CN211765231U - 一种用于方位提醒的坐垫式触觉发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，包括：坐垫本体，在坐垫本体内设置有多个振动装置，振动装置设置在不同的方向；在坐垫本体内还设置有电路板，电路板上设置有通信模块和振动控制模块，振动控制模块的输出端与每个振动装置分别连接。该坐垫式触觉发生器可以通过操作员的坐垫本体内相应的振动装置振动，使操作员产生触觉感受，以提醒操作员此时具有危险情况，操作员还可以根据振动装置的振动方向，确定告警目标的方位，从而使告警信息的提醒更加直接安全，且振动提醒优于视觉提醒，在视觉疲劳时，振动信号更容易引起操作员的注意，帮助操作员及时作出反应，规避危险。

Description

一种用于方位提醒的坐垫式触觉发生器

技术领域

本实用新型属于辅助驾驶领域，具体涉及一种用于方位提醒的坐垫式触觉发生器。

背景技术

当前对于危险作业操作员如机动车司机、缆车驾驶员、飞行员等，在作业过程中需要时刻保持高度警惕，以防危险事故发生。但是如果长时间驾驶，容易出现视觉疲劳，对于出现的一些危险情况无法及时作出反应，存在较大的安全隐患。一般可以通过视觉人机交互界面显示告警目标、或者听觉雷达语音报警等方式在发生危险时提醒危险的发生。操作员可以通过视觉显示画面及时感知危险并迅速采取应对措施。但是人机交互界面上画面信息量大且更新速度很快，对时效性的要求非常高，因此，当操作员长期通过视觉显示画面来查看告警信息时，容易产生视觉疲劳，可能存在对告警信息的遗漏，或不能及时对告警目标方位进行识别，从而面对危险不能及时采取有效的应对措施，带来安全隐患。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，以解决危险作业操作员通过现有人机交互界面感知危险时可能存在对告警信息的遗漏，或不能及时对告警目标方位进行识别，带来安全隐患的问题。

本实用新型实施例提供了一种用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，包括：坐垫本体，在坐垫本体内设置有多个振动装置，振动装置设置在不同的方位；在坐垫本体内还设置有电路板，电路板上设置有通信模块和振动控制模块，振动控制模块的输出端与每个振动装置分别连接。

可选地，振动控制模块包括单片机，单片机的输入端口与通信模块连接，单片机的一个输出端口的一位连接一个振动装置的第一电极，单片机的另外一个输出端口的一位连接一个振动装置的第二电极。

可选地，一个输出端口的一位和振动装置的第一电极通过第一开关功率管连接；另外一个输出端口的一位与振动装置的第二电极通过第二开关功率管连接。

可选地，第一开关功率管、第二开关功率管、单片机和通信模块分别与电源连接。

可选地，振动装置的方位个数为8个，设置在中心点的四周，平分水平360 度，相邻振动装置与中心点的连线之间的夹角为45度。

可选地，坐垫本体包括发泡部分，振动装置内嵌在发泡部分内部，振动装置的上表面与发泡部分的上表面齐平。

可选地，发泡部分的上表面沿人体落座的方向的中部设置有凸起部。

可选地，坐垫为方形或圆形或椭圆形。

可选地，坐垫的厚度为50mm－70mm。

可选地，振动装置的厚度为20mm－40mm。

本实用新型的有益效果：

通过在坐垫本体内设置多个振动装置，其中振动装置设置在不同的方向，在坐垫本体内还设置有电路板，电路板上设置有通信模块和振动控制模块，振动控制模块的输出端与每个振动装置分别连接，从而通信模块获取到告警信息时，可以通过振动控制模块控制相应的振动装置进行振动。在操作员作业时，当出现危险情况时，可以通过操作员的坐垫本体内相应的振动装置振动，使操作员产生触觉感受，以提醒操作员此时具有危险情况，操作员还可以根据振动装置的方向，确定告警目标的方位，从而告警信息的提醒更加直接、安全，且不会增加操作员人体上的额外负荷。并且振动提醒与传统的视觉提醒相比，更容易引起操作员的注意，从而操作员可以及时作出反应，解决危险作业操作员通过现有人机交互界面感知危险时可能存在对告警信息的遗漏，或不能及时对告警目标方位进行识别而带来安全隐患的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例中用于方位提醒的坐垫式触觉发生器的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例中用于方位提醒的坐垫式触觉发生器的另一结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例中振动控制模块的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例中振动控制模块控制电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，如图1 所示，包括：坐垫本体1，在坐垫本体1内设置有多个振动装置2，振动装置2 设置在不同的方位；在坐垫本体1内还设置有电路板3，电路板3上设置有通信模块31和振动控制模块32，振动控制模块32的输出端与每个振动装置2分别连接。

