CN117836173A - 电子安全带检查*** - Google Patents

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CN117836173A
CN117836173A CN202280025326.2A CN202280025326A CN117836173A CN 117836173 A CN117836173 A CN 117836173A CN 202280025326 A CN202280025326 A CN 202280025326A CN 117836173 A CN117836173 A CN 117836173A
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艾米·巴尼斯
诺尔曼·泰勒
布莱恩·尼尔森·科夫曼
希里什·沃特卡
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Indiana Mills and Manufacturing Inc
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Abstract

一种座椅监控***，包括一个或多个肩带张力传感器和一个或多个搭扣带张力传感器，其被配置为监控儿童安全座椅的安全带中的张力。座椅监控***还包括用于监控头枕的位置的头枕位置传感器。座椅监控***包括用于自动束紧肩带和搭扣带的电机。座椅监控***包括用于输入儿童规格的I/O设备。I/O设备包括用于将儿童正确固定在儿童安全座椅内的分步引导件。

Description

电子安全带检查***
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年1月27日提交的美国专利申请号63/199,815的权益，其在此通过引用被并入本文。
技术领域
背景技术
儿童安全或汽车安全座椅被设计为当儿童在车辆中时保护儿童。不幸的是，有时儿童汽车安全座椅被错误地使用。例如，安全带可能被错误地束紧或安全带的搭扣可能没有被适当地接合。当试图将不守规矩的婴儿或儿童固定到儿童汽车座椅中时，这个问题可能会加剧。因此，在该领域存在改进的需要。
发明内容
为了解决上述问题以及其它问题，开发了一个独特的儿童座椅监控***。儿童座椅监控***包括与输入/输出(input/output，I/O)设备通信的传感器，以辅助用户将儿童适当地固定在儿童安全座椅中。儿童座椅监控***包括头枕位置传感器、座椅占用传感器、一个或多个安全带张力传感器和搭扣传感器。传感器与处理器通信。处理器与I/O设备通信，诸如显示器、扬声器、移动设备和/或汽车座椅上的一系列发光二极管(light emittingdiode，LED)。头枕位置传感器监控儿童安全座椅中可调节头枕的竖直位置，并确保对于儿童或婴儿的适当头枕高度。座椅占用传感器确定儿童是否正坐在座椅中。安全带张力传感器确定安全带张力，并且座椅监控***将该张力与指定的张力或张力范围进行比较，以确保儿童被适当固定。搭扣传感器确定儿童是否被适当地扣紧在儿童安全座椅内。I/O设备给出传感器读数的表示(例如，视觉和/或听觉)，以向用户显示儿童是否被适当固定。例如，如果儿童没有被适当地固定，设备可能会显示红色X和/或其它负信号(negative signal)。
为了帮助用户将儿童适当地固定在座椅内，座椅包括与处理器和安全带张力传感器通信的电机。该电机被配置为一旦儿童被扣紧在座椅中就自动束紧(tighten)安全带。例如，一旦搭扣传感器确定儿童被适当地扣紧，处理器就命令电机束紧安全皮带。随着皮带变紧，张力经由安全带张力传感器进行监控。一旦安全带张力达到预定值，处理器命令电机停止拉紧，并且I/O设备显示检查标志或其它肯定信号，以显示儿童被安全地固定。
如本文所描述和图示的***和技术涉及许多独特的和创造性的方面。以下概述了这些独特的方面的一些，但绝不是全部。
方面1通常涉及包括儿童安全座椅监控***的***。
方面2通常涉及包括儿童安全座椅的任何先前方面的***。
方面3通常涉及包括座椅靠背的任何先前方面的***。
方面4通常涉及其中儿童安全座椅包括座椅靠背的任何先前方面的***。
方面5通常涉及包括头枕的任何先前方面的***。
方面6通常涉及其中儿童安全座椅包括头枕的任何先前方面的***。
方面7通常涉及其中头枕从座椅靠背延伸的任何先前方面的***。
方面8通常涉及其中头枕被配置为相对于座椅靠背移动的任何先前方面的***。
方面9通常涉及包括座椅底部的任何先前方面的***。
方面10通常涉及其中儿童安全座椅包括座椅底部的任何先前方面的***。
方面11通常涉及其中座椅底部从座椅靠背向外延伸的任何先前方面的***。
方面12通常涉及包括安全带的任何先前方面的***。
方面13通常涉及其中儿童安全座椅包括安全带的任何先前方面的***。
方面14通常涉及其中安全带包括搭扣的任何先前方面的***。
方面15通常涉及其中安全带包括胸夹的任何先前方面的***。
方面16通常涉及其中安全带包括一个或多个束带的任何先前方面的***。
方面17通常涉及其中该束带包括搭扣带的任何先前方面的***。
方面18通常涉及其中搭扣带被耦接到搭扣的任何先前方面的***。
方面19通常涉及其中搭扣带被耦接到座椅底部的任何先前方面的***。
方面20通常涉及其中束带包括一个或多个肩带的任何先前方面的***。
方面21通常涉及其中肩带从座椅靠背延伸到座椅底部的任何先前方面的***。
方面22通常涉及其中安全带包括五点安全带的任何先前方面的***。
方面23通常涉及包括座椅监控***的任何先前方面的***。
方面24通常涉及其中座椅监控***被配置为监控儿童安全座椅的状态的任何先前方面的***。
方面25通常涉及包括输出设备的任何先前方面的***。
方面26通常涉及其中座椅监控***包括输出设备以提供儿童安全座椅的状态的任何先前方面的***。
方面27通常涉及其中输出设备被配置为生成视觉输出的任何先前方面的***。
方面28通常涉及其中输出设备包括显示器的任何先前方面的***。
方面29通常涉及其中显示器被安装到儿童安全座椅的任何先前方面的***。
方面30通常涉及其中输出设备包括一个或多个发光二极管(LED)的任何先前方面的***。
方面31通常涉及其中LED被集成到儿童安全座椅中的任何先前方面的***。
方面32通常涉及其中输出设备包括扬声器的任何先前方面的***。
方面33通常涉及其中输出设备被配置为生成声音的任何先前方面的***。
方面34通常涉及其中输出设备被配置为生成触觉输出的任何先前方面的***。
方面35通常涉及其中输出设备被配置为振动的任何先前方面的***。
方面36通常涉及其中输出设备包括输入/输出(I/O)设备的任何先前方面的***。
方面37通常涉及其中I/O设备包括移动设备的任何先前方面的***。
方面38通常涉及包括处理器的任何先前方面的***。
方面39通常涉及其中座椅监控***包括处理器的任何先前方面的***。
方面40通常涉及其中处理器被可操作地耦接到输出设备的任何先前方面的***。
方面41通常涉及其中传感器的任何先前方面的***。
方面42通常涉及其中座椅监控***包括被配置为感测儿童安全座椅的状态的一个或多个传感器的任何先前方面的***。
方面43通常涉及其中传感器可操作地被耦接到处理器的任何先前方面的***。
方面44通常涉及其中处理器被可操作地连接到传感器的任何先前方面的***。
方面45通常涉及其中处理器被配置为监控来自传感器的数据的任何先前方面的***。
方面46通常涉及其中传感器包括被配置为确定儿童安全座椅的头枕的位置的头枕位置传感器的任何先前方面的***。
方面47通常涉及其中头枕位置传感器包括旋转传感器的任何先前方面的***。
方面48通常涉及其中头枕位置传感器包括被耦接到头枕和旋转传感器的带子的任何先前方面的***。
方面49通常涉及其中旋转传感器包括线轴的任何先前方面的***。
方面50通常涉及其中将带子缠绕在旋转传感器的线轴的任何先前方面的***。
方面51通常涉及其中旋转传感器包括数字旋转编码器的任何先前方面的***。
方面52通常涉及其中数字旋转编码器包括增量型旋转编码器的任何先前方面的***。
方面53通常涉及其中数字旋转编码器包括绝对型旋转编码器的任何先前方面的***。
方面54通常涉及其中旋转传感器包括电位计的任何先前方面的***。
方面55通常涉及其中从线轴解开的带子的长度调节电位计的电阻的任何先前方面的***。
方面56通常涉及其中电位计的电阻对应于头枕的位置的任何先前方面的***。
方面57通常涉及其中从线轴解开的带子的长度对应于头枕的位置的任何先前方面的***。
方面58通常涉及其中升高头枕延伸了从旋转传感器延伸的带子的长度的任何先前方面的***。
方面59通常涉及其中降低头枕缩短了从旋转传感器延伸的带子的长度的任何先前方面的***。
方面60通常涉及其中头枕位置传感器被配置为将头枕位置信息发送到处理器的任何先前方面的***。
方面61通常涉及其中处理器被配置为将头枕位置与指定位置进行比较的任何先前方面的***。
方面62通常涉及其中输出设备被配置为当头枕的位置与指定位置匹配时显示正向指示符的任何先前方面的***。
方面63通常涉及其中输出设备被配置为当头枕的位置不同于指定位置时显示负向指示符的任何先前方面的***。
方面64通常涉及其中处理器被配置为基于儿童安全座椅的乘坐者的生物特征信息来确定针对头枕的指定位置的任何先前方面的***。
