着锁定盘212的周边214的锁止器216中所选的一个相接合时，柱塞230与锁定盘212配合来通过防止旋转组件206并由此防止驾驶员座椅32绕承载轴204自由旋转而提供锁定特征。于是，锁定组件226是参照图3和4所述的松开器108的一个说明示例。

如图8中最清楚可见，锁止器216的第一锁止器216A包括沿着锁定盘212的周边214设置的第一位置，并指定为0度。第一锁止器216A对坐在驾驶员座椅32上的驾驶员限定大体朝向前方即面对货叉36的位置。锁止器216的第二锁止器216B包括在从第一锁止器216A的第一方向上沿着锁定盘212的周边214设置的第二位置。如图8所示，锁止器216的第二锁止器216B从第一锁止器216A(向左)隔开约20度，由此指定为-20度位置。

锁止器216的第三锁止器216C包括在从第一锁止器216A的第二方向上沿着锁定盘212的周边214设置的第三位置，该第二方向与从第一锁止器216A的第一方向相反。第三锁止器216C从第一锁止器216A(如图所示向右)隔开约+60度，由此指定为+60度位置。类似地，锁止器216的第四锁止器216D包括在从第一锁止器216A的第二方向上沿着锁定盘212的周边214设置的第四位置。如图8所示，第四锁止器216D从第一锁止器216A(向右)隔开约+90度，由此指定为+90度位置。

尽管图6-8示出使用四个锁止器216，但在实践中可以任意设置任何大小和数量的锁止器216。锁止器的大小将取决于具体应用的结构要求。而且，锁定盘212可以适于允许驾驶员座椅32的360度的旋转和/或连续重定位。

回来总体参照图6-8，为支承锁定组件226，第一锁定支承板232从安装板208伸出。第一锁定支承板232可以限定形成作为与安装板208相同铸件一部分的延伸部。但是，第一锁定支承板232也可以固定例如焊接、粘接、螺栓连接或以其它方式紧固到安装板208。另外，第一锁定支承板232可以定位成靠近安装板208但与其分离。第二锁定支承板234定位在第一锁定支承板232上方并使用合适的联接装置联接到第一锁定支承板232。例如，如图6和7所示，第一锁定支承板232和第二锁定支承板234每个都包括四个凸缘部分236，各个凸缘部分236大体位于第一锁定支承板232和第二锁定支承板234的四个角部区域中的相应一个处。

在各个凸缘部分236处设置螺栓组件238来将第二锁定支承板234联接到第一锁定支承板232。每个螺栓组件238包括螺栓240、第一垫圈242、第一弹性安装件244和第二弹性安装件246。螺栓240穿过第一垫圈242、第一弹性安装件244、第二锁定支承板234的相应凸缘部分236中的孔、以及第二弹性安装件246，而紧固到第一锁定支承板232的凸缘部分236的内螺纹孔中。或者，可以结合螺栓使用螺母或其它合适的端接装置。另外，可以使用弹性安装件的替代布置和替代紧固件。

弹性安装件244、246包括例如橡胶的弹性材料或者其它(多种)柔性或可变形材料。通过在锁定装置228操作来从锁定盘212接合和缩回柱塞230时提供冲击吸收，弹性安装件244、246减小锁定和解锁座椅时的噪声。而且，弹性安装件244、246提供调节锁定装置228的位置的能力，例如由于将锁定装置228与锁定盘212对准时的公差而要进行此调节。另外，弹性安装件244、246在锁定组件226中提供游隙，以在锁定装置228松开驾驶员座椅32进行调节时减小柱塞230与锁定盘212的一个相应锁止器216接合时的咬合(binding)效应。

如图6和7所示，锁定装置228包括机电装置，例如电磁线圈。设置第一支承件250用于将电磁线圈的定子组件252固定到第二驱动安装板234。例如，如图所示，第一支承件250与第二锁定支承板234一体形成，并包括用于例如通过使用螺栓等固定电磁线圈的第一突起254和第二突起256。由此电磁线圈的轴264限定形成柱塞230的至少一个部件。如图6中最清楚可见，设置偏压装置260例如弹簧来将柱塞230推动到伸出(锁定)位置，使得锁定组件226的缺省状态是锁定驾驶员座椅32，而不管电磁线圈是否通电。所以，如下面将更详细描述的，对电磁线圈通电以缩回柱塞230来松开驾驶员座椅32进行调节。由此在驾驶员座椅32处于锁定位置时对电磁线圈断电。如图7所示，在实践中，电磁线圈轴和偏压装置260可以由防尘盖262保护以防止污染物干涉电磁线圈的操作。

