CN110435517B - 触觉座椅的自动重新配置和校准 - Google Patents

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Abstract

本文描述了用于调整车辆的通知系统的技术方案。一种示例性方法包括由控制器接收所述车辆的乘员的乘员简档。方法还包括由控制器根据乘员简档调整触觉阵列，触觉阵列包括多个触觉致动器，调整包括激活触觉致动器的第一子集和停用触觉致动器的第二子集。此外，方法包括由触觉阵列通过使用激活的触觉致动器提供触觉反馈来向车辆的乘员提供通知。

Description

触觉座椅的自动重新配置和校准
背景技术
本公开涉及触觉装置，并且更具体地涉及车辆中的触觉座椅以向乘员提供警报，并且还涉及触觉座椅的自动重新配置和校准。
期望向乘员(诸如车辆驾驶员)提供警报以向驾驶员警告一个或多个事件，一个或多个事件可以由车辆的一个或多个传感器或其他系统自动检测以避免碰撞并改善车辆的安全性。期望使用触觉装置连同音频和视觉警报一起提供警报。另外，其他期望特征和特性从以下结合附图和前面的技术领域及背景技术进行的详细描述和所附权利要求中将变得显而易见。
发明内容
本文描述了用于调整车辆的通知系统的技术方案。根据一个或多个实施例，一种示例性方法包括由控制器接收车辆的乘员的乘员简档。方法还包括由控制器根据乘员简档调整触觉阵列，触觉阵列包括多个触觉致动器，调整包括激活触觉致动器的第一子集和停用触觉致动器的第二子集。此外，方法包括由触觉阵列通过使用激活的触觉致动器提供触觉反馈来向车辆的乘员提供通知。
乘员简档包括乘员在座椅组件上的乘员覆盖区。乘员简档还包括乘员的重量。调整触觉阵列还包括由控制器根据乘员简档来校准由激活的触觉致动器中的一个提供的触觉反馈的强度。调整触觉阵列还包括由控制器将触觉致动器分组为定向子组以向乘员提供对通知的空间感知。
此外，使用一个或多个传感器自动生成乘员简档，生成包括确定乘员的重量以及确定乘员的乘员覆盖区。方法还包括由控制器确定激活的触觉致动器中的一个是否未与乘员接触，作为响应，向乘员提供改变就座位置的警报。触觉致动器嵌入座椅组件中。
根据一个或多个实施例，一种用于向车辆的乘员提供通知的系统包括触觉警报装置，触觉警报装置包括触觉致动器阵列。系统还包括与触觉警报装置耦合的控制器，控制器配置为定制触觉致动器阵列。定制还包括由控制器接收乘员简档。定制还包括由控制器根据乘员简档调整触觉阵列，触觉阵列包括多个触觉致动器，调整包括激活触觉致动器的第一子集和停用触觉致动器的第二子集。定制包括由触觉阵列通过使用激活的触觉致动器提供触觉反馈来向车辆的乘员提供通知。
乘员简档包括乘员在座椅组件上的乘员覆盖区。乘员简档还包括乘员的重量。调整触觉阵列还包括由控制器根据乘员简档来校准由激活的触觉致动器中的一个提供的触觉反馈的强度。调整触觉阵列还包括由控制器将触觉致动器分组为定向子组以向乘员提供对通知的空间感知。
此外，使用一个或多个传感器自动生成乘员简档，生成包括确定乘员的重量以及确定乘员的乘员覆盖区。方法还包括由控制器确定激活的触觉致动器中的一个是否未与乘员接触，作为响应，向乘员提供改变就座位置的警报。触觉致动器嵌入座椅组件中。
根据一个或多个实施例，一种座椅组件包括触觉阵列，触觉阵列包括多个触觉致动器。座椅组件还包括与触觉阵列耦合的控制器，控制器配置为定制触觉阵列。定制包括由控制器接收用户简档。定制还包括由控制器根据用户简档调整触觉阵列，调整包括激活触觉致动器的第一子集和停用触觉致动器的第二子集。定制还包括由触觉阵列通过使用触觉致动器的第一子集提供触觉反馈来向座椅组件的用户提供通知。
用户简档包括用户在座椅组件上的覆盖区。用户简档还包括用户的重量。调整触觉阵列还包括由控制器根据用户简档来校准由激活的触觉致动器中的一个提供的触觉反馈的强度。调整触觉阵列还包括由控制器将触觉致动器分组为定向子组以向乘员提供对通知的空间感知。
此外，使用一个或多个传感器自动生成用户简档，生成包括确定用户的重量以及确定用户的乘员覆盖区。方法还包括由控制器确定激活的触觉致动器中的一个是否未与乘员接触，作为响应，向用户提供改变就座位置的警报。触觉致动器嵌入座椅组件中。
从以下结合附图的详细描述中，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点将容易显而易见。
附图说明
其他特征、优点和细节仅借助于示例出现在具体实施方式中，该详细描述参考附图，其中：
图1描绘了包括根据示例性实施例的驾驶员警报系统100的车辆的框图；
图2描绘了根据示例性实施例的车辆座椅组件的示意性侧视图；
图3是根据示例性实施例的座椅组件的俯视图；
图4描绘了根据示例性实施例的座椅组件的前视图；
图5描绘了具有作为触觉警报系统的一部分的多个触觉致动器的示例性座椅组件，多个触觉致动器基于用户覆盖区来进行配置和校准；
图6描绘了根据一个或多个实施例的触觉警报装置定制系统的框图；
图7描绘了根据一个或多个实施例的用于定制触觉警报装置的流程图；
图8描绘了根据一个或多个实施例的用于车辆的增强现实系统的框图；以及