具体的，振动装置2可以为微型振动电机、振子中的一种。本实施例以振动装置2为柱状式微型振动电机为例进行说明。在每个方位可以设置一个或多个柱状式微型振动电机。在其他实施例中，例如，如图2所示，振动装置2也可以为纽扣式微型振动电机，在每个方位可以间隔设置多个纽扣式微型振动电机。坐垫式触觉发生器可以根据方位的需求设置触觉点位，例如，2点位触觉、 4点位触觉、6点位触觉、8点位触觉或9点位触觉等。通信模块31可以为有线通信模块或无线通信模块，优选地，通信模块31为无线通信模块。例如，蓝牙通信模块或无线WIFI通信模块。通信模块31可以与外设的人机交互界面或移动终端等进行通信，接收告警信息。通信模块31与振动控制模块32连接，振动控制模块32根据告警信息控制相应的振动装置进行振动。

通过在坐垫本体内设置多个振动装置，其中振动装置设置在不同的方向，在坐垫本体内还设置有电路板，电路板上设置有通信模块和振动控制模块，振动控制模块的输出端与每个振动装置分别连接，从而通信模块获取到告警信息时，可以通过振动控制模块控制相应的振动装置进行振动。在操作员作业时，当出现危险情况时，可以通过操作员的坐垫本体内相应的振动装置振动，使操作员产生触觉感受，以提醒操作员此时具有危险情况，操作员还可以根据振动装置的方向，确定告警目标的方位，从而告警信息的提醒更加直接、安全，且不会增加操作员人体上的额外负荷。并且振动信号不同于视觉信号，在视觉疲劳时，振动信号更容易引起操作员的注意，并根据振动装置的方向，确定告警目标的方位，从而及时作出反应，可以解决危险作业操作员通过现有人机交互界面感知危险时可能存在对告警信息的遗漏，或不能及时对告警目标方位进行识别，带来安全隐患的问题。

在可选的实施例中，如图3所示，振动控制模块31包括单片机311，单片机311的输入端与通信模块31连接，单片机311的一个输出端口的一位连接一个振动装置2的第一电极，单片机311的另外一个输出端口的一位连接一个振动装置2的第二电极。

具体地，以TI公司的MSP430F5152型号单片机，单片机具有2路输出端口为例进行说明，但并非对单片机及单片机输出的限定。单片机311具有P2和 P3输出端口，P2输出端口包括P2.0－P2.7的8个输出位。P3输出端口分别包括P3.0－P3.7的8个输出位。单片机311可以组成8X8开关矩阵，开关矩阵的每个节点可以控制一个振动装置2，因此该单片机311可以独立控制8×8个振动装置2工作。当然，在其他实施例中，可以根据实际需要设定的振动装置的个数及方向，调整输出位的个数。

通过单片机的一个输出端口的一位连接一个振动装置的第一电极，单片机的另外一个输出端口的一位连接一个振动装置2的第二电极，从而单片机与各振动装置分别连接，可以独立控制各振动装置，每次只控制一个振动装置进行振动。

在可选的实施例中，如图4所示，一个输出端口的一位和振动装置的第一电极通过第一开关功率管连接；另外一个输出端口的一位与振动装置的第二电极通过第二开关功率管连接。具体地，在图4中，圆圈代表振动装置2，在开关矩阵的每个节点上，都连接有第一开关功率管(如图4中X0－X7所示)和第二开关功率管(如图4中Y0－Y7所示)。单片机311的一个输出端口的一位通过第一开关功率管连接振动装置2的第一电极，另外一个输出端口的一位通过第二开关功率管连接振动装置2的第二电极。开关功率管通电的充分必要条件是当前节点的P2.X和P3.Y都是通电电平(低电平)。当单片机311收到人机交互界面通过蓝牙发送的数据后，单片机311就通过P2端口的X位和P3端口的Y 位输出给相应的开关功率管，开关功率管通电，振动装置工作。例如，如果X＝4 和Y＝6是低电平时，振子46工作。

