CN105365668B - 车辆座椅靠背的触觉警报系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了车辆座椅靠背的触觉警报系统和方法。具体提供了一种车辆座椅组件。所述组件包括座椅靠背构件和触觉警报组件。所述触觉警报组件包括结合到所述座椅靠背构件中的第一致动器。所述第一致动器配置成生成触觉警报的至少第一部分。

Description

车辆座椅靠背的触觉警报系统和方法

优先权声明

本申请要求2012年6月22日提交的美国临时申请No. 61/663,516的权益，并且该临时申请在此通过引用并入本申请中。本申请是2013年5月14日提交的美国申请No. 13/894,279的部分继续申请并要求其权益，该美国申请在此通过引用并入本申请中。

技术领域

本发明的技术领域总体涉及驾驶员警报系统和方法，更具体地涉及包括与车辆座椅组件关联的触觉装置的驾驶员警报系统和方法。

背景技术

防碰撞系统警告驾驶员在驾驶员的视线内（例如，由车载车辆传感器检测到的）或驾驶员的视线外（例如，通过车辆间无线通讯和/或车辆与基础结构无线通讯确定的）具有潜在碰撞威胁。防碰撞系统可生成视觉和/或听觉警报来向车辆驾驶员警告潜在碰撞威胁。然而，车辆设计者还在持续研发用于警告驾驶员需要注意的状况的更高效的机构，尤其是触觉警报组件。

发明内容

相应地，期望提供使用触觉装置来警告车辆驾驶员的方法和系统，尤其期望提供生成更高效的触觉警报的改进的方法和系统。通过结合附图和之前的技术领域及背景技术来参阅本发明随后的详细描述以及所附权利要求，本发明的其他期望的特征和特性将变得清楚。

本发明还公开了如下技术方案。

1、一种车辆座椅组件，包括：

底部座椅构件；以及

触觉警报组件，所述触觉警报组件包括结合到所述座椅靠背构件中的第一致动器，所述第一致动器配置成生成触觉警报的至少第一部分。

2、如方案1所述的车辆座椅组件，其中所述座椅靠背构件包括具有第一侧和第二侧的主座椅靠背部分、定位在所述主座椅靠背部分的所述第一侧上的第一靠背侧垫以及定位在所述主座椅靠背部分的所述第二侧上的第二靠背侧垫，并且其中所述第一致动器结合到所述第一靠背侧垫中。

3、如方案2所述的车辆座椅组件，其中所述触觉警报组件进一步包括结合到所述第二靠背侧垫中的第二致动器，所述第二致动器配置成生成所述触觉警报的至少第二部分。

4、如方案3所述的车辆座椅组件，其中所述第一致动器和所述第二致动器分别定位在所述第一靠背侧垫和所述第二靠背侧垫中，使得所述触觉警报的第一部分和第二部分被隔离。

5、如方案2所述的车辆座椅组件，其中所述第一靠背侧垫包括泡沫本体，所述泡沫本体限定用于容纳所述第一致动器的凹部。

6、如方案5所述的车辆座椅组件，其中所述凹部在所述侧垫的顶部侧面中形成。

7、如方案2所述的车辆座椅组件，其中所述第一致动器包括壳体以及所述壳体内的电动机。

8、如方案7所述的车辆座椅组件，其中所述电动机包括可旋转偏心质量块，所述可旋转偏心质量块构造成产生所述触觉警报的第一部分。

9、如方案8所述的车辆座椅组件，其中所述壳体包括具有延伸表面的顶部壁。

10、如方案9所述的车辆座椅组件，其中所述壳体进一步包括底部壁以及将所述顶部壁联接到所述底部壁的多个侧部壁，并且其中所述顶部壁的面积比所述底部壁大至少约50%。

11、一种驾驶员警报组件，包括：

包括座椅靠背构件的车辆座椅组件，所述座椅靠背构件具有带第一侧和第二侧的主座椅靠背部分、定位在所述座椅靠背部分的所述第一侧上的第一靠背侧垫以及定位在所述座椅靠背部分的所述第二侧上的第二靠背侧垫；以及

控制模块，所述控制模块配置成基于从一个或多个防碰撞系统接收的输入信号宣告碰撞状况并且基于所述碰撞状况生成警报命令信号；以及

触觉警报组件，所述触觉警报组件联接到所述控制模块并且配置成基于所述警报命令信号生成触觉警报，所述触觉警报组件包括：

第一致动器，所述第一致动器结合到所述第一靠背侧垫中并且配置成生成所述触觉警报的至少第一部分，以及

第二致动器，所述第二致动器结合到所述第二靠背侧垫中并且配置成生成所述触觉警报的至少第二部分。

12、如方案11所述的驾驶员警报组件，其中所述第一致动器和所述第二致动器分别定位在所述第一靠背侧垫和所述第二靠背侧垫中，使得通过所述触觉警报的第一和第二部分生成的振动彼此分离。

13、如方案11所述的驾驶员警报组件，其中所述第一靠背侧垫包括在所述第一靠背侧垫的顶部侧面中形成的第一凹部。

14、如方案11所述的驾驶员警报组件，其中所述第一致动器包括壳体以及所述壳体内的电动机，并且其中所述壳体包括具有延伸表面的顶部壁。

15、如方案14所述的驾驶员警报组件，其中所述壳体进一步包括底部壁以及将所述顶部壁联接到所述底部壁的多个侧部壁，并且其中所述顶部壁的面积比所述底部壁大至少约50%。