图9描绘了根据一个或多个实施例的用于经由增强现实系统向驾驶员提供空间感知警报的流程图。
具体实施方式
以下描述仅仅具有示例性本质并且不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解的是，在整个附图中，对应的附图标号指示相同或对应的部分和特征。如本文所使用，术语模块是指可以包括执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或成组的)以及存储器模块的处理电路、组合逻辑电路，和/或提供功能的其他合适部件。
图1描绘了包括根据示例性实施例的驾驶员警报系统100的车辆10的框图。除了其他部件之外，驾驶员警报系统100还包括防撞模块(和/或相关子系统)110、触觉警报装置(或触觉反馈装置)120和控制模块130。在一个或多个示例中，驾驶员警报系统100还可以包括通信模块、感知模块和一个或多个附加警报装置，诸如视觉警报装置、听觉警报装置和信息娱乐警报装置。在一个或多个示例中，触觉警报装置120可以结合到车辆座椅组件200中。
在操作期间并且也如本文中更详细讨论的，控制模块130从防撞模块110接收输入信号。控制模块130评估输入信号，并且在适当时操作触觉警报装置120和/或其他警报装置以基于由所接收的输入信号指示的状况来警告驾驶员。例如，驾驶员警报系统100可以用于向驾驶员经过碰撞状况，使得可以发起规避操纵(例如，制动和/或转向)和/或自动碰撞缓解响应(例如，制动和/或转向)。替代地或另外地，驾驶员警报系统100基于被监控的远程车辆的一个或多个安全特性来警告远程车辆的驾驶员。替代地或另外地，驾驶员警报系统100向驾驶员提供关于车辆10附近的一个或多个物体的空间感知。虽然本文所示的附图描绘了元件的示例性布置，但是在实际实施例中可以存在附加的中间元件、装置、特征或部件。
防撞模块110可以包括一个或多个车载传感器(例如，相机、雷达、超声波和/或激光雷达)，其基于车辆传感器信号来检测碰撞的可能性。防撞模块110通常可以被实施为例如前方碰撞警告、车道偏离警告系统、车道保持辅助系统、前部停车辅助系统、后部停车辅助系统、前后自动制动系统、后部交叉交通警报系统、自适应巡航控制(ACC)系统、侧面盲点检测系统、变道警报系统、驾驶员注意系统、前方行人检测系统和后方行人检测系统。如本文，驾驶员警报系统100还可以包括通信模块以实现车辆之间和/或车辆(V2V)与基础设施之间的通信，以预测由于驾驶员的视线内部或者驾驶员的视线之外的交通或活动引起的潜在碰撞(例如，在驾驶员的视线之外检测到道路危险或前方交通拥堵)。在一个或多个示例中，防撞模块110和/或通信模块通信地耦合到控制模块130，控制模块基于车辆传感器信号和/或通信来评估碰撞的可能性。
触觉警报装置120包括一个或多个子模块或单元122、124和126，它们协作以校准并生成驾驶员的警报。触觉警报装置120可以包括监控单元122、用户定制单元124和识别单元126。可以明白，图1中所示的单元可以组合和/或进一步划分以类似地协调并提供驾驶员警报。
监控单元122监控车辆10的一个或多个部件以确定如果部件发生故障，则监控单元122可以生成警告消息、警告信号和/或可以被传达给车辆驾驶员或技师的故障状况状态。
用户定制单元124管理配置菜单的显示并管理从与配置菜单交互的用户接收的用户输入。此类配置菜单可以显示在车辆10内的显示装置上(例如，在信息娱乐系统显示器上)或远离车辆10的显示装置上。在各种实施例中，配置菜单包括可选选项，可选选项在被选择时允许用户配置与触觉警报装置120和/或其他警报装置相关联的各种警报设置。触觉警报组件120的警报设置可以包括但不限于振动的发生(例如，是否执行特定模式的振动)、座椅上的振动的位置/区域、振动的强度、振动的持续时间和/或振动脉冲的频率。基于从与配置菜单交互的用户接收的用户输入，用户定制单元124将用户配置的警报设置存储在警报设置数据库中。可以明白，警报设置数据库可以包括临时存储设置的易失性存储器、跨关键周期存储设置的非易失性存储器，或者易失性和非易失性存储器的组合。
在一个或多个示例中，例如通过将用户配置的警报设置与用户标识符相关联，用户配置的警报设置被存储为特定于不同用户。识别单元126基于用户标识自动识别驾驶员，并向用户定制单元124发送控制信号以因此调整触觉警报装置120的用户设置。用户标识符可以是用户登录信息，诸如用户名/密码组合、用户的生物信息(指纹、虹膜、面部等)，或用户携带的电子装置(密钥卡、RFID卡等)。用户定制单元124基于用户标识识别作为车辆10的‘驾驶员’的用户，并使用所识别的用户的用户配置的警报设置来调整触觉警报装置120的设置。
替代地或另外地，如果识别单元126不能在例如新用户的情况下识别驾驶员，或者如果驾驶员没有被存储的设置，则识别单元126使用触觉警报装置120的一个或多个触觉致动器来自动地估计用户的重量和覆盖区。识别单元126基于所估计的重量和覆盖区自动生成用户设置，用户设置被发送到用户定制单元124以因此调整设置。另外，识别单元126提供存储配置以供将来使用。