在可选的实施例中，第一开关功率管、第二开关功率管、单片机和通信模块分别与电源连接。具体地，第一开关功率管、第二开关功率管、单片机311 和通信模块31工作时，都需要外接电源，电源可以是储能电池。

在可选的实施例中，振动装置的方位个数为8个，设置在中心点的四周，平分水平360度，相邻振动装置与中心点的连线之间的夹角为45度。具体地，对于操作员告警方位的提醒，需要不同方位的振动装置2，一般的，人们普遍设置的方位是前、后、左、右、左前、右前、左后和右后方向。因此，可以设置振动装置的方位为8个，振动装置2的个数为8个，分别设置在坐垫本体中心点的四周，并且在水平360度内均匀设置。坐垫式触觉发生器为8点位触觉或9点位触觉。本实施例以8点位触觉为例进行说明。8点位触觉的每个点位的触觉对应一个方位，分别为前、后、左、右、左前、右前、左后和右后方位。这样设置可以对操作员进行8个方位的提醒，使得操作员可以及时地对告警目标的方位进行识别，从而及时采取相应的措施。

在可选的实施例中，坐垫本体包括发泡部分，振动装置内嵌在发泡部分内部，振动装置的上表面与发泡部分的上表面齐平。具体地，发泡部分由各种适合的发泡材料制成，例如聚氨酯材料等。发泡部分可以构成坐垫本体1的主体，以便为驾驶员提供有弹性的舒适座位。振动装置2内嵌在发泡部分内部，从而振动装置2的设置不会引起操作员坐的不舒适，并且振动装置2的上表面与发泡部分的上表面齐平，从而振动装置2的振动墙布不需要太大，便可以传达到操作员。

在可选的实施例中，为了更好的使操作员感受到振动，可以在发泡部分的上表面沿人体落座的方向的中部设置凸起部。

在可选的实施例中，坐垫为方形或圆形或椭圆形。具体地，坐垫的形状可以是多样的，可以随操作员驾驶舱内的座椅进行变化。优选地，坐垫的形状为方形。

在可选的实施例中，为了达到舒适性及振动效果，坐垫的厚度优选为50mm －70mm。

在可选的实施例中，为了使得坐垫舒适及使操作员感受振动装置的振动效果，振动装置的厚度优选为20mm－40mm。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，其特征在于，包括：

坐垫本体，在所述坐垫本体内设置有多个振动装置，所述振动装置设置在不同的方位；在所述坐垫本体内还设置有电路板，所述电路板上设置有通信模块和振动控制模块，所述振动控制模块的输出端与每个所述振动装置分别连接。

2.根据权利要求1所述的用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，其特征在于，所述振动控制模块包括单片机，所述单片机的输入端口与所述通信模块连接，所述单片机的一个输出端口的一位连接一个所述振动装置的第一电极，所述单片机的另外一个输出端口的一位连接一个所述振动装置的第二电极。

3.根据权利要求2所述的用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，其特征在于，所述一个输出端口的一位和所述振动装置的第一电极通过第一开关功率管连接；所述另外一个输出端口的一位与所述振动装置的第二电极通过第二开关功率管连接。

4.根据权利要求3所述的用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，其特征在于，所述第一开关功率管、第二开关功率管、所述单片机和所述通信模块分别与电源连接。

5.根据权利要求1所述的用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，其特征在于，所述振动装置的方位个数为8个，设置在中心点的四周，平分水平360度，相邻所述振动装置与中心点的连线之间的夹角为45度。

6.根据权利要求1所述的用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，其特征在于，所述坐垫本体包括发泡部分，所述振动装置内嵌在所述发泡部分内部，所述振动装置的上表面与所述发泡部分的上表面齐平。

7.根据权利要求6所述的用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，其特征在于，所述发泡部分的上表面沿人体落座的方向的中部设置有凸起部。

8.根据权利要求1所述的用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，其特征在于，所述坐垫为方形或圆形或椭圆形。

9.根据权利要求1所述的用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，其特征在于，所述坐垫的厚度为50mm－70mm。

10.根据权利要求9所述的用于方位提醒的坐垫式触觉发生器，其特征在于，所述振动装置的厚度为20mm－40mm。

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