方面65通常涉及其中生物特征信息经由I/O设备被输入的任何先前方面的***。
方面66通常涉及其中传感器包括被配置为确定乘坐者是否正坐在儿童安全座椅中的占用传感器的任何先前方面的***。
方面67通常涉及其中占用传感器是压力传感器的任何先前方面的***。
方面68通常涉及其中占用传感器位于座椅底部的任何先前方面的***。
方面69通常涉及其中传感器包括被配置为感测儿童安全座椅的安全带的搭扣的扣紧状态的搭扣传感器的任何先前方面的***。
方面70通常涉及其中输出设备被配置为当占用传感器确定乘坐者坐在儿童安全座椅上时提供警报的任何先前方面的***。
方面71通常涉及其中搭扣传感器被可操作地耦接到处理器的任何先前方面的***。
方面72通常涉及其中输出设备被配置为当搭扣传感器确定搭扣被适当地扣紧时提供警报的任何先前方面的***。
方面73通常涉及其中输出设备被配置为当搭扣传感器确定搭扣被不适当地扣紧时提供警报的任何先前方面的***。
方面74通常涉及其中搭扣传感器包括簧片开关的任何先前方面的***。
方面75通常涉及其中传感器包括被配置为感测儿童安全座椅的安全带的张力的一个或多个张力传感器的任何先前方面的***。
方面76通常涉及其中张力传感器被可操作地连接到处理器的任何先前方面的***。
方面77通常涉及其中张力传感器包括一个或多个肩带张力传感器的任何先前方面的***。
方面78通常涉及其中肩带张力传感器被配置为测量安全带的肩带的张力的任何先前方面的***。
方面79通常涉及其中肩带环绕肩带张力传感器的任何先前方面的***。
方面80通常涉及其中张力传感器包括搭扣带张力传感器的任何先前方面的***。
方面81通常涉及其中搭扣张力传感器被配置为测量施加到儿童安全座椅的安全带的搭扣带的张力的任何先前方面的***。
方面82通常涉及其中搭扣张力传感器被可操作地耦接到处理器的任何先前方面的***。
方面83通常涉及其中张力传感器包括一个或多个应变计的任何先前方面的***。
方面84通常涉及其中应变计被配置为感测搭扣的扣紧状态的任何先前方面的***。
方面85通常涉及其中张力传感器位于座椅底部的任何先前方面的***。
方面86通常涉及其中座椅监控***被配置为基于来自张力传感器的张力数据将安全带自动束紧到指定张力的任何先前方面的***。
方面87通常涉及其中座椅监控***被配置为至少基于来自张力传感器的张力数据自动调节安全带的张力的任何先前方面的***。
方面88通常涉及其中座椅监控***被配置为自动束紧安全带的任何先前方面的***。
方面89通常涉及其中座椅监控***被配置为自动松开安全带的任何先前方面的***。
方面90通常涉及其中座椅监控***包括被配置为调节安全带的张力的电机的任何先前方面的***。
方面91通常涉及其中电机被可操作地连接到处理器的任何先前方面的***。
方面92通常涉及其中电机被配置为基于来自处理器的命令自动束紧安全带的任何先前方面的***。
方面93通常涉及其中电机被配置为基于来自处理器的命令自动松开安全带的任何先前方面的***。
方面94通常涉及其中电机包括电动机的任何先前方面的***。
方面95通常涉及其中输出设备被配置为当安全带达到安全张力时提供正向指示符的任何先前方面的***。
方面96通常涉及其中输出设备被配置为当安全带不处于安全张力时提供负向指示符的任何先前方面的***。
方面97通常涉及其中电机被配置为当搭扣被扣紧并且占用传感器检测到乘坐者时束紧安全带的任何先前方面的***。
方面98通常涉及其中电机被配置为当搭扣被解扣时松开安全带的任何先前方面的***。
方面99通常涉及其中输入设备被配置为接收关于儿童安全座椅的乘坐者的生物特征信息的用户输入的任何先前方面的***。
方面100通常涉及其中输入设备被集成到I/O设备中的任何先前方面的***。
方面101通常涉及其中输出设备被配置为当头枕传感器确定头枕处于适当位置时提供警报的任何先前方面的***。
方面102通常涉及其中输出设备被配置为当张力传感器确定安全带被适当拉紧时提供警报的任何先前方面的***。
方面103通常涉及其中座椅监控***被集成到儿童安全座椅中的任何先前方面的***。
方面104通常涉及其中儿童安全座椅是被安装在车辆中的售后产品的任何先前方面的***。
方面105通常涉及其中儿童安全座椅由原始设备制造商集成到车辆座椅中的任何先前方面的***。
方面106通常涉及其中输出设备被配置为提供头枕位置的指示符的任何先前方面的***。
方面107通常涉及操作任何先前方面的***的方法。
方面108通常涉及根据先前方面的方法进行操作的***。
方面109通常涉及一种操作座椅监控***的方法。
方面110通常涉及一种操作儿童安全座椅的方法。
方面111通常涉及包括用座椅监控***的头枕位置传感器测量儿童安全座椅的头枕的位置的任何先前方面的方法。
方面112通常涉及包括用座椅监控***确定头枕的位置满足用于对于乘坐者的头枕规格的任何先前方面的方法。
方面113通常涉及包括用座椅监控***的占用传感器确定儿童安全座椅被占用的任何先前方面的方法。
方面114通常涉及包括用座椅监控***的搭扣传感器检测安全带的搭扣的扣紧的任何先前方面的方法。
方面115通常涉及包括用座椅监控***的一个或多个张力传感器感测安全带的一个或多个束带的张力的任何先前方面的方法。
方面116通常涉及包括束紧安全带的束带直到达到适当的张力为止的任何先前方面的方法。
方面117通常涉及包括用座椅监控***的搭扣传感器检测搭扣的解扣的任何先前方面的方法。
方面118通常涉及包括响应于检测到解扣而松开安全带的束带的任何先前方面的方法。
本发明的进一步的形式、目的、特征、方面、益处、优点和实施例将从在此提供的详细描述和附图中变得显而易见。
附图说明
图1是座椅监控***的图解视图。
图2是被合并到儿童安全座椅中的图1的座椅监控***的前视图。
图3是来自图2的座椅底部的内部视图。
图4是来自图2的座椅底部的内部视图。
图5是张力传感器的透视图。
图6是图5的张力传感器在没有盖下的透视图。
图7是图5的张力传感器在没有盖和致动器下的顶视图。
图8是图2的座椅监控***的前视图，描绘了头枕传感器组件。
图9是图8的座椅监控***的后视图，描绘了处于降低位置的头枕传感器组件。
图10是图8的座椅监控***的后视图，描绘了处于升高位置的头枕传感器组件。
图11是图8的头枕传感器组件处于降低位置的前视图。
图12是图8的头枕传感器组件处于升高位置的前视图。
图13是与图8的头枕传感器组件一起使用的旋转传感器的透视图。
图14是儿童固定处理的流程图。
图15是处理器逻辑处理的流程图。
图16是带有指示符***的儿童安全座椅的前视图。
图17是图16的儿童安全座椅的前视图。
图18是图16的儿童安全座椅的前视图。
图19是图16的儿童安全座椅的前视图。
图20是图16的儿童安全座椅的前视图。
图21是图16的儿童安全座椅的前视图。
图22是带有显示器的儿童安全座椅的前视图。
图23是图22的儿童安全座椅的前视图。
图24是图22的儿童安全座椅的前视图。
图25是图22的儿童安全座椅的前视图。
图26是图22的儿童安全座椅的前视图。
图27是图22的儿童安全座椅的前视图。
图28是图22的儿童安全座椅的前视图。
图29是带有移动设备的儿童安全座椅的前视图。
图30是图29的儿童安全座椅的前视图。
图31是图29的儿童安全座椅的前视图。
图32是图29的儿童安全座椅的前视图。
图33是图29的儿童安全座椅的前视图。
图34是图29的儿童安全座椅的前视图。
图35是图29的儿童安全座椅的前视图。
具体实施方式
出于促进对本发明原理的理解的目的，现在将参考附图中图示的实施例并且将使用特定语言来描述这些实施例。然而将理解的是，并不旨在由此限制本发明的范围。所描述的实施例中的任何改变和进一步修改以及如本文所描述的本发明原理的任何进一步应用对于本发明所涉及的本领域技术人员来说通常都是可以想到的。非常详细地示出了本发明的一个实施例，尽管对于相关本领域的技术人员将显而易见的是，为了清楚起见可以不示出与本发明不相关的一些特征。
以下描述中的参考编号已经被组织以帮助读者快速识别其中首先示出各种部件的附图。特别地，元件首次出现的绘图典型地由对应参考编号中最左边的数字表示。例如，由“100”系列参考编号标识的元件将很可能首先出现在图1中，由“200”系列参考编号标识的元件将很可能首先出现在图2中，依次类推。
图1示出了被配置为监控和控制儿童安全座椅的座椅监控***100的示例。座椅监控***100使用视觉、听觉、触觉和/或其它指示符来引导用户通过儿童或婴儿约束过程。座椅监控***100进一步监控张力和头枕放置，以确保儿童被适当地约束在座椅内。如应该理解的，座椅监控***100使得父母能够在知道儿童在汽车乘坐期间被安全地约束时感到舒适。
座椅监控***100包括处理器105。处理器105被可操作地连接到存储器110、收发器115和输入/输出设备(I/O设备)120。在一个示例中，I/O设备120包括一系列发光二极管(LED)。在另一示例中，I/O设备120包括诸如蜂窝电话的移动设备。在又一示例中，I/O设备120是安装在邻近座椅监控***100的显示器。I/O设备120可以进一步包括用于生成声音、警报和/或口头指令的扬声器。其它变型中的I/O设备120可以包括振动或其它触觉设备。尽管I/O设备120将被描述为具有输入和输出两种功能，但是可以使用单独的输出和输入设备。此外，在适当时，I/O设备120可以仅作为输出设备或仅作为输入设备起作用。