此外，识别单元126针对每个驾驶员调整主动致动器的子集随时间变化的动态重新配置。例如，识别单元126在车辆10的操作期间自动且动态地更新与第一用户相关联的用户设置。可以基于用户的姿势、用户的移动、来自座椅组件200中的触觉致动器的反馈等来执行自动重新校准。
图2描绘了根据示例性实施例的车辆座椅组件200的示意性侧视图。座椅组件200可以安装在车辆10的乘客区域的地板上。座椅组件200是用于汽车的驾驶员座椅，但是在其他示例性实施例中，座椅组件200可以是乘客座椅和/或实施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可以在任何合适类型的座椅组件中实施，座椅组件包括独立式座椅、长条座椅、按摩座椅等。
座椅组件200包括下部座椅构件210、座椅靠背构件220、头枕230和触觉警报装置120。下部座椅构件210限定大致水平的表面以支撑乘员(未示出)。座椅靠背构件220可以枢转地联接到下部座椅构件210并限定用于支撑乘员背部的大致垂直表面。头枕230可操作地联接到座椅靠背构件220以支撑乘员的头部。触觉警报装置120被示为与所示座椅组件200集成在一起。
图3是根据示例性实施例的座椅组件200的俯视图。如图3中所示，下部座椅构件210通常包括座盘310、第一下部垫板320和第二下部垫板330。下部垫板320、330通常分别被认为是下部座椅构件210的左外侧和右外侧。可以明白，在各种其他实施例中，座盘310可以没有下部垫板320、330，诸如平座。在图3中，下部垫板320、330布置在座盘310的纵向侧(例如，左侧和右侧)上以支撑乘员的腿和大腿。下部垫板320、330中的每一者可以被认为具有相对于主要行进方向的前端324、334和后端326、336。如所示，座椅靠背构件220可以在后端326、336处与下部垫板320、330的一部分重叠。如在座椅设计中通常认识到的，下部垫板320、330布置在下部座椅构件210的侧面上，通常与座盘310成一定角度。触觉警报装置120与和致动器阵列500连接的座椅组件200集成在一起，致动器阵列包括触觉致动器322、332、362和392。
图4描绘了根据示例性实施例的座椅组件200的前视图。座椅靠背构件220包括主座椅靠背部分375、第一靠背垫板380和第二靠背垫板390，但是其他布置也是可能的。靠背垫板380、390布置在主座椅靠背部分375的纵向侧(例如，左侧和右侧)上以支撑乘员背部的侧面。靠背垫板380、390中的每一者可以具有相对于座椅组件200的大致定向的底端384、394和顶端386、396。
触觉警报装置120被示为与所示座椅组件200集成在一起(图2)。例如，触觉警报装置120包括致动器阵列500，其包括安装在第一下部垫板320中的第一致动器322和安装在第二下部垫板330中的第二致动器332。触觉警报装置120还可以包括安装在第一靠背垫板380中的第三致动器382和安装在第二靠背垫板390中的第四致动器392。应当注意，在其他实施例中，阵列500可以包括位于座椅靠背构件220的任一侧上以及其他位置的任何数量的附加致动器。
图5描绘了具有作为触觉警报系统的一部分的阵列500中的多个触觉致动器的示例性座椅组件。如本文，基于用户覆盖区来配置和校准阵列500中的致动器。座椅组件200包括触觉警报装置120，其包括致动器阵列500，其中的第一组致动器510是活动的而第二组致动器520是不活动的。用户定制单元124基于用户覆盖区530来确定激活哪些致动器以及停用哪些致动器。在一个或多个示例中，用户识别单元126确定用户覆盖区530，并且基于覆盖区530的边界来确定要激活/要停用的致动器。落在覆盖区的边界内的致动器510被激活，而在边界外部的致动器520被停用。
本文的技术方案因此促进通过动态地重新配置致动器子集以及确定激活的致动器的适当驱动强度来基于用户的体型和个人偏好自动地调整座椅组件中的触觉致动器阵列。应理解，在图5中或在本文的任何其他附图中所示的致动器的数量是示例性的，并且在一个或多个实施例中，致动器的数量可以与本文所示的不同。出于解释目的，本文的描述将使用具有包括致动器322、332、382和392的阵列500的触觉警报装置120。
参考图3，致动器322、332、382、392被设置成独立地向左下侧、右下侧、左后侧、右后侧和/或其任何组合上的乘员产生期望的触觉信号。然而，在其他实施例中，可以在阵列500(图5)中或者在座椅底部、座椅靠背、座椅的其他部件或车辆的其他部件中提供附加的致动器。在一个示例性实施例中，致动器322、332、382、392安装在相应的垫板320、330、380、390中用于将致动器彼此振动隔离，使得致动器322、332、382、392的触觉振动彼此分离(或隔离)。因而，振动可以高度局部化。因此，当期望仅产生所有触觉致动器的子集(例如，一个或两个左侧致动器)时，座椅乘员不会经历可以通过座垫材料或座椅结构行进到另一个致动器位置(例如，右侧致动器)的无意振动。作为一个示例，在垂直于座椅垫板表面的激活的致动器位置处测量的垂直加速度的峰值振幅可以比平行于马达致动的旋转轴线的轴线测量的加速度的峰值振幅大至少七倍。