16、如方案11所述的驾驶员警报组件，其中所述控制模块配置成宣告与车道变化警报警告相关联的第一碰撞状况以及与侧面盲区警告相关联的第二碰撞状况。

17、如方案16所述的驾驶员警报组件，其中所述控制模块配置成生成具有方向性控制的警报命令信号，从而当所述第一碰撞状况或所述第二碰撞状况与左车道相关联时，所述触觉警报组件启动所述第一致动器，并且当所述第一碰撞状况或所述第二碰撞状况与右车道相关联时，所述触觉警报组件启动所述第二致动器。

18、如方案16所述的驾驶员警报组件，其中所述车辆座椅组件进一步包括底部座椅构件，所述底部座椅构件具有座椅衬垫、定位在所述座椅衬垫的第一侧上的第一底部侧垫以及定位在所述座椅衬垫的第二侧上的第二底部侧垫，并且

其中所述触觉警报组件进一步包括结合到所述第一底部侧垫中的第三致动器以及结合到所述第二底部侧垫中的第四致动器。

19、如方案18所述的驾驶员警报组件，其中所述第三致动器和所述第四致动器分别定位在所述座椅靠背构件中，使得从所述第三致动器和所述第四致动器生成的振动彼此分离。

20、如方案18所述的驾驶员警报组件，其中所述控制模块配置成宣告与离开车道警告相关联的第三碰撞状况，并且生成具有方向性控制的警报命令信号，从而当所述第三碰撞状况与左车道相关联时，所述触觉警报组件启动所述第三致动器，并且当所述第三碰撞状况与右车道相关联时，所述触觉警报组件启动所述第四致动器。

附图说明

随后将结合下面的附图来描述示例性实施方式，其中类似的附图标记指代类似的元件，并且附图中：

图1是示出了包括根据示例性实施方式的驾驶员警报系统的车辆的功能框图；

图2是示出了包括根据示例性实施方式的驾驶员警报系统的车辆的示意图，该驾驶员警报系统具有车道变化和侧面盲区模块；

图3是根据示例性实施方式的图1的车辆的车辆座椅组件的示意性侧视图；

图4是根据示例性实施方式的图2的座椅组件的俯视图；

图5是根据示例性实施方式的图2的座椅组件的各部分的前视图；

图6是根据示例性实施方式结合到图4 和5的座椅组件中的电动机的侧视图；

图7是根据示例性实施方式结合到图4和5的座椅组件中的致动器壳体的立体图；

图8是根据示例性实施方式的图7的致动器壳体的侧视图；

图9是根据示例性实施方式的图4的座椅组件在安装期间的俯视图；

图10是根据示例性实施方式的图5的座椅靠背构件的前视图；

图11是根据示例性实施方式的图10的座椅组件在安装期间的更详细的局部前视图；

图12是根据示例性实施方式的图5的座椅组件在安装期间的另一个更详细的局部前视图；

图13是根据示例性实施方式沿着图12的线13-13截取的横截面图；以及

图14是根据示例性实施方式沿着图12的线14-14截取的横截面图。

具体实施方式

下面的详细描述本质上仅是示例性的，并非旨在限制本发明的应用和用途。此外，本发明的保护范围不应受到在前述技术领域、背景技术、发明内容、或下面的具体实施方式中给出的任何明示或暗示理论的限制。应当理解的是，相应的附图标记在所有附图中指代相同或相应的部件和特征。如本文中使用的，术语“模块”意指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或群组的)和存储器、组合逻辑电路和／或提供所述功能的其他适当部件。

从广义上说，在此讨论的示例性实施方式涉及实施为车辆座椅组件的驾驶员警报系统和方法。所述驾驶员警报系统和方法可包括结合到座垫中的致动器，所述致动器能够提供改进的触觉响应以及更高效的安装。

图1是示出了车辆10的功能框图，所述车辆10包括根据示例性实施方式的驾驶员警报系统100。虽然没有示出，车辆10具有带一个或多个用于支撑驾驶员和乘客的座椅的普遍公知构造。将在下面简短说明驾驶员警报系统100之后提供关于车辆座椅系统200的额外细节。

总体而言，驾驶员警报系统包括一个或多个防碰撞模块（或子系统）110、通讯模块120、控制模块130、触觉警报组件(或触觉反馈组件)140以及包括视觉警报装置150、听觉警报装置152和信息警报装置154的一个或多个额外警报装置。如上面介绍并且在下面更详细描述的，能够结合到车辆座椅组件200的触觉警报组件140还可以被认为是驾驶员警报系统100的一部分。在操作期间并且如下面更详细描述的，控制模块130从防碰撞模块110和通讯模块120接受指示碰撞状况可能性的输入信号。控制模块130评估输入信号，并且根据需要，操作触觉警报组件140和/或警报装置150、152、154以便为驾驶员警报碰撞状况。这样一来，驾驶员警报系统100可起到警报驾驶员碰撞状况的功能，以便可以起动预防操作(例如，制动和/或转向)以及/或者自动缓和碰撞的响应(例如，制动和/或转向)。虽然在此示出的附图描绘了元件的示例性布置，但是在实际实施方式中可以存在额外的中间元件、装置、特征或部件。

总体而言，防碰撞模块110包括基于车辆传感器信号检测碰撞的可能性的一个或多个车载车辆传感器(例如，相机、雷达、超声和／激光雷达)。防碰撞模块110可通常实施为例如前方碰撞报警、离开车道报警系统、车道保持辅助系统、前方驻车辅助系统、后方驻车辅助系统、前方和后方自动制动系统、后方交通警报系统、自适应巡航控制(ACC)系统、侧面盲区检测系统、车道变化警报系统、驾驶员注意力系统、前方行人检测系统和后方行人检测系统。如上所述，驾驶员警报系统100可进一步包括通讯模块120以便启动车辆之间的和/或车辆与基础结构之间的通讯，从而预报由驾驶员视线内或驾驶员视线外的交通或活动(例如，检测到在超出驾驶员的视线处有道路危险或前方有交通阻塞)导致的潜在碰撞。总体而言，防碰撞模块110和/或通讯模块120通讯地联接到控制模块130，所述控制模块130基于车辆传感器信号和/或通讯评估碰撞的可能性。