处理器105被可操作地连接到一个或多个头枕位置传感器125、一个或多个占用传感器130、一个或多个搭扣传感器135和/或一个或多个张力传感器140。在一个示例中，头枕位置传感器125是被配置为监控头枕位置的电位计。在另一示例中，占用传感器130是座椅监控***100中被配置为确定是否存在儿童的压力传感器。在进一步的示例中，搭扣传感器135是簧片开关(reed switch)，其被配置为确定搭扣是否被适当地固定。在一个实施例中，张力传感器140是被配置为确定约束因素的张力水平的负载传感器和/或应变计。张力传感器140与电机145协同工作。电机145可以如张力传感器140所要求的那样束紧和/或松开该约束因素。在一个示例中，电机145是电动机。
图2描绘了来自图1的座椅监控***100被集成到儿童安全座椅200中的示例。在图示的示例中，儿童安全座椅200具有头枕205、座椅靠背207、座椅主体210、座椅底部215和座椅底座220。存储在头枕205内的是头枕位置传感器125。如箭头209所描绘的，头枕205能够移动或被调节。头枕位置传感器125检测头枕205的移动。例如，头枕位置传感器125被配置为确定头枕205的位置并将该位置与指定值或范围进行比较。例如，用户可以将儿童的身高和体重输入到I/O设备120中并且头枕位置传感器125可以指示头枕205需要基于规格进行调整。在其它示例中，头枕205可以垂直地、水平地、轴向地和/或在其它方向上移动。
在所描绘的示例中，处理器105被存储在座椅靠背207后面。处理器105通常被存储在儿童安全座椅200内并且可以经由访问面板可访问以便维护/更换。儿童安全座椅200进一步包括安全带222。安全带222包括沿着座椅靠背207延伸的一个或多个肩带225。该安全带222被用于将儿童固定在儿童安全座椅200内。肩带225包括一个或多个闩锁板230以将肩带225锁定到位。肩带225可以进一步包括胸夹以适当地定位肩带225和安全带垫。闩锁板230可以被设计成沿着肩带225滑动。围绕座椅靠背207的是座椅主体210。座椅主体210被配置成为儿童提供舒适且安全的凹陷区域。位于座椅底部215的是搭扣带235。搭扣带235包括搭扣240，其被设计成与肩带225的闩锁板230互连。
为了确保肩带225的适当拉紧，一个或多个肩带张力传感器245被定位以监控张力水平。肩带张力传感器245通常位于座椅靠背207后面靠近座椅底部215。在一个示例中，肩带张力传感器245与电机145一起工作以束紧肩带225。类似地，一个或多个搭扣带张力传感器250被定位成监控搭扣带235的张力水平。搭扣带张力传感器250通常位于座椅底部215内。
座椅底座220支撑座椅底部215并且被配置为将儿童安全座椅200锁定到车辆中。在一个示例中，座椅底座220使用用于儿童的较低锚栓和系绳(LATCH)或Isofix连接器将儿童安全座椅200锁定到车辆中。
图3和图4示出了图2的座椅底部215的内部部分300。示出了肩带张力传感器245相对于肩带225的安装位置。类似地，示出了搭扣带张力传感器250相对于搭扣带235的安装位置。通常，选择安装位置以最精确地确定肩带225和搭扣带235中的张力的量。然而，在其它示例中，肩带张力传感器245和搭扣带张力传感器250的位置可以不同。
图5、图6和图7示出了张力传感器140的各种拆卸形式的示例。张力传感器140被用于监控肩带225和搭扣带235中的张力，以确保安全带222不会过度束紧和/或太松而不能适当地固定儿童。在一个示例中，张力传感器140可以包括应变计。在另一示例中，张力传感器140可以包括负载传感器。
张力传感器140通常包括底座505、盖510和一根或多根导线512。通常，导线512包括正信号导线515、负信号导线520、正电源导线525和负电源导线530。正信号导线515和负信号导线520被配置为读取电压差。电压差是张力传感器140上的力或负载的结果。张力传感器140然后经由正信号导线515和负信号导线520读取力测量值作为电压差。电压差被发送到处理器105，在那里数字读数被转换为力测量值。正电源导线525和负电源导线530用作张力传感器140的电源/输入。
在图6中，盖510被移除以更好地示出致动器605。致动器605包括被配置成致动箔致动器615的柱塞610。如图7最佳地示出，箔致动器615使箔715变形。箔715的变形改变了箔715的电阻值，其进而修改了由正信号导线515和负信号导线520感测的电压测量值。正信号导线515和负信号导线520经由正信号安装位置705和负信号安装位置710连接到箔715。
转向图8、图9和图10，儿童安全座椅200的多个示例描绘了头枕205和座椅靠背207的内部部分，以便最佳地示出头枕传感器组件805。头枕传感器组件805被配置为确定头枕205的位置，以确认头枕205处于对于儿童的正确位置。在一个示例中，头枕205如箭头810所指示是可移动的。
头枕传感器组件805被配置为确定头枕205的位置。在另一示例中，头枕传感器组件805被配置为确定头枕205的位置以及头枕205的成角度的和/或旋转的位置。在又一示例中，头枕传感器组件805被配置为确定头枕205的位置并将位置数据发送到处理器105以确定头枕205的位置是否与对于头枕205的指定位置或位置范围匹配。例如，处理器105可以基于一组输入的儿童规格(诸如生物特征信息)来计算头枕205位置。头枕传感器组件805通常被定位在头枕205和/或座椅靠背207的内部部分300内。
在图9中，从背面900示出了座椅监控***100，其中头枕205处于降低位置905。在图10中，示出了座椅监控***100，其中头枕205处于升高位置1005。如在图9和图10中可以看到的，头枕传感器组件805被安装在儿童安全座椅200的头枕205和座椅靠背207内。
图11和图12示出了头枕传感器组件805的部件。头枕传感器组件805包括一对引导件1105。引导件1105被配置为向内和向外伸缩，以调节头枕205的竖直位置。使用引导件1105，可以调节头枕205。例如，在头枕205上的拉动使头枕205升高并且在头枕205上向下推动使头枕205降低。
头枕传感器组件805进一步包括可调节导轨1110。可调节导轨1110充当用于带子1115的安装位置。带子1115在第一端1111处经由紧固件1125固定到可调节导轨1110。紧固件1125可以是螺钉、螺栓、螺母、粘合剂、铆钉、焊缝和/或其它紧固件。在第二端1114处，带子1115被固定到头枕位置传感器125。在一个实施例中，头枕位置传感器125是旋转传感器1120。头枕位置传感器125被配置为读取头枕205的竖直位置。头枕位置传感器125然后可以将位置信息传送到处理器105。处理器105然后确定头枕205是否处于对于儿童的正确位置。
如在图12中可以看到的，头枕传感器组件805还包括支架(brace)1205。支架1205被配置为当头枕205处于升高位置1005时支撑头枕205。如箭头1130所指示的，头枕205经由引导件1105可调节。随着引导件1105延伸和/或缩回，带子1115如箭头1135所指示地延伸和/或缩回。
在一种形式中，旋转传感器1120是数字旋转编码器的形式，像是光学增量式或绝对型旋转编码器。在另一种形式中，旋转传感器1120包括恒电位仪。当旋转传感器1120为恒电位仪的形式时，随着带子1115延伸和/或缩回，旋转传感器1120经历电阻的变化，这导致电压的变化。电压的这种变化由处理器105读取。电压中的变化对应于头枕205的特定位置。因此，头枕位置传感器125确定头枕205的位置是否与适当儿童定位所需的头枕205的指定位置(或位置范围)匹配。
图13示出了旋转传感器1120的示例。旋转传感器1120包括主体1305和底座1310。底座1310包括被配置成接收一个或多个紧固件的一个或多个孔1315。紧固件可以是螺钉、螺栓、螺母、粘合剂、铆钉、焊缝和/或其它紧固件。旋转传感器1120通常被安装到座椅监控***100的头枕205和/或座椅靠背207的内部部分300。换句话说，旋转传感器1120以静止位置安装到座椅监控***100的内部部分300，而头枕205和带子1115被安装在可移动位置。
从主体1305延伸的是轮轴1320。在轮轴1320的一端处包括线轴1325。线轴1325通常被固定到轮轴1320使得随着线轴1325旋转，轮轴1320旋转。如应理解的，轮轴1320被可旋转地安装在主体1305内。在另一示例中，线轴1325被可旋转地安装到轮轴1320。线轴1325通常包括内法兰1330和外法兰1335。位于内法兰1330和外法兰1335之间的是桶1340。桶1340进一步包括狭槽1345。
带子1115被配置成在狭槽1345内延伸并安装在狭槽1345内侧。在一个示例中，带子1115经由紧定螺钉被保持在狭槽1345内。在另一示例中，带子1115经由粘合剂和/或另一紧固件被保持在狭槽1345内。线轴1325通常经由心轴1322安装到轴1320上。在一个示例中，随着头枕205被向下推，带子1115缩短。随着带子1115缩短，带子1115缠绕桶1340。因此，旋转轮轴1320并调节旋转传感器1120的阻力。在另一示例中，随着头枕205升高，带子1115延伸。随着带子1115延伸，带子1115从桶1340展开。因此，旋转轮轴1320并调节旋转传感器1120的阻力。