在一个或多个示例中，第一致动器322和第二致动器332定位在垫板320、330的前端324、334与座椅靠背构件220之间的距离的大约三分之二处。在一个示例性实施例中第一致动器322和第二致动器332(例如，致动器322、332的前边缘)可以与H点(或臀点)370横向对齐，如示意性所示。在其他实施例中，致动器322、332(例如，致动器322、332的后边缘)定位在H点370前方大约25cm处和/或H点370前方0cm至25cm之间。如在车辆设计中普遍认识到的，H点370是乘员髋部的理论相对位置，具体是身体的躯干和上腿部分之间的枢轴点。通常并且如上面所讨论的，致动器322、332的位置考虑了性能、耐用性和舒适性。本文讨论的示例性位置从更快和更准确的检测和解译(例如，感觉振动和识别警报方向)的角度实现有利的乘员响应，通常在数百毫秒的量级。
当用户坐在座椅组件200上时，或者当车辆10起动时，或者响应于发起用户识别的任何其他此类事件，确定用户覆盖区530可以是用户识别的一部分。激活和停用致动器在本文中称为“配置”触觉警报装置120中的致动器。此外，用户定制单元124还“校准”致动器，校准包括调整致动器的强度，继而调整振动量或者由每个致动器提供给驾驶员的触觉反馈。在一个或多个示例中，对确定致动器的校准可以仅限于激活的致动器510。此外，在一个或多个示例中，校准致动器对于所识别的用户是特定的。例如，致动器的强度将取决于用户设置和人口统计(例如，对于体重大的个人来说为低)。因此，用户定制单元124在激活触觉警报装置120时改善了乘员舒适度。
因此，座椅组件200中的致动器的配置和校准可以根据用户覆盖区530而变化。触觉警报装置120的此类定制改善了诸如车辆10用于汽车共享服务(例如MAVENTM)的情况下的用户体验和安全性。
替代地或另外地，致动器的配置和校准基于提供给用户的警报而变化。例如，基于由被驱动的座椅组件200中的致动器提供的特定触觉反馈，向驾驶员提供附加的上下文信息，例如方向(左、右等)。例如，致动器322、332、382、392可以分别单独地产生触觉警报的各个部分，或者可以单独地操作以产生整个响应。作为示例，两个靠背致动器382、392提供关于警报的本质和警报所指的方向的清晰信号，例如，左靠背致动器382向驾驶员快速发出脉冲：车辆正在接近左相邻车道和/或车辆在左侧盲点内。在这种与左车道相关联的警报的情况下使用致动器子集(而不是使用所有致动器，诸如通过也激活右致动器)的这种方向/空间感知警报可以减少乘员错误地将激活与右侧事件相关联的机会，否则这继而可能增加乘员确定发生左侧事件所花费的时间。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，座椅耐用性可以通过常用的滑动进入、颠簸和蠕动以及膝部负载耐用性座椅验证测试来测量。致动器322、332、382、392可以被设计成在超过150,000英里的车辆寿命中用于100,000个致动序列。其他致动器位置可能会影响乘员检测和警报效果、座椅舒适性和座椅耐用性。例如，如果触觉装置被放置在座椅底部的最前边缘处，则乘员在将他们的腿拉回到座椅的前部时可能不会感觉到座椅振动。
对触觉警报装置120中的致动器阵列的定制促进调整触觉致动器强度水平以最大化驾驶员舒适度。更进一步地，通过检测用户覆盖区530并因此定制触觉警报装置120中的致动器，车辆10可以确保触觉警报装置120与驾驶员之间的接触。
图6描绘了根据一个或多个实施例的触觉警报装置定制系统的框图。除了其他部件之外，触觉警报装置定制系统600还包括座椅组件200中的致动器阵列500。系统600还包括作为座椅组件200的一部分的一个或多个压力传感器605，其促进测量由坐在座椅组件200上的驾驶员施加的压力。在一个或多个示例中，压力传感器是嵌入座椅组件200中的按摩器。
系统600还包括触觉控制器650。在一个示例性实施例中，触觉控制器650对应于上面讨论的控制模块130，尽管触觉控制器650可以替代地是单独的控制器。触觉控制器650基于用户覆盖区530命令阵列500中的致动器，并且提供警报以产生由车辆10的驾驶员感觉到的触觉反馈。由触觉脉冲产生的触觉反馈指示警报的类型，例如，碰撞状况的本质。触觉控制器650确定适当的电压并确定例如向致动器提供电压的“接通”周期和不向致动器提供电压的“关闭”周期的脉冲宽度调制(PWM)模式。
在一个或多个示例中，触觉控制器650包括安培计652。替代地或另外地，安培计652可以是与控制器650耦合的外部电路。安培计652测量阵列中每个致动器的平均电流。触觉控制器650还包括处理单元654，其例如基于一个或多个计算机可执行指令来执行一个或多个计算。
系统600还可以包括人机界面(HMI)装置610，其促进驾驶员输入用户设置的一个或多个偏好。例如，HMI装置610可以包括用户可以用来输入用户设置的一个或多个按钮、触摸屏、传感器等。HMI装置610可以是车辆10的驾驶员-车辆界面。