在一个示例性实施方式中，防碰撞模块110包括车道变化警告模块112和侧面盲区警告模块114。这些模块包括用于监测下一个驾驶员车道中的交通的一个或多个传感器，该下一个驾驶员车道或者处于驾驶员侧面盲区中，或者正从驾驶员车辆后面接近。总体而言，车道变化警告模块112与系统100的其他部件协作起作用，以在车道变化之前、车道变化的过程中或者在预料到驾驶员即将改变车道时警示驾驶员处于目的车道中的车辆正在接近。相似地，总体而言，侧面盲区警告模块114与系统100的其他部件协作起作用，以在车道变化之前、车道变化的过程中或者在预料到驾驶员即将改变车道时警示驾驶员另一车辆处于目的车道之内，即，处于驾驶员的“侧面盲区”之内。

另外简短地参考图2，车道变化警告模块112可以包括位于车辆的后部上的一个或多个传感器192，这些传感器起作用以监测接近25-70米的范围193，如图所示。在该范围193之内，传感器192可以辨认正在接近的车辆。侧面盲区警告模块114可以包括位于车辆的后视镜上的一个或多个传感器194，这些传感器起作用以监测接近5米的范围195，同样如图所示。在该范围195之内，传感器194可以辨认处于邻近车道中的车辆。典型地，车道变化警告模块112的传感器192为基于雷达或基于相机的传感器，并且侧面盲区警告模块114的传感器194为基于雷达、基于相机或基于超声的传感器。总体而言，传感器192、194的类型和位置可以改变。此外，同样的传感器（例如，具有不同软件）可以用于提供车道变化警告和侧面盲区警告两个功能。

返回至图1，控制模块130包括一个或多个子模块或单元132、134、136和138，所述一个或多个子模块或单元132、134、136和138互相配合而评估来自防碰撞模块110和通讯模块120的信号并且作为响应生成用于操作触觉警报组件140和/或装置150、152、154中的一个或多个的控制信号。如下面描述的，控制模块130可包括监测单元132、使用者配置单元134、评估单元136以及模式确定单元138。应当理解的是，图1所示的单元可以被组合和/或进一步划分以便类似地协调和提供驾驶员警报。

总体而言，监测单元132监测来自车辆10的各种部件，尤其是触觉警报组件140的输入从而确定适当的操作。如果监测单元132确定部件机能失常，那么监测单元132可以生成可传输到车辆驾驶员或技术人员的警告消息、警告信号和/或错误情况状态。

使用者配置单元134管理配置菜单的显示并且管理从与所述配置菜单互动的使用者接收的使用者输入。这种配置菜单可以显示在车辆内或远离车辆的显示装置上。在各种实施方式中，配置菜单包括可选的选项，当选定所述可选的选项时允许使用者配置与装置150、152、154和/或触觉警报组件140关联的各种警报设置。用于触觉警报组件140的警报设置可包括但不限于振动的发生(例如，无论是否执行特定模式的振动)、座椅上振动的位置、振动的强度、振动的持续时间和/或振动的脉冲频率。基于来自与配置菜单互动的使用者的使用者输入，使用者配置单元134将使用者配置的警报设置存储在警报设置数据库中。应当理解的是，警报设置数据库可包括临时存储设置的易失存储器、存储关键循环设置的非易失存储器或者易失和非易失存储器的组合。

评估单元136起到查明车辆10的当前模式以及基于所述模式评估来自防碰撞模块110和通讯模块120的状况输入信号和通讯的功能。基于该评估，评估单元136可确定存在碰撞状况，例如车辆可能发生碰撞。在宣告碰撞状况时，评估单元136发送适当的信号到模式确定单元138。所述信号还可指示碰撞状况的性质。

在指示碰撞状况时，模式确定单元138生成控制信号来操作装置150、152、154中的一个或多个以及/或者触觉警报组件140。例如，在操作过程中，车道变化警告模块112和侧面盲区警告模块114可以在车道变化之前、车道变化的过程中或者在预料到驾驶员即将改变车道时启动或开始。该指示可以包括由驾驶员开启转向灯，漂移出当前车道和/或转动方向盘，使得结果路径将导致车道变化。任何适合的指示都可以启动模块112、114。在启动时，传感器192监测邻近车道的来自后方的下一车道中的即将到来的交通，典型的是，正在以使得正接近车辆形成碰撞风险的速度接近邻近车道中的一个或多个车辆。此外，传感器194监测邻近车道的落在驾驶员的侧面盲区之内的即刻邻近的车辆。基于来自传感器192、194的输入，评估单元136确定碰撞状况是否解除。评估模块136将适合信号发送到模式确定单元138，其与装置150、152、154和/或触觉警报组件140协作以生成适合的信号。尽管并未显示，但是控制模块130还可以发送表示启动的安全系统的碰撞状况的信号，该启动的安全系统自动规避或抵御车辆的操作（例如，自动制动和/或转向）。