如图7中最清楚可见，柱塞230包括含电磁线圈轴264和轴延伸部266的组件。将轴264联接到轴延伸部266的一种示例方法是使轴264以两个耳状U形夹268结束并使轴延伸部以单个耳状U形夹270结束。将单个耳状U形夹270插入两个耳状U形夹268的凸耳之间，并使连接销273或其它合适锁定装置穿过U形夹268、270的凸耳。连接销273可以使用保持件275例如开口销而固定就位。当然，其它技术例如使用轴环、夹子、管接头或其它紧固或结合装置可以替代地用于将轴264联接到轴延伸部266。另外，取决于应用和部件选择，轴延伸部可能不需要。总体参照图6和7，轴延伸部266穿过第一轴承272，沿径向向着锁定盘212延伸并穿过位于旋转组件206附近的第二轴承274。

如上所述，当电磁线圈未通电时，通过弹簧260将柱塞230向着锁定盘212偏压。所以，无论何时柱塞230的末端与锁止器216之一相对时，即在柱塞230与所选锁止器216基本上共线时，迫使柱塞230进入锁止器以将驾驶员座椅32锁定到相应的锁定位置。当电磁线圈通电时，它工作来缩回柱塞230，从而不迫使柱塞230进入锁定盘212上的锁止器216之一。上面还注意到在松开驾驶员座椅32时可能出现咬合。尤其是在驾驶员致动座椅松开元件104时扭转、转动或以其它方式扭曲驾驶员座椅32的时候可能出现咬合。这样，弹性安装件244、246允许电磁线圈定位时的“游隙”，从而减小缩回电磁线圈所需的力。另外，上述驾驶员支承件48相对于底座结构46的转动进一步减小了锁定销的咬合。但是，可能期望形成相对较强的力来将柱塞230从锁止器216中缩回。然后可以利用较小的力在重定位驾驶员座椅32时保持从锁定盘212缩回的柱塞230。

如图所示，通过脉宽调制(PWM)控制器278控制电磁线圈。PWM控制器278可以与第二模块156集成或设置成至少部分受第二模块156控制的分离装置。操作PWM控制器278，从而在启动座椅松开命令时使用第一PWM信号(例如具有相对较高占空比的一个信号)来从锁定盘212缩回柱塞230，并在重定位驾驶员座椅32时使用第二PWM信号(例如具有相对较低占空比的一个信号)来保持从锁定盘212缩回的柱塞230。通过一旦已经从锁定盘212缩回柱塞230就减小PWM信号的占空比，在车辆驾驶员将座椅从第一锁定位置重定位到第二锁定位置的时间段中消耗较少的功率，这导致降低所产生的热量并由此导致更长的电磁线圈寿命。

第一检测器280可操作地构造成检测何时锁定装置228被操作且柱塞230伸出而限定形成锁定座椅位置。作为示例，第一检测器280可以包括开关，该开关安装成检测轴264或轴延伸部266上的行程。如图所示，第一检测器280包括安装在用于第一轴承272的支承结构顶部上的第一接触开关。第一接触开关在第一检测表面282(例如联接到轴延伸部266的竖直伸出板)的控制下进行电连接或断开电连接。第一接触开关的状态取决于座椅是否处于锁定位置。当柱塞230被锁定到锁定盘212的锁止器216的所选一个中时，第一检测表面282足够靠近第一接触开关而使其工作。但是，当柱塞230从相应锁止器216缩回时，第一检测表面282随轴延伸部266移动回来，并被拉动足够远离第一接触开关而将其松开。第一检测器280并不限于所示的接触开关装置。例如，可以利用其它感测装置来确定柱塞230是否位于锁定盘212的锁止器216的任一个中。

在图6-8的示出实施例中，驾驶员座椅32能够从限定朝向前方位置的零度位置旋转约110度，到达相对于零度指定位置在第一方向上的20度和在第二方向上的90度。假定在锁定盘中有四个锁止器216，例如如上所述的-20、0、+60和+90，第一检测器280将确定座椅是否锁定在-20、0、+60和+90位置中任一个中。但是，还可能期望确定驾驶员座椅32是否在其总的允许旋转的预定受限范围内，例如不管座椅是否锁定在给定锁止器216中而确定驾驶员座椅32是否大体朝向前方。如果出现这样的设计考虑，第二检测器284可以可操作地布置来检测驾驶员座椅32是否位于指定受限范围中。