系统600还包括一个或多个相机620，其用于捕获用户的一个或多个图像以确定用户覆盖区530。
图7描绘了根据一个或多个实施例的用于定制触觉警报装置的流程图。方法700包括在710处使用阵列500中的N个触觉致动器来估计座椅组件200上的力。估计力包括在712处测量来自阵列500中的每个触觉致动器的电流in。此外，方法包括在714处为阵列500中的每个触觉致动器计算力pn＝f(in)。在一个或多个示例中，函数f(i)是参数函数(例如，多项式)，其是预定函数。替代地，在一个或多个示例中，使用查找表(LUT)确定力，查找表被校准以将测量的电流转换为对应的重量值。使用安培计652测量电流值。
此外，方法700还包括在720处计算坐在座椅组件200上的驾驶员的估计重量。在一个或多个示例中，通过计算以下项来执行估计：
G＝∑wnpn+c 等式(1)
在这里，G是估计的驾驶员重量，wn是与阵列500中的N个触觉致动器中的每一者相关联的预定权重因子，并且c说明了不在座椅组件200上的驾驶员的附加重量(例如，腿)。在一个或多个示例中，权重因子wn是基于包括经验力值pn的回归和训练数据的参数。因此，重量估计值是来自座椅组件200上的触觉阵列500的所有力估计值的加权和。
替代地，在一个或多个示例中，使用当前测量值来直接计算重量估计值G。在这种情况下，可以通过计算以下项来执行估计：
G＝∑wnin+c 等式(2)
在这里，权重因子wn是基于包括经验电流值in的回归和训练数据的参数。
此外，方法700包括在730处确定驾驶员在座椅组件200上的占用率。通过将阵列中的每个触觉致动器的力值与相应的阈值Tn进行比较来确定占用率。在一个或多个示例中，来自阵列500的每个触觉致动器分别具有不同的阈值，例如，与座椅前部相比，座椅靠背的阈值可以更小。因此，如果pn>Tn，则触觉致动器被认为是致动器510的第一子集的将被激活(或保持激活)的一部分；并且如果pn≤Tn，则触觉致动器被认为是第二组致动器520的将被停用(或保持停用)的一部分。因此，驾驶员的覆盖区530由阵列500中的每个触觉致动器的占用率和位置来确定。
应当注意，在一个或多个示例中，座椅组件200可以包含应变仪或其他传感器以检测座椅组件200上用户的存在。在此类情况下，此类应变仪用于检测驾驶员的占用率。在一个或多个示例中，此类应变仪可以限于二进制检测(占用/未占用)并且可能不适合于重量估计。
方法700还包括在740处接收用户人口统计信息。人口统计信息可以包括性别、年龄、身高等。在一个或多个示例中，驾驶员可以例如经由HMI 620提供人口统计信息。替代地或另外地，可以经由相机610自动获得人口统计信息。替代地或另外地，可以从存储与用户标识符相关联的人口统计信息的存储装置访问人口统计信息。相机620和/或HMI 610用于接收用户标识符，诸如用户名/密码、生物识别、RFID信号(或任何其他短程通信信号)，并且访问用户人口统计信息。在一个或多个示例中，例如使用回归模型从座椅设置自动估计驾驶员的高度。
此外，方法700包括在750处计算阵列500中的触觉致动器的触觉激活强度I。在一个或多个示例中，使用I＝g(S,W,A,H)来确定强度，其中g是回归函数，S是性别，W是重量，A是年龄，且H是驾驶员的身高。替代地，使用将参数S、W、A和H映射到强度值的查找表来确定强度。在一个或多个示例中，计算出的强度I用在阵列500中的所有触觉致动器上。替代地，对于阵列500中的每个致动器，强度I被不同地缩放，使得所有致动器的强度可以相同或者每个致动器的强度不同。
在一个或多个示例中，在计算强度值时，将具有分布f(m)的缺失参数m(例如，性别、年龄)边缘化。例如，通过使用以下项计算强度来边缘化缺失参数m：
I′＝∫g(S,W,A)f(m)dm 等式(3)
分布是使用正在使用车辆10的目标市场上的经验数据的缺失参数m的已知分布。更进一步地，在一个或多个示例中，驾驶员可以在760处例如经由HMI 610调整计算出的强度值。因此，驾驶员可以覆盖自动计算的强度值中的一个或多个。
方法700还包括在770处重新配置触觉阵列500。重新配置包括在772处选择要激活的第一组触觉致动器510，并且在774处选择要停用的第二组触觉致动器520。重新配置还包括将阵列500中的某些致动器分组以传达例如如本文的方向信息。在776处，对第一组激活的致动器510执行分组。分组在特定的触觉致动器与乘员覆盖区530中的方向之间产生映射，其包含当前活动的触觉致动器。例如，激活的致动器可以被分组，诸如“前部->座椅底部的最下活动层”、“左前部->座椅底部的最左活动层”，以及“后部->座椅靠背的最上活动层”。应当理解，与上面列出的那些组相比，可以在不同的示例中形成不同的、附加的或更少的组。
方法700还包括在780处确定在组之间是否存在阻止提供方向信息的重叠。例如，例如如果最左侧和最右侧组相交，则重叠可能导致一组中的活动致动器数量不足。如果两组中的共同致动器的数量高于预定阈值，则确定重叠。