在一些示例性实施方式中，控制信号可基于碰撞状况限定一个或多个警报模式。警报模式包括触觉警报模式、视觉警报模式和/或听觉警报模式。在各种实施方式中，模式确定单元138通过从警报设置数据库获取预定警报设置和/或使用者限定的设置、基于碰撞状况来确定警报模式。在一个示例性实施方式中，与车道变化和侧面盲区警告模块112、114相关联的信号可以启动定位在左和/或右座椅靠背侧垫之内的触觉警报组件140的左和/或右致动器。下面论述关于触觉警报和警报模式的额外细节。

警报模式还可指示装置150、152、154以及触觉警报组件140的多个方面的同步。例如，并且如下面论述的，触觉警报组件140可包括多个致动器，例如右和左座椅靠背和座椅底部致动器。这样一来，警报模式可包括方向性命令，例如操作右和/或左致动器来提供关于碰撞状况的性质的额外信息(例如，仅操作右致动器将指示碰撞威胁在右边)。

可以提供任何适当的视觉警报装置150和听觉警报装置152。例如，视觉警报装置150可实施为左和/或右外侧后视镜10中被照亮的图标，并且听觉警报装置152可实施为车辆音响系统的一部分。信息警报装置154可对应于与车辆10互动的装置或装置的组合。例如，信息警报装置154可包括与仪表盘集成的显示屏以及诸如触摸屏、按钮和/或拨号盘的使用者界面。与信息警报装置154关联的警报信号可采取视觉、听觉和/或触觉警报的形式。

触觉警报组件140可以是任何适当的触觉警报装置。如现在将更详细描述的，在一个示例性实施方式中,触觉警报组件140实施为车辆座椅组件200的一部分。

图3是根据示例性实施方式的车辆座椅组件200的示意性侧视图。座椅组件200可安装在车辆，例如上述车辆10的乘客区域的地板上。在一个示例性实施方式中，座椅组件200是用于汽车的驾驶员座椅，然而在其他示例性实施方式中，座椅组件200可以是乘客座椅和/或被设置到任何类型的车辆中。虽然下面描述了示例性座椅组件200，但是驾驶员警报系统100可以设置到包括自立式座椅、凳式座椅等的任何适当类型的座椅组件中。

如图3所示，座椅组件200包括下部座椅构件210、座椅靠背构件220、头枕230以及触觉警报组件140，例如上面在图1的论述中介绍的触觉警报组件140。下部座椅构件210限定用于支撑乘员（未示出）的大体上水平的表面。座椅靠背构件220可以枢转地联接到下部座椅构件210并且限定用于支撑乘员的后背的大体上竖直的表面。头枕230操作性地联接到座椅靠背构件220以便支撑乘员的头部。虽然没有示出，下部座椅构件210、座椅靠背构件220以及头枕230每个都由安装在框架上并且覆盖以覆盖物的泡沫本体来形成。

如下面更详细描述的，触觉警报组件140安装在下部座椅构件210中以便在预定情况下提供触觉信号（例如，振动）给乘员。如上所述，触觉警报组件140是驾驶员警报系统100的一部分以便警报驾驶员和/或自动控制（例如，制动和/或转向）车辆以便帮助驾驶员避免碰撞或减少碰撞冲击的速度。

图4是根据示例性实施方式的图3的座椅组件200的俯视图。如图3所示，下部座椅构件210大体上包括座椅衬垫310、第一下侧垫320和第二下侧垫330。下侧垫320、330分别被大体上认为是下部座椅构件210的最左外侧和最右外侧。应当理解的是，在各种其他实施方式中，座椅衬垫310可以没有下侧垫320、330，例如是平的座椅。在图3中，下侧垫320、330布置在座椅衬垫310的纵向侧（例如，左侧和右侧）上以便支撑乘员的腿部和大腿。下侧垫320、330中的每个都可被认为具有相对于行驶的主方向的前端324、334以及后端326、336。如图所示，座椅靠背构件220可以覆盖下侧垫320、330在后端326、336的一部分。如通常在座椅设计中认识到的，下侧垫320、330通常与座椅衬垫310成一定角度布置在下部座椅构件210的侧面上。

最佳地如图5所示，其是根据示例性实施方式的图2中的座椅组件200的前视图，座椅靠背构件220包括主座椅靠背部分375、第一靠背侧垫380和第二靠背侧垫390，但是其他布置也是可能的。在图5中，靠背侧垫380、390布置在主座椅靠背部分375的纵向侧面上（例如，左侧面和右侧面），以支撑乘员背部的两侧。靠背侧垫380、390的每一个都可以被考虑具有相对于座椅组件200的大体取向的底部端部384、394以及顶部端部386、396。

图4和5额外示出了触觉警报组件140的位置方面。具体地，触觉警报组件140包括安装在第一下侧垫320中的第一致动器322以及安装在第二下侧垫330中的第二致动器332。触觉警报组件140可以进一步包括安装在第一靠背侧垫380中的第三致动器382以及安装在第二靠背侧垫390中的第四致动器392。尽管在下面的说明书中讨论了第三和第四致动器382、392，但是触觉警报组件140可以在座椅靠背构件220的任一侧上以及其他位置包括任何数量的额外的致动器。

致动器322、332、382、392通过线束360联接到触觉控制器350。在一个示例性实施方式中，触觉控制器350对应于上述控制模块130，然而触觉控制器350可以备选地是独立控制器。