图14示出了用于将儿童适当地固定在儿童安全座椅200中的过程的流程图1400。在阶段1405处，用户输入儿童规格，例如身高、体重、年龄和/或其它生物特征信息。在一个示例中，生物特征信息被输入到I/O设备120中并被保存到存储器110。在另一示例中，座椅监控***100可以不包括I/O设备120并且因此阶段1405可以被跳过。基于儿童规格，用户可能需要在阶段1410中调节头枕205。例如，如果头枕205的位置不正确，则用户将经由I/O设备120接收警报。警报可以指示头枕205调节多少。
在将头枕205调节到适当位置之后，用户在阶段1415处将儿童放置在儿童安全座椅200中。在儿童被放置在儿童安全座椅200中之后，用户通过在阶段1420处经由闩锁板230和搭扣240对肩带225和搭扣带235进行搭扣来固定儿童。处理器105经由搭扣传感器135确定闩锁板230和搭扣240的适当紧固。一旦搭扣传感器135向处理器105发送搭扣信号，在阶段1425处处理器105命令电机145开始拉紧肩带225和搭扣带235。张力传感器140在拉紧期间向处理器105通信张力信息。
一旦达到适当的张力水平，处理器105命令电机145停止拉紧。当用户准备将儿童从儿童安全座椅200上移除时，用户在阶段1430处解开闩锁板230和搭扣240。在闩锁板230和搭扣240被释放后，搭扣传感器135向处理器105发送信号。处理器105然后命令电机145开始松开安全带222的肩带225。一旦安全带222内有足够的松弛量，处理器105在阶段1435处命令电机145停止。
在图15中，示出了用于座椅监控***100的逻辑处理的流程图1500的示例。通常，流程图1500中所示出的逻辑过程与流程图1400中所示出的固定步骤相对应。在阶段1505处，处理器105监控输入的儿童规格以确定它们与头枕205的当前位置是否匹配。如果当前位置不正确，则根据输入的儿童规格，I/O设备120在阶段1510处显示调节头枕205的指令。
在阶段1515处，用户将头枕205重新定位到适当位置中。一旦头枕205的位置与指定位置匹配(或在范围内)，I/O设备120在阶段1520处提供检查标志和/或其它正信号。在阶段1525处占用传感器130确定儿童是否被放置在座椅中。通常，占用传感器130是压力传感器。如果在儿童安全座椅200中没有检测到儿童，则处理器105在阶段1530处不行动。如果在座椅监控***100中检测到儿童，则I/O设备120在阶段1535处显示指示儿童位于座椅监控***100内的检查标志和/或其它符号。
在阶段1540处，搭扣传感器135确定闩锁板230和/或搭扣240是否被适当地紧固。搭扣传感器135通常为簧片传感器。如果闩锁板230和/或搭扣240未被紧固，则搭扣传感器135通知处理器105。处理器105然后在阶段1545处命令电机145放出安全带222中的松弛部分。如果闩锁板230和搭扣240被适当地紧固，则I/O设备120在阶段1550处显示检查标志和/或其它信号。在阶段1555处，一个或多个张力传感器140确定肩带225和搭扣带235中的张力。例如，在闩锁板230和搭扣240被适当地紧固之后，电机145束紧肩带225和搭扣带235，直到达到由张力传感器140读取的指定张力或张力范围。
如果肩带225和搭扣带235中的张力不够高，则处理器105在阶段1560处命令电机145束紧安全带222。如果安全带222中的张力与预定值匹配，则I/O设备120在阶段1565中提供指示儿童被适当地固定在座椅监控***100内的检查标志和/或其它正信号。
图16、图17、图18、图19、图20和图21示出了包括座椅监控***100的儿童安全座椅1600的一个实施例。儿童安全座椅1600包括指示符***1605。指示符***1605包括至少一个发光二极管(LED)1610。指示符***1605是完成儿童***和固定过程的每个阶段的视觉指示符。在一个示例中，指示符***1605包括发光二极管1610。在其它示例中，指示符***1605可以包括其它类型的视觉和/或听觉信号。
在图17中，指示符***1605被示出有照亮的第一LED 1705。照亮的第一LED 1705指示头枕205的位置是正确的并且不需要头枕205的移动。在另一实施例中，第一LED 1705的照亮指示头枕205的位置不正确并且头枕205需要由用户调节。在图18中，指示符***1605被示出为其中第一LED 1705和第二LED 1805两者都被照亮。照亮的第二LED 1805指示儿童1810就座在儿童安全座椅1600内。例如，可以经由占用传感器130检测儿童1810。在图19中，指示符***1605的第一LED 1705、第二LED 1805和第三LED 1905全部被照亮。照亮的第三LED 1905指示闩锁板230和搭扣240被适当地紧固。换句话说，第三LED 1905向用户指示儿童1810被扣紧。使用搭扣传感器135(通常为簧片开关的形式)确定适当的扣紧。
在图20中，指示符***1605的第一LED 1705、第二LED 1805、第三LED 1905和第四LED 2005全部被照亮。照亮的第四LED 2005指示肩带225和搭扣带235被适当地拉紧。如先前已经提到的，安全带222由一个或多个电机145自动地束紧。肩带225和搭扣带235的张力经由与处理器105通信的一个或多个张力传感器140来控制。附加地，所有指示符***1605的照明向用户指示儿童1810被适当地固定在儿童安全座椅1600内。
图21示出了儿童解扣事件的示例。当闩锁板230和搭扣240被解扣时指示符***1605返回到仅照亮第一LED 1705和第二LED 1805。与此同时，处理器105命令电机145松开安全带222以使用户能够将儿童1810从儿童安全座椅1600移除。如应理解的，指示符***1605的发光二极管1610不需要按顺序照明。例如，第二LED 1805和第三LED 1905可以被照亮而第一LED 1705不被照亮。
图22、图23、图24、图25、图26、图27和图28示出了包括座椅监控***100的儿童安全座椅2200的另一示例。儿童安全座椅2200包括显示器2205(即I/O设备120)。在图22中，儿童安全座椅2200处于休眠状态。在休眠状态下，安全带222是松开的并且闩锁板230和搭扣240是解扣的。附加地，在休眠状态下，用户可以将儿童规格输入到显示器2205中。例如，用户可以输入儿童生物特征信息。在图23中，显示器2205被示出有第一状态指示符2305。第一状态指示符2305指示儿童安全座椅2200处于休眠状态。例如，第一状态指示符2305示出红色X和/或其它视觉信号。
在图24中，显示器2205被示出有第二状态指示符2405。第二状态指示符2405根据输入的儿童规格指示头枕205的位置是否正确和/或不正确。在一个实施例中，显示器2205可以显示对于头枕205所需的调节。然而，在图24中，头枕205已被用户适当地调节。例如，头枕位置传感器125确定头枕205处于适当位置。显示器2205显示指示检查标志或其它正向指示符的第二状态指示符2405和头枕205的照片，以示出头枕205被适当定位。如果头枕205未被适当地定位，则显示器2205显示红色X和/或其它负信号。
在图25中，显示器2205显示第三状态指示符2505。第三状态指示符2505显示儿童的照片和正标记和/或检查标志。第三状态指示符2505指示占用传感器130确定儿童2510被定位在儿童安全座椅2200内。如果儿童2510不在儿童安全座椅2200中，则第三状态指示符2505显示红色X和/或其它负信号。在图26中，显示器2205显示第四状态指示符2605。第四状态指示符2605指示闩锁板230和搭扣240被适当地扣紧。第四状态指示符2605通常包括闩锁板230和/或搭扣240的图像以及检查标志和/或其它正信号，指示了闩锁板230和搭扣240被适当地紧固和连接。如果闩锁板230和搭扣240未被适当地紧固，则显示器2205显示红色X和/或其它负信号。
在图27中，显示器2205显示第五状态指示符2705。第五状态指示符2705示出了安全带222的图像以及指示安全带222被适当地拉紧的检查标志和/或其它正信号。第五状态指示符2705还可以指示儿童2510被适当地固定在儿童安全座椅2200内。如果肩带225没有被适当拉紧，则显示器2205显示红色X和/或其它负信号。附加地，处理器105命令电机145束紧肩带225和搭扣带235。
在图28中，显示器2205显示第六状态指示符2805。第六状态指示符2805示出了闩锁板230和搭扣240的图像以及示出闩锁板230和搭扣240被解扣的负标记和/或“X”。当闩锁板230和搭扣240被解扣时，松开安全带222以使用户能够将儿童2510从儿童安全座椅2200移除。
图29、图20、图31、图32、图33、图34和图35示出了包括座椅监控***100的儿童安全座椅2900的进一步示例。儿童安全座椅2900包括移动设备2905。移动设备2905可以是蜂窝设备，诸如蜂窝电话和/或平板电脑。通常，移动设备2905包括用于访问针对儿童安全座椅2900的软件的移动应用程序(app)。在图29中，儿童安全座椅2900处于休眠状态。在休眠状态下，用户可以经由app将儿童或婴儿规格输入到移动设备2905中。在图30中，移动设备2905描绘了第一状态指示符3005。第一状态指示符3005指示儿童安全座椅2900处于休眠状态。例如，移动设备2905示出儿童安全座椅2900未在使用中的红色X和/或其它视觉信号。