如果检测到重叠，则方法700包括在782处向驾驶员提供警报以改变座椅组件200上的就座位置。在一个或多个示例中，诸如通过经由阵列500中的所有触觉致动器产生触觉反馈，经由触觉阵列500提供警报。在一个或多个示例中，警报可以使用由阵列500中的致动器提供的特定模式的触觉反馈。此外，在一个或多个示例中，在检测到重叠的情况下，方法700包括在784处配置HMI 640以提供关于方向信息的警报，而不是使用触觉阵列500。例如，HMI 610可以配置为显示表示车辆10的图像，其中警报指示警报的方向方面，诸如表示车辆10的图像的特定侧上的图像/动画。
方法700还包括在790处根据计算出的强度值来校准阵列500中的致动器。在一个或多个示例中，无论是否检测到重叠，都校准致动器。替代地，在一个或多个示例中，仅在未检测到重叠时才校准致动器。在一个或多个示例中，在向驾驶员提供警报以改变他的/她的位置时，系统600重复方法以确定用户覆盖区530并且一旦没有检测到重叠就校准致动器。
例如在预定时间间隔之后，周期性地重复方法700。替代地或另外地，当座椅位置改变时发起方法700。替代地或另外地，当车辆10点火时，重复方法700。替代地或另外地，响应于经由HMI 610得到的请求，按需发起方法700。
因此，一个或多个实施例促进确保触觉阵列与驾驶员之间的适当接触。此外，一个或多个实施例促进调整触觉致动器强度水平以最大化驾驶员舒适度。因此，除了改善用户体验之外，本文描述的技术方案还改善触觉警报装置120并提供了车辆10的改善安全性。技术方案通过使用触觉、相机等自动确定驾驶员信息来促进此类改善。当驾驶员在座椅上移动时，本文描述的技术方案进一步动态地重新配置触觉致动器。此外，技术方案将触觉致动器校准为自动确定的触觉强度设置。本文的技术方案因此基于用户的体型和个人偏好自动地调整座椅中的触觉致动器阵列，从而促进动态地重新配置致动器子集以及确定适当驱动强度。用户可以是车辆10的驾驶员。替代地或另外地，例如在车辆10是自主车辆的情况下，用户可以是车辆10的乘客。因此，在一个或多个示例中，本文的技术方案使用和/或确定用于提供对触觉警报装置120的自动重新配置和校准的乘员简档。乘员简档可以是驾驶员简档或乘客简档。
在一个或多个实施例中，可以与座椅组件200集成的触觉警报装置120用于提供增强现实特征以提高驾驶员的空间意识以进一步降低安全风险和改善用户体验。例如，使用触觉警报装置120连同诸如HMI 610等其他部件的增强现实系统可以减少由远程车辆的分心的、心不在焉的和/或鲁莽的驾驶员引起的事故。此外，增强现实系统可以在车辆10从自主操作模式转换到手动操作模式期间促进改善驾驶员的信任、可靠性和重新接合。
图8描绘了根据一个或多个实施例的用于车辆的增强现实系统的框图。所示的增强现实系统800包括传感器融合模块810、驾驶员监控系统(DMS)820、远程驾驶员监控系统(RDMS)830、优先级化模块840、映射模块850、触觉警报装置120、显示系统860和声学系统870以及其他部件。在一个或多个示例中，传感器融合模块810可以是本文描述的防撞模块110的一部分。应当理解，传感器融合模块810和防撞模块110可以互换使用。
传感器融合模块810基于车辆10的监控车辆10的预定周围/附近的物体的一个或多个车载传感器产生物体轨迹，车载传感器诸如激光雷达、相机、雷达、V2V等。传感器融合结合了感官数据或从不同来源导出的数据，使得所得信息比单独使用这些信号源时的不确定性更小。在一个或多个示例中，对来自具有重叠视场的传感器的感官数据执行传感器融合。传感器融合模块810的结果提供关于车辆10的预定附近的一个或多个物体的信息。例如，物体信息包括距车辆10的距离和指示物体相对于车辆10的方向的方向信息。
DMS 820计算并提供车辆10的驾驶员的驾驶员注意力等级(或分数或等级)。在一个或多个示例中，使用已知技术并基于车辆10上用于监控驾驶员的一个或多个传感器来计算驾驶员注意力。例如，跟踪驾驶员的眼睛注视的一个或多个传感器以及驾驶员正在看的方向。其他类型的传感器和测量值可以用于通过DMS 820测量驾驶员注意力。
RDMS 830监控一个或多个远程车辆(除车辆10之外的车辆)和/或远程物体，并基于远程车辆的驾驶特性提供远程车辆的鲁莽分数。在一个或多个示例中，传感器融合模块810向RDMS 830提供数据，RDMS使用输入数据来确定远程车辆的鲁莽分数。RDMS 830还可以确定物体的行进速度，以及当物体可能与物体碰撞时的预测碰撞时间。此外，物体信息可以包括物体的轨迹(轨迹是物体的先前位置的集合)以及物体的预测轨迹。
优先级化模块840从传感器融合模块810、DMS 820和RDMS 830接收输出以产生针对驾驶员的警报。警报可以包括突出显示由一个或多个车载传感器和/或系统跟踪的一个或多个物体。例如，优先级化模块840使用从传感器融合模块810接收的诸如与每个物体相关联的拦截时间(TOI)、距离和速度等度量来确定被跟踪的每个物体的优先级分数。例如，远程物体的优先级分数与TOI和/或距车辆10的距离成反比，因此，给予更靠近车辆10或可能更早到达车辆10的远程物体更高的优先级(反之亦然)。在一个或多个示例中，TOI可以是本文前面描述的预测碰撞时间。