总体而言致动器322、332、382、392（以及任何额外的致动器）定位成在没有负面影响座椅舒适和耐用性的情况下使乘员能够清楚并且快速地感知和区分各种类型的触觉信号。致动器322、332、382、392的特定位置可能另外取决于座椅设计考虑，包括座椅结构、侧垫设计和泡沫厚度。虽然第一和第二致动器322、332被描述为定位在下侧垫320、330中，但是在其他实施方式中，第一和第二致动器322、332可以定位在座椅组件200的其他区域，例如座椅衬垫310、座椅靠背构件220和/或头枕230中。相似地，虽然第三和第四致动器382、392被描述为定位在靠背侧垫380、390中，但是在其他实施方式中，第三和第四致动器382、392可以定位在座椅组件200的其他区域，例如下座椅构件210、主座椅靠背部分375和/或头枕230中。

如图所示，致动器322、332、382、392（例如，四个致动器）设置成独立地生成期望的触觉信号到乘员的左底侧、右底侧、左后侧、右后侧和/或任何其组合。然而，在其他实施方式中，可在座椅底部、座椅靠背、座椅的其他部分或车辆的其他部分中设置有额外致动器。在一个示例性实施方式中，致动器322、332、382、392安装在相应侧垫380、390中起到将致动器振动彼此隔离的作用，以便所述致动器322、332、382、392的触觉振动彼此分离（或隔离）。这样一来，振动可以是高度局部化的。因此，当期望仅由所有触觉致动器中的子集（例如，一个或两个左侧致动器）生成振动时，座椅乘员不会感受到穿过座椅垫层材料或座椅结构到达另一致动器位置（例如，右侧致动器）的非期望振动。作为一个示例，垂直于座垫表面的激活致动器位置处的测量竖直加速度的峰值振幅可以比沿着平行于电动机致动的旋转轴线的轴线测量的加速度的峰值振幅至少7倍。

在一个示例性实施方式中，第一和第二致动器322、332定位在侧垫320、330的前端324、334与座椅靠背构件220之间距离的大约三分之二处。在一个示例性实施方式中，如示意性地示出的，第一和第二致动器322、332(例如，致动器322、332的前边缘)可与H点(或臀点)370侧向对准。在其他实施方式中，致动器322、332(例如，致动器322、332的后边缘)定位在H点370前面大约25cm和/或H点370前面大约0cm与25cm之间。如通常在车辆设计中认识到的，H点370是理论上的乘员臀部的相对位置，尤其是身体的躯干与上腿部分之间的枢转点。总体而言并且如上所述，通过考虑性能、持久性和舒适来定位致动器322、332。然而，在此论述的示例性位置从更快且更准确检测和分析（例如，感觉振动和辨认警报方向）角度讲能产生有利的乘员响应，通常为几百毫秒级别的反应时间。在一个示例性实施方式中，H点370的位置与没有触觉反馈组件的下部座椅构件相比没有变化。

如下所述，就乘员对警报（例如，碰撞威胁的方向）的辨认和分析、乘员舒适性和座椅耐用性而言，致动器322、332、382、392提供了优点。在一个示例性实施方式中，致动器322、332、382、392可分别单独地生成触觉警报的各个部分，或者单独地操作来生成整个响应。作为示例，两个靠背致动器382、392提供了关于警报的性质和警报所涉及的方向的清楚信号，例如发送左靠背致动器382快速跳动的信号给驾驶员将指示车辆正在接近左邻近车道和/或车辆正在左侧侧面盲区之内。额外致动器（例如在与左车道相关联的警报的情况下还激活右致动器）可以降低乘员将不正确地关联右侧事件激活的几率并且可以增加乘员确定左侧事件已发生的时间。类似地，致动器322、332、382、392的位置和大小提供了关于座椅耐用性的优点，所述座椅耐用性是通过通常使用的滑动进入、震动和蠕动以及膝盖载荷耐用性座椅认证测试来测定的。致动器322、332、382、392可以设计成在150000英里的车辆寿命期间进行100000次连续致动。其他致动器位置可能会影响乘员检测和警报有效性、座椅舒适和座椅耐用性。例如，如果触觉装置放置在座椅底部非常靠前的边缘，那么如果乘员将他们的腿拉回而不抵靠座椅的前部，则乘员可能辨认不出座椅振动。

如上所述，触觉控制器350基于触觉模式命令致动器322、332、382、392。例如，当在车辆开始并入邻近右车道时检测到物体从车辆右侧接近时，定位成在右侧上接近驾驶员背部的致动器392被选定致动，反之亦然。可以提供用于其他状况的其他模式。

在一个示例性实施方式中，垂直于座垫表面的激活致动器位置处的测量竖直加速度的峰值振幅可以比非激活致动器位置处沿着竖直、前后和侧向方向的测量加速度的峰值振幅大至少5倍。此外，通过示例，致动分布图可被调节为形成由各种体型的驾驶员所感觉到的加速度分布图。例如，对应于电动机旋转速度的振动的高频分量优选地在55到67Hz的范围内。高频分量还选定为减少与道路振动频率的非期望干涉。振动的竖直加速度优选地在50与72m/s²之间，并且对于每个致动器位置该加速度水平变化优选地在10%内。

图6是可结合到上述致动器322、332、382、392中的电动机600的侧视图。作为示例，一个电动机600可结合到每个致动器322、332、382、392。电动机600可以是相对较小的轻型电动机，例如12VDC电动机，在所述12VDC电动机中电流驱动磁体或线圈来使输出轴602旋转。偏心质量块604联接到并且与轴602一起旋转从而产生触觉响应。换句话说，偏心质量块604选择性地旋转以便使乘员产生振动感觉。电动机600和/或轴602可以大小设置成和构形成产生具有期望特性的触觉响应。可以提供其他类型的电动机和/或致动组件，包括智能材料。

如上所述，触觉控制器350可具有在活动和非活动操作时间段实施的各种预定模式。在活动时间段期间，触觉控制器350命令选定的电动机600（例如，致动器322、332、382和/或392中的电动机）旋转，并且在非活动时间段期间，触觉控制器350不命令选定的电动机600旋转。