在图31中，移动设备2905被示出为描绘了第二状态指示符3105。第二状态指示符3105根据儿童规格指示头枕205的位置。换句话说，第二状态指示符3105指示是否需要调节头枕205以匹配儿童规格。在一个示例中，移动设备2905可以显示对于头枕205所需的调节。在另一示例中，移动设备2905可以显示指示头枕205的位置正确的正向指示符和/或检查标志以及/或者头枕205的照片。在又一示例中，移动设备2905显示指示头枕205的位置不正确的红色X和/或其它负向指示符。
在图32中，移动设备2905显示了第三状态指示符3205。第三状态指示符3205示出了包括正标记和/或检查标志的儿童的照片。第三状态指示符3205指示占用传感器130检测到儿童安全座椅2900内的儿童3210。如果儿童3210不在儿童安全座椅2900内，第三状态指示符3205可以显示红色X和/或其它负向指示符。在图33中，移动设备2905描绘了第四状态指示符3305。第四状态指示符3305示出了闩锁板230和搭扣240的照片以及正向指示符和/或检查标志。第四状态指示符3305指示闩锁板230和搭扣240被适当地扣紧。如果闩锁板230和搭扣240未被适当地扣紧，第四状态指示符3305可以显示红色X和/或其它负向指示符。
在图34中，移动设备2905显示了第五状态指示符3405。第五状态指示符3405示出了肩带225和搭扣带235的照片以及检查标志和/或其它正向指示符。第五状态指示符3405指示安全带222的肩带225和搭扣带235被适当拉紧。如果安全带222未被适当拉紧，第五状态指示符3405可以显示红色X和/或其它负向指示符。附加地，处理器105命令电机145将安全带222拉紧至必需的规格。在图35处，移动设备2905描绘了第六状态指示符3505。第六状态指示符3505示出了闩锁板230和搭扣240的照片以及红色“X”和/或其它负图像。第六状态指示符3505指示闩锁板230和搭扣240未被扣紧。当闩锁板230和搭扣240被解扣时，电机145松开安全带222并且儿童安全座椅2900返回到休眠状态。
术语表
在权利要求书和说明书中使用的语言将仅具有其简单和普通的含义，除了如下文明确定义的。这些定义中的词语将仅具有其简单和普通的含义。这种简单且普通的含义包括来自最近出版的韦伯斯特词典和兰登书屋词典中的所有一致的词典定义。如在说明书和权利要求书中所使用的，以下定义适用于这些术语及其下文所标识的常见变型。
关于数值的“约”通常是指所述值的正负10％。例如，如果所述的值是4.375，那么使用术语“约4.375”通常意味着在3.9375和4.8125之间的范围。
“加速度计”通常是指测量加速度或速度变化率的设备或仪器。在一种形式中，加速度计测量适当的加速度，其中主体相对于主体的瞬时静止框架的加速度。加速度计可以包括单轴或多轴类型的加速度计。通过非限制性示例的方式，加速度计可以包括电容式、电阻式、电容式、伺服式、激光式、磁感应式、光学式、压电式、谐振式和量子型加速度计，仅举几例。
“售后产品”通常是指一个或多个零件和/或配件，用于维修和/或增强已经由原始设备制造商(Original Equipment Manufacturer，OEM)制造和销售的产品。例如，售后产品可以包括用于机动车的备件、配件和/或部件。
“和/或”通常指语法连词，其指示它连接的情况中的一个或多个可能会发生。例如，它可以指示两种所陈述的情况中的任何一种发生或两种都可以发生。一般而言，“和/或”包括所列集合的任意组合。例如，“X、Y和/或Z”涵盖：单独的任意一个字母(例如，{X}、{Y}、{Z})；两个字母的任意组合(例如，{X、Y}、{X、Z}、{Y、Z})；以及所有三个字母(例如，{X、Y、Z})。这种组合也可以包括其它未列出的元素。
“搭扣”通常是指诸如以扣环的形式的设备，其将两个或更多个松脱端可释放地固定在一起。典型地，但并不总是将一端固定到或以其它方式附接到扣环设备，而另一端由扣环设备可释放地或可调节地保持。两端可以用于各种物体，诸如皮带、带、电缆和织带，仅举几例。一种常见类型的搭扣是在各种各样的车辆中发现的座椅带搭扣。例如，搭扣可以被用于两点、三点、四点、五点或六点安全带***。在一个示例中，安全带的松脱端通过包括舌片的闩锁板中的狭槽，并且为了固定松脱端，舌片被***到座椅带搭扣(其被附接到固定的座椅带或织带)中。
“儿童安全座椅”、“汽车座椅”或“儿童约束***”通常是指专门设计用于在车辆碰撞期间保护儿童免受伤害的座椅。通常，儿童安全座椅是在购买车辆后由车主安装到车辆中的售后产品，但是儿童安全座椅也可以由车辆的制造商集成到车辆的座椅中。与被设计为容纳成人的大多数汽车座椅不同，设计儿童安全座椅的尺寸和并将其配置为适当地定位儿童或婴儿，以减少事故期间的伤害。儿童安全装置还典型地包括被动约束***，诸如安全带，其在碰撞期间通常将座椅的乘坐者保持在适当位置。约束***例如可以包括五点安全带，但是可以使用其它类型的安全带和约束因素。当作为单独的、售后产品销售时，儿童安全座椅可以包括锚定机构，如Isofix连接件，其被配置成将儿童安全座椅固定到车辆(例如经由车辆中的Isofix锚定件)。一些典型类型的儿童安全座椅包括婴儿座椅、可转换座椅、组合座椅和加高座椅，仅举几例。
“通信链路”或“通信信道”通常指两个或更多个通信实体之间的连接并且可以包括或可以不包括通信实体之间的通信信道。通信实体之间的通信可以通过任何合适的方式发生。例如，连接可以被实施为实际物理链路、电链路、电磁链路、逻辑链路或促进通信的任何其它合适的链路。在实际物理链路的情况下，通信可以通过通信链路中的多个部件来发生，多个部件被配置为通过一个元件相对于另一个元件的物理移动来彼此响应。在电链路的情况下，通信链路可以由电连接以形成通信链路的多个电导体组成。在电磁链路的情况下，可以通过以任何合适的频率发送或接收电磁能量来实施连接的元件，从而允许通信作为电磁波穿过。这些电磁波可以穿过或可以不穿过诸如光纤的物理介质，或穿过自由空间，或其任意组合。电磁波可以以包括电磁波谱中的任何频率的任何合适频率传递。在逻辑链路的情况下，通信链路可以是发送者和接收者之间的概念的链路，诸如接收站中的发送站。逻辑链路可以包括物理、电、电磁或其它类型的通信链路的任意组合。
“控制器”通常是指使用机械、液压、气动电子技术和/或微处理器或计算机的设备，其监控和物理地改变给定动力***的操作条件。在一个非限制性示例中，控制器可以包括Allen Bradley品牌的可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)。控制器可以包括用于执行计算以处理输入或输出的处理器。控制器可以包括存储器，用于存储要由处理器处理的值，或者用于存储先前处理的结果。控制器还可以被配置为接受来自广泛的输入和输出设备阵列的输入和输出，用于接收或发送值。这样的设备包括其它计算机、键盘、鼠标、视觉显示器、打印机、工业设备以及所有类型和尺寸的***或机械。例如，控制器可以控制网络或网络接口以根据请求执行各种网络通信。网络接口可以是控制器的一部分，或者表征为与控制器分离且远程。控制器可以是单个物理计算设备，诸如台式计算机或膝上型计算机，或者可以由相同类型的多个设备组成，诸如作为网络集群中的一个设备操作的一组服务器，或者作为一个控制器操作并通过通信网络链接到一起的不同计算设备的异构组合。连接到控制器的通信网络也可以连接到诸如因特网的更宽的网络。因此，控制器可以包括一个或多个物理处理器或其它计算设备或电路，并且还可以包括任何合适类型的存储器。控制器还可以是具有未知或波动数量的物理处理器和存储器或存储器设备的虚拟计算平台。控制器因此可以物理地位于一个地理位置或物理地分布在几个广泛分散的位置上，其中多个处理器通过通信网络链接在一起以作为单个控制器操作。多个控制器或计算设备可以被配置为通过有线或无线通信链路彼此通信或与其它设备通信以形成网络。网络通信在通过诸如因特网的其它较大计算机网络之前可以穿过作为网络设备(诸如交换机、路由器、防火墙或其它网络设备或接口)操作的各种控制器。通信也可以通过网络作为无线数据传输，通过传输线或自由空间在电磁波上进行。这样的通信包括使用WiFi或其它无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)或蜂窝发射器/接收器来转移数据。
“显示器”或“显示设备”通常是指能够由电子电路或处理器控制来以视觉或触觉方式显示信息的任何设备。显示设备可以被配置为从用户或其它***(例如触敏计算机屏幕)获取输入的输入设备，或者作为生成视觉或触觉信息的输出设备，或者显示设备可以被配置为同时或在不同时间作为输入设备和输出设备来操作。输出可以是二维、三维和/或机械显示器并且包括但不限于以下显示技术：阴极射线管显示器(Cathode Ray Tubedisplay，CRT)、发光二极管显示器(LED)、电致发光显示器(Electroluminescent Display，ELD)、电子纸、电泳墨(Electrophoretic Ink，E-ink)、等离子显示面板(Plasma DisplayPanel，PDP)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、高性能寻址显示器(High-Performance Addressing display，HPA)、薄膜晶体管显示器(Thin-film Transistordisplay，TFT)、有机发光二极管显示器(Organic Light-Emitting Diode display，OLED)、表面传导电子发射极显示器(Surface-conduction Electron-emitter Display，SED)、激光电视、碳纳米管、量子点显示器、干涉式调制器显示器(Interferometric ModulatorDisplay，IMOD)、扫频式体积显示器、变焦镜面显示器、发射体积显示器、激光显示器、全息显示器、光场显示器、体积显示器、行情显示***、翻牌式显示器、翻转盘显示器(或翻转点显示器)、滚动标牌、带有移动针和附带标记的机械仪表、触觉电子显示器(又名可刷新盲文显示器)、盲人激光阅读器显示器或任何单独或组合配置为对***状态提供视觉反馈(诸如“检查引擎”光、“低空”警告灯、和/或配置为指示温度范围的红色、黄色和绿色指示符阵列)的设备。