此外，优先级化模块840可以基于来自DMS 820的输出结合缩放的度量。较高的缩放因子用于驾驶员未观看的方向上的物体，例如当驾驶员看向远处时对车辆10前方的物体的较高缩放因子。在一个或多个示例中，优先级化模块840进一步基于计算出的优先级分数从被跟踪的那些物体中选择前Q个物体。优先级化模块840因此确定向驾驶员呈现哪些远程物体以防止信息过载。优先级化是基于远程物体度量，诸如距离、拦截时间和速度，度量可以对每个度量使用权重因子进一步组合成单个分数。权重因子可以包含上下文信息-诸如驾驶员注意力、驾驶环境(例如，城市与农村、高速公路等)、远程车辆鲁莽分数。
映射模块850将选定的Q个物体映射到增强现实系统800的一个或多个输出装置，即，触觉警报装置120、显示装置860和声学系统870，以提供与具有被映射的输出装置的物体相关联的警报。例如，映射模块850可以将物体的TOI映射到触觉警报装置120的触觉脉冲率或强度；即，根据TOI校准和改变阵列500中的致动器的强度。例如，随着TOI减小，强度增加。另外，映射模块850将TOI映射到显示装置860中的物体的视觉表示。例如，具有在特定预定范围内的TOI的物体使用与该范围相关联的颜色来显示，或者可以随着TOI减小而强度增加的速率闪烁，或者基于其距车辆10的距离以不同的图像学显示。另外，映射模块850将TOI映射到由声学系统870产生的可听警报。例如，如果TOI低于预定阈值，则经由声学系统870产生声音警报，或者警报的音调或强度随着TOI反向变化。
显示装置860可以是抬头显示器(HUD)、触摸屏或向驾驶员提供视觉反馈的任何其他显示系统。在一个或多个示例中，显示装置860提供由一个或多个车载传感器跟踪的物体的3D或2D投影。显示装置860可以提供附加的视觉反馈，诸如关于车辆10的一个或多个部件的信息。声学系统870是向驾驶员提供音频反馈的系统。在一个或多个示例中，声学系统870可以包括车辆10的一个或多个扬声器或任何其他音频反馈装置。
图9描绘了根据一个或多个实施例的用于经由增强现实系统向驾驶员提供空间感知警报的流程图。所描绘的方法900包括在910处计算/接收车辆10附近的远程物体的度量。RDMS 830基于传感器融合数据来确定度量。在一个或多个示例中，度量是物体距车辆10的距离。替代地，度量是物体对车辆10的TOI。物体可以是车辆10的预定附近的任何物体。例如，物体可以是静止物体、行人、另一车辆等。
在一个或多个示例中，在915处，度量是远程车辆的鲁莽分数。在一个或多个示例中，使用由一个或多个传感器检测到的远程车辆的一个或多个标识符从远程服务器访问鲁莽分数。例如，使用传感器对远程车辆捕获的车牌号、车辆识别号等来确定鲁莽分数。
替代地或另外，鲁莽分数是基于监控远程车辆的一个或多个驾驶特性。例如，车辆10的车载传感器监控远程车辆的一个或多个驾驶特性，并使用驾驶特性来计算远程车辆的鲁莽分数。在一个或多个示例中，RDMS 830使用传感器融合和/或V2X/无线数据来监控诸如远程车辆的速度、转向和车道违规等驾驶特性。例如，传感器融合数据提供远程车辆的移动轨迹。RDMS 830使用远程车辆的移动轨迹数据来执行傅立叶分析、卡尔曼滤波或其他分析或其组合以确定一个或多个驾驶特性。
例如，RDMS 830通过使用远程车辆的移动轨迹确定远程车辆的偏差振幅和偏差频率来计算远程车辆的横向可变性。移动轨迹是远程车辆在预定时间量内的位置数据的集合。偏差振幅指示远程车辆偏离远程车辆正在行驶的车道中心的偏差量。偏差频率指示远程车辆偏离远程车辆正在行驶的车道中心时的频率。横向可变性是偏差振幅与偏差频率的组合。
此外，RDMS 830根据移动轨迹数据来确定远程车辆的突然制动。例如，RDMS 830根据移动轨迹数据来确定远程车辆在预定时间窗口内的最大减速度。此外，RDMS 830确定与远程车辆的速度限制的偏差。RDMS 830使用这些驾驶特性中的一者或多者来计算远程车辆的鲁莽性分数。例如，RDMS 830使用指数移动平均值将每个驾驶特性减小到单个值，并将鲁莽分数计算为减小值的预定函数。替代地，可以使用具有减小值的查找表来确定鲁莽分数。
应当注意，可以在其他示例中使用其他驾驶特性来确定鲁莽分数。此外，应当注意，虽然本文描述了鲁莽分数的示例，但是在其他示例中，计算远程车辆(和其他物体)的其他度量。
方法900还包括在920处将计算出的度量映射到增强现实系统800。如本文，映射包括确定增强现实系统800的一个或多个输出装置的一个或多个定制参数。例如，映射模块850在922、924和926处基于计算出的度量来确定触觉警报装置120的强度/脉冲速率、显示装置860中的物体的颜色以及对声学系统870中的物体的可听警报。在一个或多个示例中，映射包括使用对应的查找表来确定输出装置的参数。替代地或另外，使用利用计算出的度量作为输入值的预定公式来确定参数。应当注意，如果优先级化模块840基于计算出的度量指示物体是要警告驾驶员的Q个物体中的一者，则执行映射。