如图所示，第二检测器284包括第一旋转构件286，该第一旋转构件286可旋转地安装到第二轴承274的支承结构的顶表面。第二接触开关288联接到第一旋转构件286。第一旋转构件286在需要对第二接触开关288的位置进行调节的情况下(例如由于制造公差等)可能是有用的。

第二接触开关288构造成检测从旋转组件206突出的凸轮290(参见图6)的存在，该凸轮290如图所示恰在锁定盘212上方。凸轮290相对于锁定盘212定向来限定待检测的期望位置范围。例如，假定凸轮290构造成检测驾驶员座椅32是否朝向前方，于是凸轮290位于指定0度锁止器216的附近。当驾驶员座椅32旋转到在凸轮290的范围内限定的朝向前方位置时，凸轮290将操作第二接触开关288来指示达到了大体朝向前方位置。如果凸轮290旋转超过第二接触开关288，则第二接触开关288被松开以指示座椅在“其它地方”，即不在指定朝向前方位置的范围中。例如如图7所见，座椅旋转超过朝向前方位置，这通过观察到凸轮290不在操作第二接触开关288的合适位置而得到证实。

简要参照图11，驱动组件226可以包括替代电磁线圈的其它装置。例如，驱动组件可以包括示意性示出的制动系统。驱动组件226包括的制动系统具有制动装置295。该制动装置接合底座构件110以选择性地锁定和解锁驾驶员座椅的旋转定位。尽管为了简化这里的讨论而示意性示出，但应该想到可以使用任何制动装置。例如，制动装置可以包括制动钳、垫或其它装置。而且，制动装置295可以接合底座构件110的除如图所示之外的(多个)其它/附加表面。另外，如图所示，底座构件110包括一个盘，如果具体应用需要全范围旋转，则该盘允许驾驶员座椅的全360度旋转。虽然为了简化这里的讨论没有示出，但图11的制动布置可以包括以上参照图6-8所述的一个或多个传感器。另外，可以使用其它替代方案来实现驱动组件226，例如包括机械、电子、机电、气动、液压和其它动力源。具体的驱动组件226将可能由具体车辆的能力和特征确定。

回来简要参照图2，如上所述，驾驶员座椅32设有确定驾驶员是否就座的传感器。检测驾驶员是否在驾驶员座椅32中的一种示例性方法参照图9和10结合图2示出。图9示出的驾驶员座椅32拆除了扶手58、60和中间构件50的下半部分以清楚显示。如参照图2所述，座椅底部52可以按照方向箭头62旋转到图9所示“座椅收起”位置，或旋转到如图2所示“座椅放下“位置。沿着座椅底部52的周边的背端，设置座椅底部框架构件302来与第三传感器314配合检测驾驶员的存在。

参照图10，座椅底部框架构件302随座椅底部52枢转，从而当座椅底部52处于放下位置且驾驶员就座时，座椅底部框架构件302接合操纵杆304。操纵杆304可响应于与座椅底部框架构件302的接合而绕枢转销306旋转。操纵杆304包括头部308，该头部由偏压构件例如通过弹簧310和弹簧支承结构312偏压。头部308还定位成靠近第三检测器例如第三接触开关314。第三接触开关314可以可选地位于块316或其它可选地可调支承结构上。

当座椅底部52处于放下位置且驾驶员就座时，座椅底部的座椅底部框架构件302推靠操纵杆304，使得操纵杆304如图所示绕枢转销306顺时针旋转。操纵杆304的顺时针旋转使得偏压构件压缩，这使得操纵杆304的头部308能够操作接触开关314来指示驾驶员已就座。如果在座椅上没有驾驶员，例如当驾驶员座椅32处于图9所示收起位置或图2所示放下位置时，偏压构件使操纵杆304逆时针旋转，从而操纵杆304的头部308使得接触开关314能够松开，由此指示驾驶员还未就座。接触开关314的状态可以被传递到模块例如图2所示模块152，并被广播到第二模块156例如VCM模块，或者第三开关314可以直接硬连线到VCM即第二模块156或硬连线到任一其它模块152、158、160、162等。

已经参照优选实施例详细描述了本发明，很清楚可以在不偏离所附权利要求中限定的本发明范围的情况下进行修改和改变。

Claims (33)