“电动机”通常是指将电能转换成机械能的电动机器。通常，但并非总是如此，电动机通过电机中的一个或多个磁场与绕组电流之间的相互作用来操作，以旋转的形式生成力。电动机可以由直流电(direct current，DC)源供电，诸如来自电池、机动车辆和/或整流器，或者由交流电(alternating current，AC)源供电，诸如电网、逆变器和/或电动发电机。电动发电机可以(但不总是)在机械上与电动机相同，但以相反的方向操作，接受机械能并将机械能转换为电能。
“电连接的”通常是指允许电力在两个物体之间或通过它们流动的两个物体的配置。在一个示例中，两种导电材料在物理上彼此相邻，并且足够靠近在一起，以便电力可以在它们之间通过。在另一个示例中，两种导电材料物理接触，允许电力在它们之间流动。
“电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)”或“电子控制模块(ElectronicControl Module，ECM)”通常是指控制车辆的一个或多个电气***和/或子***的车辆的电子设备中的嵌入式***。通常，但并非总是如此，ECU通过控制器区域网络(ControllerArea Network，CAN)进行通信，并且可以作为CAN上的节点。ECU或节点的复杂性可以在从简单的输入/输出(I/O)设备到具有CAN接口和软件的嵌入式计算机的范围。ECU或节点还可以充当网关，允许通用计算机通过接口(诸如经由USB和/或以太网端口)与CAN网络上的设备进行通信。每个ECU通常但不总是包括中央处理单元、CAN控制器和收发器。例如，这些ECU可以包括发动机控制模块(Engine Control Modules，ECM)和变速器控制模块(TransmissionControl Module，TCM)以及其它控制单元，诸如安全气囊、防抱死制动/ABS、巡航控制、电动助力转向、音频***、电动车窗、门、后视镜调节、电池和/或混合动力/电动充电***，仅举几例。作为非限制性示例，ECU的类型可以包括ECM、TCM、动力总成控制模块(PowertrainControl Module，PCM)、制动控制模块(Brake Control Module，BCMs或EBCMs)、中央控制模块(Central Control Module，CCM)、中央定时模块(Central Timing Module，CTM)、通用电子模块(General Electronic Module，GEM)、车身控制模块(Body Control Module，BCM)和/或悬架控制模块(Suspension Control Module，SCM)，仅举几例。
“能量源”通常指为执行工作提供动力的设备、结构、机构和/或***。由能量源供应的能量可以采取包括电能、化学能、电化学能、核能、液压能、气动能、重力能、动能和/或势能形式在内的多种形式。能量源例如可以包括环境能量源(诸如太阳能电池板)，外部能量源(诸如来自电力传输网络)，和/或便携式能量源(诸如电池)。能量源可以包括包含能量的能量载体，其可以稍后被转换为其它形式，诸如被转换为机械形式、热形式、电形式和/或化学形式。例如，能量载体可以包括弹簧、电池、电容器、加压空气、堰水、氢气、石油、煤、木材和/或天然气，仅举几例。
“紧固件”通常是指将两个或更多个物体机械地接合或以其它方式粘接在一起的硬件设备。作为非限制性示例，紧固件可以包括螺栓、销钉、钉子、螺母、钉子、插脚、铆钉、螺钉、按钮、钩环紧固件和卡扣紧固件，仅举几例。
“五点式安全带”通常是指以下约束***，其包括被安装到座椅上的五个皮带或腹板部分。皮带中的两个典型地位于座椅的乘坐者的肩部处以便固定，并且皮带中的另外两个典型地位于当乘坐者就座时其臀部附近。皮带中的一个位于当乘坐者就座在座椅中时其裆部处，并且这种皮带典型地包括将五个皮带可释放地固定在一起从而将乘坐者固定在座椅中的可释放搭扣或其它类似机构。皮带可以根据乘坐者的尺寸和/或乘坐者是被固定到座椅还是从座椅上移除而被束紧或松开。例如，五点式安全带可以被集成到赛车座椅或儿童安全座椅中。
“安全带”通常是指用于将人或其它动物紧固在特定地点和/或位置的一组皮带和配件。皮带可以有许多形式，诸如带、织带或绳索，并且皮带可以由多种材料(诸如天然或合成材料)制成。该配件以多种形式来设计，用于固定个人周围的皮带，以及释放皮带以释放个人。安全带可以包括织带、搭扣、闩锁板和/或长度调节机构，诸如牵开器。在一个示例中，配件包括被固定在搭扣释放机构中的一组闩锁板。例如，安全带可以被集成到汽车座椅、儿童加高座椅和儿童安全座椅中。皮带和配件可以以多种方式配置，诸如以形成三点、五点和六点安全带，仅举几例。
“头枕”或“头部保护装置”通常是指附接或以其它方式集成到座椅顶部中的结构，以限制座椅乘坐者的头部在碰撞中相对于躯干的向后移动。例如，头枕被设计为防止或减轻鞭打或其它对颈椎的伤害。头枕可以包括固定的头枕或可调节的头枕。可调节的头枕能够被定位成适合就座的乘坐者的形态。可调节的头枕可以被手动调节和/或自动调节。另一种类型的头枕包括主动头枕，该主动头枕被设计成在碰撞期间为座椅乘坐者自动地改进头部保护装置位置和/或几何形状。
“输入设备”通常是指耦接到计算机的任何设备，计算机被配置为接收输入并将输入递送到处理器、存储器或计算机的其它部分。这样的输入设备可以包括键盘、鼠标、轨迹球和触敏指点设备，诸如触摸板或触摸屏。输入设备还包括用于检测诸如温度、光、噪声、振动、湿度等环境条件的任何传感器或传感器阵列。
“输入/输出(I/O)设备”通常是指被耦接到计算设备的任何设备或设备集合，计算设备被配置为接收输入并将输入递送到处理器、存储器或计算设备的其它部分和/或由计算设备以产生输出。I/O设备控制可以包括物理上分开的输入设备和输出设备，或者输入和输出设备可以被组合在一起以形成单个物理单元。I/O设备的这种输入设备可以包括键盘、鼠标、轨迹球以及诸如触摸板或触摸屏的触敏指点设备。输入设备还包括用于检测诸如温度、光、噪声、振动、湿度等环境条件的任何传感器或传感器阵列。用于I/O设备的输出设备的示例包括但不限于显示图形输出的屏幕或监视器、投影二维或三维图像的投影设备、或任何类型的打印机、绘图仪或产生被固定在任何有形介质中的输出的二维或三维表示的类似设备(例如在纸上打印的激光打印机、被控制来加工金属片的车床、或产生物体的三维打印机)。输出设备还可以产生无形输出，诸如存储在数据库中的数据、或通过介质或通过自由空间而被传送的电磁能量，诸如由计算机控制的扬声器产生的音频、通过自由空间而被传送的无线电信号、或通过光纤电缆的光脉冲。
“Isofix”或“ISOFIX”通常是指针对乘用车和其它车辆中的儿童安全座椅的附着点的国际标准和/或满足该标准的附着点或锚定***。更具体地，Isofix是指国际标准化组织(International Organization for Standardization，ISO)标准ISO 13216，其规定了第1组儿童安全座椅的锚定***。该标准限定了将被制造成汽车的标准连接点，使符合要求的儿童安全座椅能够被快速且安全地固定。Isofix作为用座椅带固定座椅的替代方案。在一种形式中，儿童安全座椅通过顶部处的单个附件(例如顶部系绳)和座椅两侧的底座的两个附件来固定。Isofix标准可以通过其它区域名称来标识。例如，在美国，该标准通常被称为LATCH(“用于儿童的下锚和系绳”)***。
“闩锁板”通常是指车辆带组件的一部分，其可释放地连接到搭扣并通过该搭扣穿入或以其它方式固定织带。典型地，但不总是，闩锁板至少部分地由金属和/或塑料制成。闩锁板包括***到搭扣中的一个或多个舌片。每个舌片可以包括用于将闩锁板固定到搭扣的凹口或其它开口。通过非限制性示例的方式，闩锁板可以包括自由滑动闩锁板、扣合闩锁板、锁定闩锁板和可切换闩锁板，仅举几例。
“发光二极管”或“LED”通常是指由某些材料制成的半导体二极管，其中光是响应于施加电子电流而被发射的。LED中的多种材料可以产生一系列颜色。光的颜色(对应于光子的能量)由电子穿过半导体的带隙所需的能量决定。典型地，但不总是，通过在半导体器件上使用多个半导体或发光磷光体层来获得白光。LED可以有多种颜色、形状、尺寸和设计的形式，包括内置或不内置散热、透镜或反射器到封装中。