方法还包括在930处根据计算出的度量的映射来定制增强现实系统800。执行定制以向驾驶员提供物体的空间感知。例如，定制包括配置和校准触觉警报装置120中的一个或多个致动器，如本文。
此外，校准可以包括通过改变物体的表示的颜色/大小或任何其他属性或其组合来调整显示装置860的输出，例如以指示计算出的度量的强度/紧迫性。还可以定制显示器以提供物体的方向信息。更进一步地，校准可以包括调整声学系统870的音频输出以指示包括强度/紧迫性和方向信息的度量。例如，诸如通过使用驾驶员的特定侧上的一个或多个扬声器指示物体的方向以及使用特定模式/音调/可听/音量指示度量的紧迫性，音频输出提供定向音频。
方法900还包括在940处经由增强现实系统800向驾驶员提供空间感知警报，其包括远程物体的方向信息和计算出的度量的强度。提供警报包括使触觉警报装置120、显示装置860和声学系统870中的一者或多者使用定制产生输出。
本文描述的技术方案促进使用增强现实来增加驾驶员空间感知。本文描述的技术方案通过经由包括触觉警报装置、视觉输出装置和声学装置的一个或多个输出装置提供空间感知来提供对增强现实系统的改善。在一个或多个示例中，警报提供附近物体(诸如人、车辆)的位置，其被映射到阵列中的不同触觉致动器的强度。技术方案进一步促进远程驾驶员监控系统基于从传感器融合轨迹和地图信息导出的特征为远程物体分配分数，优先级化系统可以利用特征来根据分配的分数定制增强现实系统。此外，本文描述的技术方案促进与触觉阵列、显示器和/或声学装置的远程物体映射传送到一个或多个远程物体的驾驶员位置和重要性。
虽然已经参考示例性实施例描述了以上公开，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可进行各种改变并且可用等同物替换其元件。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应本公开的教导。因此，希望本公开不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入本申请范围内的所有实施例。

Claims (9)

1.一种用于调整车辆的通知系统的方法，所述方法包括：
由控制器接收所述车辆的乘员的乘员简档，其中所述乘员简档包括所述乘员在座椅组件上的乘员覆盖区；
由识别单元基于用户标识确定乘员的识别以及来自乘员简档的相关联的乘员覆盖区；
由所述控制器根据所述乘员简档调整触觉阵列，所述触觉阵列包括多个触觉致动器，所述调整包括基于与乘员覆盖区相关联的边界，激活所述触觉致动器的第一子集和停用所述触觉致动器的第二子集；以及
由所述触觉阵列通过使用所述激活的触觉致动器提供触觉反馈来向所述车辆的所述乘员提供通知。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述乘员简档包括所述乘员的重量。
3.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述触觉阵列还包括：
由所述控制器根据所述乘员简档来校准由所述激活的触觉致动器中的一个提供的所述触觉反馈的强度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述触觉阵列还包括：
由所述控制器将所述触觉致动器分组为定向子组以向所述乘员提供对所述通知的空间感知。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括使用一个或多个传感器自动产生所述乘员简档，所述产生包括：
确定所述乘员的重量；以及
确定所述乘员的乘员覆盖区。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由所述控制器确定所述激活的触觉致动器中的一个是否未与所述乘员接触；以及
作为响应，向所述乘员提供改变就座位置的警报。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述触觉致动器嵌入座椅组件中。
8.一种用于向车辆的乘员提供通知的系统，所述系统包括：
识别单元；
触觉警报装置，其包括触觉致动器阵列；以及
与所述触觉警报装置耦合的控制器，所述控制器配置为定制所述触觉致动器阵列，所述定制包括：
由控制器接收乘员简档，其中所述乘员简档包括所述乘员在座椅组件上的乘员覆盖区；
由识别单元基于用户标识确定乘员的识别以及来自乘员简档的相关联的乘员覆盖区；
由所述控制器根据所述乘员简档调整触觉阵列，所述触觉阵列包括多个触觉致动器，所述调整包括基于与乘员覆盖区相关联的边界，激活所述触觉致动器的第一子集和停用所述触觉致动器的第二子集；以及
由所述触觉阵列通过使用所述激活的触觉致动器提供触觉反馈来向所述车辆的所述乘员提供通知。
9.根据权利要求8所述的系统，还包括：
座椅组件，所述触觉警报装置嵌入所述座椅组件中。
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