DE102015112902A1

DE102015112902A1 - Haptische Warnsysteme und Verfahren für Fahrzeugsitzlehnen

Info

Publication number: DE102015112902A1
Application number: DE102015112902.7A
Authority: DE
Inventors: Mark Stebbins; Raymond Kiefer
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2015-08-05
Publication date: 2016-02-11
Also published as: CN105365668B; US9545879B2; US20140346823A1; CN105365668A

Abstract

Es wird eine Fahrzeug-Sitzbaugruppe bereitgestellt. Die Baugruppe umfasst ein Sitzlehnenelement und eine haptische Warnbaugruppe. Die haptische Warnbaugruppe umfasst einen ersten Aktuator, der in dem Sitzlehnenelement integriert ist. Der erste Aktuator ist konfiguriert, um mindestens einen ersten Teil einer haptischen Warnung zu generieren.

Description

PRIORITÄTSANSPRUCH
Die vorliegende Anmeldung nimmt die vorläufige US-Anmeldung Nr. 61/663,516, eingereicht am 22. Juni 2012, in Anspruch, die hiermit zur Bezugnahme übernommen wird. Die vorliegende Anmeldung ist eine Teilfortsetzung der US-Anmeldung Nr. 13/894,279, eingereicht am 14. Mai 2013 und hiermit zur Bezugnahme übernommen, und nimmt diese in Anspruch.
TECHNISCHES GEBIET
Das technische Gebiet betrifft im Allgemeinen Fahrerwarnsysteme und -verfahren und betrifft genauer gesagt Fahrerwarnsysteme und -verfahren, die haptische Geräte umfassen, die einer Fahrzeug-Sitzbaugruppe zugeordnet sind.
HINTERGRUND
Kollisionsvermeidungssysteme warnen Fahrer vor möglichen Kollisionsrisiken, die sich in der Blicklinie des Fahrers (z.B. durch bordeigene Fahrzeugsensoren erkannt) oder außerhalb der Blicklinie des Fahrers (z.B. aus drahtlosen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationen und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikationen bestimmt) befinden können. Kollisionsvermeidungssysteme können sichtbare und/oder hörbare Warnungen erzeugen, um einen Fahrzeugfahrer vor den möglichen Kollisionsrisiken zu warnen. Fahrzeugkonstrukteure entwickeln jedoch weiterhin wirksamere Mechanismen, um den Fahrer vor einem Zustand vorzuwarnen, der seine Aufmerksamkeit benötigt, insbesondere durch haptische Warnbaugruppen.
Entsprechend ist es wünschenswert, Verfahren und Systeme zum Warnen eines Fahrers des Fahrzeugs unter Verwendung eines haptischen Gerätes, insbesondere verbesserte Verfahren und Systeme, die wirksamere haptische Warnungen generieren, bereitzustellen. Andere wünschenswerte Merkmale und Kennzeichen der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen und dem vorstehenden technischen Gebiet und Hintergrund gesehen hervorgehen.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beispielhaften Ausführungsformen werden nachstehend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei die gleichen Bezugszeichen die gleichen Elemente bezeichnen. Es zeigen:
1 ein Funktionsblockdiagramm, das ein Fahrzeug, das ein Fahrerwarnsystem umfasst, gemäß den Ausführungsbeispielen abbildet;
2 ein schematisches Diagramm, das ein Fahrzeug, das ein Fahrerwarnsystem mit Spurwechsel- und Seitentotwinkel-Modulen umfasst, gemäß den Ausführungsbeispielen abbildet;
3 eine schematische seitliche Positionsansicht einer Fahrzeug-Sitzbaugruppe des Fahrzeugs aus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 eine obere Positionsansicht der Sitzbaugruppe aus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5 eine vordere Positionsansicht von Teilen der Sitzbaugruppe aus 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 eine seitliche Positionsansicht eines Motors, der in der Sitzbaugruppe aus 4 und 5 integriert ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
7 eine isometrische Ansicht eines Aktuatorgehäuses, das in der Sitzbaugruppe aus 4 und 5 integriert ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
8 eine seitliche Ansicht des Aktuatorgehäuses aus 7 gemäß einem Ausführungsbeispiel;
9 eine obere Positionsansicht der Sitzbaugruppe aus 4 während der Installation gemäß einem Ausführungsbeispiel;
10 eine vordere Positionsansicht des Sitzlehnenelements aus 5 gemäß einem Ausführungsbeispiel;
11 eine ausführlichere vordere Positionsteilansicht der Sitzbaugruppe aus 10 während der Installation gemäß einem Ausführungsbeispiel;
12 eine andere ausführlichere vordere Positionsteilansicht der Sitzbaugruppe aus 5 während der Installation gemäß einem Ausführungsbeispiel;