电动机600可以在座椅底部和座椅靠背（例如，侧垫320、330、380、390）的表面处形成长度、空间和强度变化的触觉脉冲的方式来操作从而形成车辆驾驶员感觉到的触觉反馈。由触觉脉冲形成的触觉反馈指示警报的类型，例如碰撞状况的性质。触觉控制器350确定适当电压并且确定例如电压提供到电动机600的“打开”时间段以及没有电压提供到电动机600的“关闭”时间段的脉冲宽度调制（PWM）模式。

在某些实施方式中，活动时间段和非活动时间段的相对持续时间可用于指示潜在危险的严重程度以及/或者活动时间段与非活动时间段之间的时间可以被减少来指示更紧急的警报，例如附近范围将要碰撞的警报与可能在驾驶员的视线之外发生的较远范围报告事件之间的差异。紧急与非紧急警报之间的区别可以通过改变到驾驶员的触觉反馈来传输。例如，可以改变脉冲的次数、脉冲打开和脉冲关闭循环模式、脉冲标签、脉冲强度或脉冲位置来产生各种警报。作为示例，当第一次检测到物体时，可以提供单个脉冲或唯一脉冲标签，并且随着车辆移动而更接近物体，脉冲（或脉冲标签）之间的间隔时间被减小直到达到最小间隔时间。防碰撞警报的强度设置（例如，碰撞威胁越大越强烈）可以区别于碰撞警报设置从而减少用户的不舒服或厌烦。

下面提供了示例性警报模式的示例。用于车道偏离警报（LDW）事件的触觉警报是由3个命令为具有80ms的活动时间段以及120ms的非活动时间段的脉冲指示的。后方交通警报（RCTA）事件是由3个命令为具有100ms的活动时间段以及100ms的非活动时间段的脉冲指示的。前方碰撞警报（FCA）、即将碰撞制动（CIB）或自适应巡航控制（ACC）事件是由5个命令为具有100ms的活动时间段以及100ms的非活动时间段的脉冲指示的。后方驻车辅助（RPA）首先检测事件是由1或2个命令为具有70ms的活动时间段以及130ms的非活动时间段的脉冲指示的。RPA和前方驻车辅助（FPA）接近物体事件是由5个命令为具有70ms的活动时间段以及130ms的非活动时间段的脉冲指示的。

图7是可结合到上述致动器322、332、382、392中的致动器壳体700的立体图，而图8是致动器壳体700的侧视图。总体而言并且另外参阅图6，电动机600可以定位在致动器壳体700中以便安装和操作，例如使得每个致动器322、332、382、392（图4和5）由一个电动机600和一个壳体700形成。总体而言，致动器壳体700构造成保护电动机600同时允许传递由电动机600生成的触觉信号到乘员。

致动器壳体700可具有任何适当的大小和形状。在一个示例性实施方式中，致动器壳体700可包括侧部壁702、底部壁706和顶部壁708。应当指出，术语“侧部”、“顶部”和“底部”仅是描述如图7所描绘的致动器壳体700的相对术语，而不必是暗示或需要在安装或操作期间具有特定朝向。侧部壁702可构造成具有分开的第一和第二部分以便进入致动器壳体700的内部，例如以便安装和/或替换电动机600。可以提供搭扣件或其它锁定机构710来紧固和释放相应部分。在其他实施方式中，致动器壳体700可具有铰接或夹钳式壳构造以便容纳电动机600。壁702、706、708中的一个或多个可限定用于容纳联接到电动机600的有线构件720的孔口。如上面更详细描述的，有线构件720可以是将电动机600联接到触觉控制器350（图3）的线束360的一部分。

如图所示，顶部壁708可联接到具有至少一个延伸表面712的板构件或者由所述板构件形成。图7中的顶部壁708包括在致动器700的对置边缘上的延伸表面712。由于延伸表面712，顶部壁708可具有大于底部壁706的平面尺寸。在一个示例性实施方式中，顶部壁708可大于底部壁706约50%，然而也可能有其他相对尺寸。这样一来，顶部壁708大小可设置成有利于从电动机600提供触觉响应的传递。例如，顶部壁708的较大尺寸允许触觉响应在较大区域内传递，例如振动可以分布在较大区域内以便改善乘员的检测并且增加在较宽范围内的乘员体型大小以及乘员在座椅中的位置的可检测性。如同样在下面更详细描述的，顶部壁708的大小还可帮助准确、可重复地安装致动器322、332、382、392（图4和5）。虽然顶部壁708显示为具有延伸表面712，但是在其他实施方式中，顶部壁708可以具有不同的相对尺寸和布置。在一个示例性实施方式中，顶部壁708可以不具有这样的延伸表面712。换句话说，顶部壁708的尺寸可以与壁706的尺寸相似。

图9是从座椅靠背构件220（图2）拆下的并且移除了覆盖物的下部座椅构件210的俯视图。如上所述，下部座椅构件210可由座椅衬垫310以及第一和第二下侧垫320、330形成。如同样在上面介绍的，座椅衬垫310以及第一和第二下侧垫320、330中的每个都可包括安装在框架（未示出）上的泡沫本体920、930。

图9具体示出了便于将致动器322、332（图9中未示出）分别安装到第一和第二下侧垫320、330的泡沫本体920、930中的特性。在一个示例性实施方式中，每个泡沫本体920、930都限定了凹部922、932以便容纳致动器322、332中的一个。