1.一种用于在车辆(10)中重定位驾驶员座椅(32)的系统，包括：

驾驶员座椅，所述驾驶员座椅具有：

扶手(58，60)；

底座结构(46)；和

联接到所述底座结构的驾驶员支承件(48)，所述驾驶员支承件包括座椅底部(52)，车辆驾驶员可以坐在所述座椅底部上；

旋转组件(80)，所述旋转组件布置成使得所述底座结构可绕第一轴线(78)旋转；

松开组件(82)，所述松开组件可操作地构造成当所述松开组件与所述旋转组件接合时锁定所述驾驶员座椅不旋转，并当所述松开组件从与所述旋转组件的接合松开时允许所述驾驶员座椅旋转；以及

位于所述扶手上的控制手柄(170)，所述控制手柄具有：

至少一个控制元件(34)和

座椅松开元件(104)，所述座椅松开元件构造成使得在所述座椅松开元件(104)和所述松开组件之间实现电子联接布置，所述座椅松开元件能由车辆驾驶员操作来使所述松开组件松开所述驾驶员支承件以使得驾驶员自由地重定位所述驾驶员座椅。

2.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述旋转组件(80)包括锁定盘(212)，所述锁定盘上具有多个锁定位置，并且

所述松开组件(82)可操作地构造成当所述驾驶员座椅(32)旋转到使所述锁定位置中所选一个与所述松开组件基本共线且所述座椅松开元件(104)未被激励时，锁定所述驾驶员座椅不旋转。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述旋转组件(80)还包括至少一个止动件(218)，当所述驾驶员座椅(30)被松开进行重定位时，所述止动件限制所述驾驶员座椅的旋转范围。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述松开组件(82)包括电磁线圈(228)，所述电磁线圈可操作地受控来通过接合所述旋转组件(206)而锁定所述驾驶员座椅(32)不旋转。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述旋转组件(80)包括其上具有多个锁定位置的锁定盘(212)，并且所述电磁线圈(228)可操作地构造成通过接合所述锁定盘上所述锁定位置中所选一个而锁定所述驾驶员座椅(32)。

6.根据权利要求4所述的系统，其中当所述电磁线圈(228)不通电时柱塞(230)伸出以锁定所述驾驶员座椅(32)，而当所述电磁线圈(228)通电时所述柱塞缩回以松开所述驾驶员座椅。

7.根据权利要求4所述的系统，其中当从所述旋转组件缩回柱塞(230)时通过第一占空比脉宽调制信号控制所述电磁线圈(228)，而当所述驾驶员座椅(32)正在被重定位时通过第二占空比脉宽调制信号控制所述电磁线圈将所述柱塞保持在缩回位置。

8.根据权利要求4所述的系统，其中所述电磁线圈(228)包括柱塞(230)，所述柱塞具有联接到轴延伸部(266)的电磁线圈轴(264)，所述轴延伸部由轴承(204)向着所述旋转组件(206)引导。

9.根据权利要求4所述的系统，其中所述松开组件(82)还包括通过弹性构件(244)联接到所述旋转组件(206)的支承板(232)，所述弹性构件构造成允许所述电磁线圈的柱塞(230)与所述旋转组件(80)之间的游隙。

10.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述驾驶员支承件还包括第一控制元件(34)，其中所述座椅松开元件定位在所述扶手上以使得驾驶员的手不必松开所述第一控制元件(34)就能操作所述座椅松开元件。

11.根据权利要求1所述的系统，其中当所述松开组件(82)从与所述旋转组件(80)的接合松开时，所述驾驶员座椅(32)可以旋转360度。

12.根据权利要求1所述的系统，还包括构造成检测所述驾驶员座椅(32)被锁定还是解锁的检测器(280)。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述旋转组件(80)还包括可操作地构造成给定所述驾驶员座椅(32)的受限位置范围的凸轮(290)，并且还包括构造成检测所述凸轮的检测器(284)。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述松开组件(82)包括制动装置(295)，并且所述驾驶员座椅(32)可以选择性地锁定在任何旋转位置中。