“存储器”通常是指被配置为保留数据或信息的任何存储***或设备。每个存储器可以包括一种或多种类型的固态电子存储器、磁存储器或光学存储器，仅举几例。存储器可以使用任何合适的存储技术、或存储技术的组合，并且可以是易失性的、非易失性的、或易失性和非易失性种类的混合组合。通过非限制性示例的方式，每个存储器可以包括固态电子随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、顺序可访问存储器(SequentiallyAccessible Memory，SAM)(诸如先进先出(First-In,First-Out，FIFO)种类或后进先出(Last-In-First-Out，LIFO)种类)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，PROM)、电可编程只读存储器(Electronically Programmable Read Only Memory，EPROM)、或电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory，EEPROM)。
存储器可以指动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)或任何变体，包括静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)、突发SRAM或同步突发SRAM(Burst SRAM or Synch Burst SRAM，BSRAM)、快速页模式DRAM(Fast PageMode DRAM，FPM DRAM)、增强型DRAM(Enhanced DRAM，EDRAM)、扩展数据输出RAM(ExtendedData Output RAM，EDO DRAM)、突发扩展数据输出DRAM(Burst Extended Data OutputDRAM，BEDO DRAM)、单数据速率同步DRAM(Single Data Rate Synchronous DRAM，SDRSDRAM)、双数据速率SDRAM(Double Data Rate SDRAM，DDR SDRAM)、直接Rambus DRAM(Direct Rambus DRAM，DRDRAM)、或极端数据速率DRAM(Extreme Data Rate DRAM，XDRDRAM)。
存储器还可以指非易失性存储技术，诸如非易失性读取存取存储器(Non-Volatile Read Access memory，NVRAM)、闪存、非易失性静态RAM(non-volatile StaticRAM，nvSRAM)、铁电RAM(Ferroelectric RAM，FeRAM)、磁阻RAM(Magnetoresistive RAM，MRAM)、相变RAM(Phase-change RAM，PRAM)、导电桥接RAM(Conductive-Bridging RAM，CBRAM)、硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon，SONOS)、电阻RAM(Resistive RAM，RRAM)、域壁存储器(Domain Wall Memory，DWM)或“赛道”存储器(“Racetrack”memory)、纳米RAM(Nano-RAM，NRAM)或千足虫存储器(Millipede memory)。其它非易失性类型的存储器包括光盘存储器(诸如DVD或CD ROM)、磁编码硬盘或硬盘盘片、软盘、磁带或盒式介质。“存储器”的概念包括使用任何合适的存储技术或存储技术的任何组合。
“电机”通常是指为具有运动零件的设备供应动力的机器。电机可以包括转子型和直线型电机。电机可以以任何数量的方式供电，诸如经由电力、内燃、气动和/或液压动力源。通过非限制性示例的方式，电机可以包括伺服电机、气动电机、液压电机、蒸汽机、气动活塞、液压活塞和/或内燃发动机。
“输出设备”通常是指由计算机控制以产生输出的任何设备或设备集合。这包括从计算机接收信号以控制设备来生成或创建某种类型的输出的任何***、装置或装备。输出设备的示例包括但不限于显示图形输出的屏幕或监视器、投影二维或三维图像的任何投影设备、任何类型的打印机、绘图仪或产生被固定在任何有形介质中的输出的二维或三维表示的类似设备(例如在纸上打印的激光打印机、被控制来加工金属片的车床、或产生物体的三维打印机)。输出设备还可以产生无形输出，诸如存储在数据库中的数据、或通过介质或通过自由空间而被传送的电磁能量，诸如由计算机控制的扬声器产生的音频、通过自由空间而被传送的无线电信号、或通过光纤电缆的光脉冲。
“压力传感器”通常是指用于流体(诸如气体和/或液体)的压力测量的设备。通常，压力传感器通常通过生成作为强加在传感器上的压力的函数的信号来充当换能器。当压力传感器是电子型传感器时，所生成的信号可以包括模拟或数字信号。压力传感器例如可以测量或检测相对于完美真空、大气压力、固定压力值或差压值的压力。通过非限制性示例的方式，压力传感器可以包括绝对型、表压型、真空型、差压型和密封型压力传感器。压力传感器可以以多种方式检测压力，诸如通过电容、电磁、压电、应变计、光学、电位、谐振频率、热和/或电离技术，仅举几例。
“处理器”通常是指一个或多个电子部件，其被配置为作为被配置或编程为处理输入以生成输出的单个单元来操作。可替选地，当为多部件形式时，处理器可以具有相对于其它部件远程定位的一个或多个部件。每个处理器的一个或多个部件可以是限定数字电路、模拟电路或两者的电子种类。在一个示例中，每个处理器是常规的、集成电路微处理器布置，诸如由2200Mission College Boulevard，SantaClara，Calif.95052，USA的INTEL公司供应的一个或多个PENTIUM、i3、i5或i7处理器。在另一示例中，处理器使用精简指令集计算(RISC)架构，诸如由英国剑桥的ARM Holdings of Cambridge开发和许可的高级RISC机器(Advanced RISC Machine，ARM)类型处理器。在又一其它的示例中，处理器可以包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)和/或加速处理单元(Accelerated ProcessingUnit，APU)，诸如使用K8、K10、Bulldozer、Bobcat、Jaguar和Zen系列架构的那些，由Advanced Micro Devices,Inc.(AMD)of Santa Clara,California供应。处理器的另一个示例是专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)。ASIC是一种集成电路(Integrated Circuit，IC)，其被定制为执行特定的一系列逻辑操作，以控制计算机执行特定的任务或功能。ASIC是用于特殊用途计算机的处理器的示例，而不是配置为通用用途的处理器。专用集成电路通常不能被重新编程以执行其它功能，并且可以在其被制造时编程一次。在另一示例中，处理器可以是“现场可编程”类型的。这样的处理器可以“在现场”被编程多次，以在它们被制造之后执行各种专门的或通用的功能。现场可编程处理器可以包括处理器中的集成电路中的现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)。FPGA可以被编程以执行特定的一系列指令，这些指令可以被保留在FPGA中的非易失性存储器单元中。FPGA可以由客户或设计人员使用硬件描述语言(Hardware DescriptionLanguage，HDL)进行配置。可以使用另一台计算机重新编程FPGA，以重新配置FPGA，以便实施一组新的命令或操作指令。这样的操作可以以任何合适的方式执行，诸如通过固件升级到处理器电路。正如计算机的概念不限于在单个位置的单个物理设备一样，“处理器”的概念也不限于单个物理逻辑电路或电路包，而是包括可能被包含在多个物理位置的多个计算机内或跨多个计算机的一个或多个这样的电路或电路包。在虚拟计算环境中，未知数量的物理处理器可能正在主动处理数据，并且未知数量也可能随时间自动改变。“处理器”的概念包括被配置或编程为进行阈值比较、规则比较、计算或执行逻辑操作的设备，其将规则应用于产生逻辑结果(例如“真”或“假”)的数据。处理活动可以发生在单独的服务器上的多个单个处理器上、具有单独处理器的单个服务器中的多个处理器上、或在物理上彼此分开的单独计算设备中的多个处理器上。
“座椅”通常是指一种类型的支撑结构或为允许人和/或其它动物就坐的目的而构造的场所。座椅的一些示例包括椅子、凳子、长凳、马鞍和沙发，仅举几例。典型地，但不总是，座椅可以进一步包括靠背、扶手和头枕以及其它特征。
“座椅带”、“安全带”、“车辆带”或“带”通常是指设计成诸如在船、车辆、飞机和/或航天器中约束或以其它方式保持人或其它物体稳定的网、带子和其它设备的布置。例如，座椅带被设计用于使车辆的乘坐者安全，免受碰撞或突然停止期间可能导致的有害运动。通过非限制性示例的方式，座椅带可以包括织带、搭扣、闩锁板和/或长度调节机构，诸如牵开器，其被安装在用于约束乘坐者或儿童约束***的车辆中。座椅带例如可以包括仅搭接带、组合搭接-肩带、单独搭接带、单独肩带和/或膝垫。
“传感器”通常是指其目的是检测传感器的环境中的事件和/或变化、并且然后提供对应的输出的物体。传感器包括提供各种类型的输出(诸如电和/或光信号)的换能器。通过非限定性示例的方式，传感器可以包括压力传感器、超声传感器、湿度传感器、气体传感器、运动传感器、加速度传感器、位移传感器、力传感器、光学传感器和/或电磁传感器。在一些示例中，传感器包括条形码读取器、RFID读取器和/或视觉***。在其它示例中，传感器包括被配置为检测和编码旋转运动的编码器。传感器可以是导电编码器、光学编码器、轴上磁编码器和/或离轴磁编码器。在一些形式中，传感器可以被配置成将编码器齿轮的旋转转换为输出信号。输出信号可以是数字的或模拟的。传感器的输出信号指示编码器齿轮的位置。