图10是从下座椅构件210（图2）移除下来的座椅靠背构件220的前视图，其中遮盖物被移除。如上文讨论的，座椅靠背构件220可以由主座椅靠背部分375以及第一和第二靠背侧垫380、390形成。同样如上文介绍的，主座椅靠背部分375以及第一和第二靠背侧垫380、390中的每一个都可以包括安装在框架（未示出）上的泡沫本体970、980、990。图10特别示出了便于将致动器382、392（在图10中未示出）分别安装到第一和第二靠背侧垫380、390的泡沫本体980、990内的特征。在一个示例性实施方式中，每一个泡沫本体980、990限定凹部982、992以容纳致动器382、392中的一个。

图11是凹部982的更详细的视图，然而图11的描述还适用于凹部922、932、992中的任一个（图9和10）。如图10所示，凹部982在该示例性实施方式中是多层（或多阶）凹部。具体地，凹部982包括第一层1030、第二层1032和第三层1034。层1030、1032、1034的大小设置成紧固地容纳致动器382、392（图11中未示出）。另外参阅图7和8，第一层1030大小设置成具有容纳致动器壳体700的侧部壁702和底部壁706的相对尺寸。在插入侧部壁702和底部壁706时，第二层1032容纳致动器壳体700的顶部壁708。层1030、1032的壁起到在安装期间准确地定位致动器壳体700并且防止在操作期间致动器壳体700的横向和纵向移动的功能。另外参阅图12，该图是安装在凹部982中的致动器（例如，致动器382）的俯视图，可以设置较高的垫1100来在安装和操作期间覆盖致动器壳体700以及确保座椅舒适和座椅耐用性。较高的垫1100可以是配合在凹部982的第三层1034内的网状或泡沫垫。在安装时，致动器壳体700和较高的垫1100可以堆叠在凹部982内以便为相应侧垫380、390提供大体上不中断的平面。换句话说，安装的致动器382、392大体上放置成不凸出或凹入座椅靠背构件220。图13和14是分别沿着图12的安装在凹部（例如，凹部982）中的致动器（例如，致动器382）的线13-13和14-14截取的横截面图。作为该布置的结果，致动器382、392可以安装在泡沫本体980、990的最深和/或最厚部分中。在其他实施方式中，致动器382、392可以更接近于表面或者在泡沫本体980、990中更深。

如图11最清楚示出的，凹部982进一步包括通孔1036以便容纳线束360的部分，例如延伸穿过参阅图7和8论述的致动器壳体700的有线构件720。

再参阅图9，凹部922、932描绘为在下部座椅构件210的“顶”侧（或A表面）上。然而，在备选实施方式中，凹部可以在下部座椅构件210的下侧上的“底”侧（或B表面）上形成。

再参阅图9，图中示意性地示出了线束360的路径。具体地，导线通道952、956延伸穿过泡沫本体920、930来容纳线束360，以便电动机600（图6）电联接到触觉控制器350（图4）。通常，导线通道952、956包括容纳线束360到第一致动器322（图4）的第一导线954的第一导线通道以及容纳线束360到第二致动器332（图4）的另一个导线958的第二导线通道956。在一个示例性实施方式中，导线通道952、956可延伸到下部座椅构件210的一个公共侧。在图9的描绘中，导线通道952、956以及相关导线954、958从相应致动器322、332延伸穿过下部座椅构件210并且延伸到触觉控制器350。如图所示，触觉控制器350可相对于致动器322、332偏置，使得触觉控制器350更接近于一个控制器322（比另一个控制器332）。在一个示例性实施方式中，触觉控制器350可定位在下部座椅构件210下方，然而也可设置在其他位置。该布置导致导线954、958具有不同长度，例如导线958比导线954更长。导线954、958之间的长度差起到防止安装期间导线连接错误的功能。参阅描绘的示例性实施方式，导线954是较短导线，并且因此不能物理地到达远侧致动器332，从而反过来帮助确保导线954适当地联接到用于致动器322的指定控制器输出，例如用于右侧致动器322的导线954联接到触觉控制器350的左侧输出。在某些情况下，路径连接错误的导线可能不能够物理地到达触觉控制器350。控制器可在对置侧上额外具有输入端以便接纳导线954、958。如图9所示，一个示例性布置可具有从左侧致动器322联接到触觉控制器350的左侧的左侧导线954以及从右侧致动器332联接到触觉控制器350的右侧的右侧导线958。该布置另外可防止导线连接错误。除了导线954、958具有不同长度，在某些实施方式中，还可相对于导线954、958的长度选定通道952、956的长度来防止或减轻导线连接错误。例如，第二导线通道956可具有比第一导线954更长的长度。作为该实施方式的结果，第一导线954不能到达第二致动器（例如，不正确的致动器）。虽然未示出，但是与座椅靠背构件220相关联的导线可以具有相似的布置。具体地且如图4示意性地所示，第一导线（例如，更短的导线）仅具有延伸到一个致动器（例如，最近的致动器382或致动器392）的长度，从而防止或缓解导线连接错误。

相应地，通过经由容易觉察到的（例如，年老听力有障碍的驾驶员容易觉察到的）、良好定位的（例如，驾驶员直观且容易辨别出左和右触觉振动）以及接受性良好的（例如，驾驶员发现座椅振动警报但比听觉警报干扰小）方向性触觉座椅振动来警示驾驶员邻近车道中的车辆，本文所讨论的示例性实施方式能使驾驶员计划并执行更安全的车道变化。示例性实施方式特别能增加顾客对于侧面盲区和车道变化警报系统的满意度。