15.一种用于在车辆中重定位驾驶员座椅(32)的系统，包括：

控制手柄(170)，所述控制手柄具有至少一个控制元件(34)和定位成靠近驾驶员座椅的座椅松开元件(104)；

适于检测所述座椅松开元件的致动的第一模块(152)；

可通信地联接到所述第一模块的车辆总线网络(154)，所述网络可操作地构造成传输消息以指示所述第一模块检测到所述座椅松开元件的致动；

适于从所述网络接收所述消息的第二模块(156)；以及

与所述第二模块数据通信的座椅松开系统(76)，所述座椅松开系统可操作地构造成基于来自所述第二模块的控制而解锁所述驾驶员座椅进行旋转以使得驾驶员自由地重定位所述驾驶员座椅以及锁定所述驾驶员座椅就位。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述座椅松开元件(104)位于所述驾驶员座椅(32)的扶手(58，60)上，并且所述第一模块(152)位于所述扶手附近。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述座椅松开元件(104)包括按钮控制器。

18.根据权利要求15所述的系统，其中所述网络(154)包括控制器局域网。

19.根据权利要求15所述的系统，其中所述座椅松开系统(76)还包括可操作地构造成确定所述锁定装置(228)是否处于锁定位置的检测器(280)。

20.根据权利要求19所述的系统，其中当所述驾驶员座椅(32)被解锁以进行重定位时，所述车辆(10)的至少一个功能被禁止或修改。

21.根据权利要求15所述的系统，其中所述座椅松开系统(76)还包括可操作地构造成感测所述驾驶员座椅(32)的旋转位置的受限范围的检测器(284)。

22.根据权利要求21所述的系统，其中当所述检测器(284)指示所述驾驶员座椅(32)在所述受限位置范围之外时，所述车辆(10)的至少一个功能被禁止或修改。

23.根据权利要求15所述的系统，其中所述座椅松开系统(76)还包括可操作地构造成检测驾驶员是否坐在所述驾驶员座椅(32)中的传感器(314)，其中当所述传感器检测到所述驾驶员不在所述驾驶员座椅中时，所述车辆(10)的至少一个功能被禁止或修改。

24.根据权利要求15所述的系统，还包括可通信联接到所述网络的至少一个附加模块(158，160，162)，其中所述第二模块(156)至少部分基于由所述第二模块从所述附加模块接收到的信息来确定是否解锁所述驾驶员座椅(32)。

25.根据权利要求24所述的系统，其中所述附加模块(158，160，162)适于检测所述车辆(10)的速度，并且所述第二模块(156)构造成只要所述车辆以高于预定阈值速度的速度行驶就保持锁定所述驾驶员座椅(32)。

26.根据权利要求15所述的系统，还包括可通信联接到所述网络(154)的至少一个附加模块(158，160，162)，其中所述第二模块(156)基于来自所述附加模块的输入来确定是否应当在所述驾驶员座椅(32)被解锁时禁止或修改至少一个车辆特征。

27.一种用于在车辆(10)中重定位驾驶员座椅(32)的系统，包括：

具有可调特性和扶手(58，60)的驾驶员座椅；

位于所述扶手上的控制手柄(170)，所述控制手柄具有用于执行预定任务的控制元件(34)，所述控制元件位于坐在所述驾驶员座椅中的驾驶员可达到的范围内；以及

也位于所述控制手柄上的座椅松开元件(104)，所述座椅松开元件构造成使得在所述座椅松开元件(104)和松开组件之间实现电子联接布置，所述座椅松开元件可操作来将所述驾驶员座椅从锁定位置松开以使得驾驶员自由地重定位所述驾驶员座椅，所述座椅松开元件定位且可操作地构造成随与所述控制元件相关联的所述预定任务的执行而同时进行操作。

28.根据权利要求27所述的系统，其中所述座椅松开元件(104)和所述控制元件(34)被结合在多功能控制手柄(170)中，使得可以由所述驾驶员的单手随所述控制元件的操作控制同时对所述座椅松开元件进行操作。

29.根据权利要求28所述的系统，其中所述多功能控制手柄(170)被结合在所述驾驶员座椅(32)的扶手(58，60)中。

30.根据权利要求27所述的系统，其中所述座椅松开元件(104)被结合在所述驾驶员座椅(32)的扶手(58，60)中。

31.根据权利要求27所述的系统，其中所述座椅松开元件(104)位于由所述驾驶员座椅(32)的扶手(58，60)限定的基本水平平面上方。

32.根据权利要求27所述的系统，其中所述座椅松开元件(104)被激励来将所述驾驶员座椅(32)从锁定位置松开以进行调节。

33.根据权利要求27所述的系统，其中在不改变所述驾驶员的视线或姿势的情况下操作所述座椅松开元件(104)。

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