“肩部”通常是指三个单独的骨骼的组合。在人类中，构成肩膀的骨骼包括锁骨、肩胛骨和肱骨。通常，肩膀位于人体上手臂与躯干相遇的地方。在其它示例中，肩部限定了人的宽度，其中肩部的外边缘是最宽的部分。
“收发器”通常是指包括共享公共电路和/或单个壳体的发射器和接收器两者的设备。收发器典型地但不总是被设计成发送和接收电子信号，诸如模拟和/或数字无线电信号。
“车辆”通常是指运送人和/或货物的机器。常见的车辆类型可以包括陆基车辆、水陆两用车辆、船只、飞机和航天器。通过非限制性示例的方式，陆基车辆可以包括货车、推车、踏板车、自行车、摩托车、汽车、公共汽车、卡车、半挂车、火车、手推车和有轨电车。水陆两用车辆例如可以包括气垫船和鸭船，并且船只可以包括舰船、船艇和潜艇，仅举几例。飞机的常见形式包括飞机、直升机、旋翼机和气球，并且航天器例如可以包括火箭和火箭动力飞机。车辆可以有多种类型的动力源。例如，车辆可以经由人类推进提供动力、以电力为动力、经由化学燃烧提供动力、以核能为动力和/或以太阳能为动力。车辆的方向、速度和操作可以是人类控制的、自动控制的和/或半自动控制的。自动或半自动控制的车辆的示例包括自动导引车辆(Automated Guided Vehicle，AGV)和无人机。
“腰部”通常是指位于胸腔底部和骨盆之间的身体部件。在一些示例中，腰部包括臀部。通常，腰部被定义为身体较窄的中间部分。在其它示例中，腰部是裤子通常围绕其系紧的身体的区域。
“网带(web)”或“织带(webbing)”通常是指由线、弦、帘线、电线和/或其它材料组成的网制成的带子，其被设计为诸如在船、车辆、飞机和/或航天器中约束或以其它方式固定人或其它物体。通过非限制性示例的方式，网可以被并入座椅带、儿童加高座椅和/或汽车座椅中。
应当注意，如在说明书和/或权利要求书中使用的单数形式“一”、“一个”、“该”等包括复数形式，除非另有明确讨论。例如，如果说明书和/或权利要求书提及“一个设备”或“该设备”，其包括一个或多个这样的设备。
应当注意，在本文中使用的方向性术语(诸如“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”、“横向”、“纵向”、“径向”、“周向”、“水平”、“竖直”等)仅仅是为了方便读者，以帮助读者理解所示实施例，并且不旨在以任何方式使用这些方向术语将所描述的、所示的和/或所要求保护的特征限制在特定的方向和/或方位。
尽管已在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但本发明在特征上同样被认为是说明性的而不是限制性的，应当理解的是，仅示出和描述了优选的实施例，并且在以下权利要求所限定的本发明的精神内的所有变化、等价物和修改都期望得到保护。本说明书中引用的所有出版物、专利和专利申请在此通过引用被并入本文，如同每个单独的出版物、专利或专利申请都被具体地和单独地被指示通过引用以其整体被并入，并以其整体阐述。
参考编号
100 座椅监控***
105 处理器
110 内存
115 收发器
120 I/O设备
125 头枕位置传感器
130 乘坐者传感器
135 搭扣传感器
140 张力传感器
145 电机
200 儿童安全座椅
205 头枕
207 座椅靠背
209 箭头
210 座椅主体
215 座椅底部
220 座椅底座
222 安全带
225 肩带
230 闩锁板
235 搭扣带
240 搭扣
245 肩带张力传感器
250 搭扣带张力传感器
300 内部部分
505 底座
510 盖
512 导线
515 正信号导线
520 负信号导线
525 正电源导线
530 负电源导线
605 致动器
610 柱塞
615 箔致动器
705 正信号安装位置
710 负信号安装位置
715 箔
805 头枕传感器组件
810 箭头
900 背面
905 降低位置
1005 升高位置
1105 引导件
1110 可调节导轨
1111 第一端
1114 第二端
1115 带子
1120 旋转传感器
1125 紧固件
1130 箭头
1135 箭头
1205 支架
1305 主体
1310 底座
1315 孔
1320 轮轴
1322 心轴
1325 线轴
1330 内法兰
1335 外法兰
1340 桶
1345 狭槽
1400 流程图
1405 阶段
1410 阶段
1415 阶段
1420 阶段
1425 阶段
1430 阶段
1435 阶段
1500 流程图
1505 阶段
1510 阶段
1515 阶段
1520 阶段
1525 阶段
1530 阶段
1535 阶段
1540 阶段
1545 阶段
1550 阶段
1555 阶段
1560 阶段
1565 阶段
1600 儿童安全座椅
1605 指示符***
1610 发光二极管
1705 第一LED
1805 第二LED
1810 儿童
1905 第三LED
2005 第四LED
2200 儿童安全座椅
2205 显示器
2305 第一状态指示符
2405 第二状态指示符
2505 第三状态指示符
2510 儿童
2605 第四状态指示符
2705 第五状态指示符
2805 第六状态指示符
2900 儿童安全座椅
2905 移动设备
3005 第一状态指示符
3105 第二状态指示符
3205 第三状态指示符
3210 儿童
3305 第四状态指示符
3405 第五状态指示符
3505 第六状态指示符

Claims (20)

1.一种***，包括：
座椅监控***，其被配置为监控儿童安全座椅的状态；
其中，所述座椅监控***包括被配置为感测所述儿童安全座椅的状态的一个或多个传感器；以及
其中，所述座椅监控***包括用于提供所述儿童安全座椅的状态的输出设备。
2.根据权利要求1所述的***，其中，所述传感器包括头枕位置传感器，其被配置为确定所述儿童安全座椅的头枕的位置。
3.根据权利要求2所述的***，其中：
所述头枕位置传感器包括旋转传感器；以及
所述头枕位置传感器包括耦接到所述头枕和所述旋转传感器的带子。
4.根据权利要求3所述的***，其中，所述旋转传感器包括线轴，并且所述带子缠绕在所述旋转传感器的线轴周围。
5.根据权利要求4所述的***，其中，从所述线轴解开的带子的长度对应于所述头枕的位置。
6.根据权利要求5所述的***，其中，所述输出设备被配置为提供所述头枕的位置的指示符。
7.根据权利要求2所述的***，其中：
所述座椅监控***包括处理器；以及
所述输出设备被配置为当所述头枕的位置不同于指定位置时显示负向指示符。
8.根据权利要求1所述的***，其中，所述传感器包括搭扣传感器，其被配置为感测所述儿童安全座椅的安全带的搭扣的扣紧状态。
9.根据权利要求2所述的***，其中，所述传感器包括被配置为感测所述儿童安全座椅的安全带的张力的一个或多个张力传感器。
10.根据权利要求9所述的***，其中，所述张力传感器包括一个或多个肩带张力传感器，并且所述肩带张力传感器被配置为测量所述安全带的一个或多个肩带的张力。
11.根据权利要求9所述的***，其中，所述张力传感器包括搭扣带张力传感器，并且所述搭扣带张力传感器被配置为测量施加到所述儿童安全座椅的安全带的搭扣带的张力。
12.根据权利要求9所述的***，其中，所述张力传感器包括一个或多个应变计。
13.根据权利要求9所述的***，其中，所述座椅监控***被配置为至少基于来自所述张力传感器的张力数据自动调节所述安全带的张力。
14.根据权利要求13所述的***，其中，所述座椅监控***包括被配置为调节所述安全带的张力的电机。
15.根据权利要求9所述的***，其中：
所述传感器包括被配置为确定乘坐者是否正坐在所述儿童安全座椅中的占用传感器；
所述传感器包括被配置为感测所述安全带的搭扣的扣紧状态的搭扣传感器；
所述电机被配置为当所述搭扣被扣紧并且所述占用传感器检测到乘坐者时束紧所述安全带；以及
所述电机被配置为当所述搭扣被解扣时松开所述安全带。
16.根据权利要求1所述的***，还包括：
输入设备，其被配置为接收关于所述儿童安全座椅的乘坐者的生物特征信息的用户输入。
17.根据权利要求1所述的***，还包括所述儿童安全座椅。
18.根据权利要求17所述的***，其中，所述儿童安全座椅包括
座椅靠背，
头枕，其中，所述头枕被配置为相对于所述座椅靠背移动，
座椅底部，其从所述座椅靠背向外延伸，
安全带，
其中，所述安全带包括搭扣，
其中，所述安全带包括一个或多个束带，
其中，所述束带包括搭扣带，
其中，所述搭扣带耦接到所述搭扣，
其中，所述束带包括一个或多个肩带，并且
其中，所述肩带从所述座椅靠背延伸至所述座椅底部。
19.一种操作儿童安全座椅的方法，包括：
用座椅监控***的头枕位置传感器测量儿童安全座椅的头枕的位置；
用座椅监控***的占用传感器确定所述儿童安全座椅被占用；
用座椅监控***确定所述头枕的位置满足对于所述乘坐者的头枕规格；
用座椅监控***的一个或多个张力传感器感测安全带的一个或多个束带的张力；
用所述座椅监控***的搭扣传感器检测所述安全带的搭扣的扣紧；以及
束紧所述安全带的束带，直到达到适当的张力为止。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
用所述座椅监控***的搭扣带传感器检测所述搭扣的解开；以及
响应于检测到所述解开而松开所述安全带的束带。
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