虽然在前面的具体实施方式中已经提供了至少一个示例性实施方式，但是应当理解的是，还存在大量变型。同样应当理解的是，所述一个或多个示例性实施方式仅是示例，而并非用于以任何方式限制本发明的范围、应用或构造。相反，前面的具体实施方式将向本领域技术人员提供实施所述一个或多个示例性实施方式的便利线路图。应当理解的是，在不偏离所附权利要求及其法律等同体所所述的本发明的范围的情况下，可以对元件的功能和布置做出各种改变。

Claims (17)

1.一种车辆座椅组件，包括：

座椅靠背构件，所述座椅靠背构件包括：

具有第一侧和第二侧的主座椅靠背部分，

定位在所述主座椅靠背部分的所述第一侧上的第一靠背侧垫，其中所述第一靠背侧垫包括泡沫本体，所述泡沫本体在所述第一靠背侧垫的顶部侧面中限定凹部，和

定位在所述主座椅靠背部分的所述第二侧上的第二靠背侧垫；以及

触觉警报组件，所述触觉警报组件包括定位在所述座椅靠背构件的所述第一靠背侧垫的所述凹部中的第一致动器，所述第一致动器配置成生成触觉警报的至少第一部分。

2.如权利要求1所述的车辆座椅组件，其中所述触觉警报组件进一步包括结合到所述第二靠背侧垫中的第二致动器，所述第二致动器配置成生成所述触觉警报的至少第二部分。

3.如权利要求2所述的车辆座椅组件，其中所述第一致动器和所述第二致动器分别定位在所述第一靠背侧垫和所述第二靠背侧垫中，使得所述触觉警报的第一部分和第二部分被隔离。

4.如权利要求1所述的车辆座椅组件，其中所述第一致动器包括壳体以及所述壳体内的电动机。

5.如权利要求4所述的车辆座椅组件，其中所述电动机包括可旋转偏心质量块，所述可旋转偏心质量块构造成产生所述触觉警报的第一部分。

6.如权利要求5所述的车辆座椅组件，其中所述壳体包括具有延伸表面的顶部壁。

7.如权利要求6所述的车辆座椅组件，其中所述壳体进一步包括底部壁以及将所述顶部壁联接到所述底部壁的多个侧部壁，并且其中所述顶部壁的面积比所述底部壁大至少50%。

8.一种驾驶员警报组件，包括：

包括座椅靠背构件的车辆座椅组件，所述座椅靠背构件具有带第一侧和第二侧的主座椅靠背部分、定位在所述座椅靠背部分的所述第一侧上的第一靠背侧垫以及定位在所述座椅靠背部分的所述第二侧上的第二靠背侧垫；以及

控制模块，所述控制模块配置成基于从一个或多个防碰撞系统接收的输入信号宣告碰撞状况并且基于所述碰撞状况生成警报命令信号；以及

触觉警报组件，所述触觉警报组件联接到所述控制模块并且配置成基于所述警报命令信号生成触觉警报，所述触觉警报组件包括：

第一致动器，所述第一致动器结合到所述第一靠背侧垫中并且配置成生成所述触觉警报的至少第一部分，以及

第二致动器，所述第二致动器结合到所述第二靠背侧垫中并且配置成生成所述触觉警报的至少第二部分。

9.如权利要求8所述的驾驶员警报组件，其中所述第一致动器和所述第二致动器分别定位在所述第一靠背侧垫和所述第二靠背侧垫中，使得通过所述触觉警报的第一和第二部分生成的振动彼此分离。

10.如权利要求8所述的驾驶员警报组件，其中所述第一靠背侧垫包括在所述第一靠背侧垫的顶部侧面中形成的第一凹部。

11.如权利要求8所述的驾驶员警报组件，其中所述第一致动器包括壳体以及所述壳体内的电动机，并且其中所述壳体包括具有延伸表面的顶部壁。

12.如权利要求11所述的驾驶员警报组件，其中所述壳体进一步包括底部壁以及将所述顶部壁联接到所述底部壁的多个侧部壁，并且其中所述顶部壁的面积比所述底部壁大至少50%。

13.如权利要求8所述的驾驶员警报组件，其中所述控制模块配置成宣告与车道变化警报警告相关联的第一碰撞状况以及与侧面盲区警告相关联的第二碰撞状况。

14.如权利要求13所述的驾驶员警报组件，其中所述控制模块配置成生成具有方向性控制的警报命令信号，从而当所述第一碰撞状况或所述第二碰撞状况与左车道相关联时，所述触觉警报组件启动所述第一致动器，并且当所述第一碰撞状况或所述第二碰撞状况与右车道相关联时，所述触觉警报组件启动所述第二致动器。

15.如权利要求13所述的驾驶员警报组件，其中所述车辆座椅组件进一步包括底部座椅构件，所述底部座椅构件具有座椅衬垫、定位在所述座椅衬垫的第一侧上的第一底部侧垫以及定位在所述座椅衬垫的第二侧上的第二底部侧垫，并且

其中所述触觉警报组件进一步包括结合到所述第一底部侧垫中的第三致动器以及结合到所述第二底部侧垫中的第四致动器。

16.如权利要求15所述的驾驶员警报组件，其中所述第三致动器和所述第四致动器分别定位在所述座椅靠背构件中，使得从所述第三致动器和所述第四致动器生成的振动彼此分离。

17.如权利要求15所述的驾驶员警报组件，其中所述控制模块配置成宣告与离开车道警告相关联的第三碰撞状况，并且生成具有方向性控制的警报命令信号，从而当所述第三碰撞状况与左车道相关联时，所述触觉警报组件启动所述第三致动器，并且当所述第三碰撞状况与右车道相关联时，所述触觉警报组件启动所述第四致动器。