13 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 13-13 aus 12. gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
14 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 14-14 aus 12. gemäß einem Ausführungsbeispiel.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die nachstehende ausführliche Beschreibung ist rein beispielhafter Art und nicht dazu bestimmt, die Anwendung und Verwendungen einzuschränken. Ferner ist es nicht beabsichtigt, durch eine ausgedrückte oder bedingte Theorie gebunden zu sein, die in dem vorstehenden technischen Gebiet, dem Hintergrund, der Kurzdarstellung oder der nachstehenden ausführlichen Beschreibung vorgelegt wird. Es versteht sich, dass in allen Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen ähnliche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben. Wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff Modul auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (geteilt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der eines oder mehrere von Software- oder Firmware-Programmen ausführt, eine kombinatorische logische Schaltung und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktion bereitstellen.
Ganz allgemein beziehen sich die hier besprochenen Ausführungsbeispiele auf Fahrerwarnsysteme und -verfahren, die als Fahrzeug-Sitzbaugruppe umgesetzt werden. Die Fahrerwarnsysteme und -verfahren können Aktuatoren umfassen, die in Sitzpolstern integriert sind und verbesserte haptische Reaktionen und eine effizientere Installation bereitstellen können.
1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Fahrzeug 10, das ein Fahrerwarnsystem 100 umfasst, gemäß den Ausführungsbeispielen abbildet. Obwohl dies nicht gezeigt wird, weist das Fahrzeug eine allgemein bekannte Konfiguration mit einem oder mehreren Sitzen auf, um einen Fahrer und einen oder mehrere Passagiere zu tragen. Zusätzliche Einzelheiten über eine Fahrzeug-Sitzbaugruppe 200 werden nachstehend nach einer kurzen Beschreibung des Fahrerwarnsystems 100 bereitgestellt.
Im Allgemeinen umfasst das Fahrerwarnsystem ein oder mehrere Kollisionsvermeidungsmodule (oder Teilsysteme) 100, ein Kommunikationsmodul 120, ein Steuermodul 130, eine haptische Warnbaugruppe (oder eine haptische Rückmeldungsbaugruppe) 140 und eine oder mehrere zusätzliche Warngeräte, wozu eine sichtbares Warngerät 150, ein hörbares Warngerät 152 und ein Infotainment-Warngerät 154 gehören. Wie zuvor eingeführt und nachstehend ausführlicher beschrieben, kann die haptische Warnbaugruppe 140 in der Fahrzeug-Sitzbaugruppe 200 integriert sein, die man auch als Teil des Fahrerwarnsystems 100 ansehen kann. Während der Betätigung, und wie es ebenfalls nachstehend ausführlicher besprochen wird, empfängt das Steuermodul 130 Eingangssignale von den Kollisionsvermeidungsmodulen 110 und dem Kommunikationsmodul 120, welche die Möglichkeit eines Kollisionszustands angeben. Das Steuermodul 130 wertet die Eingangssignale aus und betätigt je nach Bedarf die haptische Warnbaugruppe 140 und/oder die Warngeräte 150, 152, 154, um den Fahrer vor dem Kollisionszustand vorzuwarnen. Somit kann das Fahrerwarnsystem 100 dazu dienen, den Fahrer vor einem Kollisionszustand vorzuwarnen, so dass Ausweichmanöver (z.B. Bremsen und/oder Lenken) und/oder automatische Aufprallminderungsreaktionen (z.B. Bremsen und/oder Lenken) eingeleitet werden können. Obwohl die hier gezeigten Figuren beispielhafte Anordnungen von Elementen abbilden, können bei einer tatsächlichen Ausführungsform zusätzlich eingreifende Elemente, Geräte, Merkmale oder Komponenten vorhanden sein.
Im Allgemeinen umfassen die Kollisionsvermeidungsmodule 110 einen oder mehrere bordeigene Fahrzeugsensoren (z.B. Kamera, Radar, Ultraschall und/oder LIDAR), die ein Risiko einer Kollision basierend auf den Fahrzeugsensorsignalen erkennen. Die Kollisionsvermeidungsmodule 110 können im Allgemeinen beispielsweise als vorausschauende Kollisionswarnung, Spurabweichungswarnsysteme, Spurhaltehilfssysteme, Vorwärts-Einparkhilfssysteme, Rückwärts-Einparkhilfssysteme, vordere und hintere automatische Bremssysteme, rückwärtige Querverkehrswarnsysteme, Abstandsregeltempomat-(ACC)Systeme, Seitentotwinkel-Erkennungssysteme, Spurwechselwarnsysteme, Fahreraufmerksamkeitssysteme, vordere Fußgängererkennungssysteme und hintere Fußgängererkennungssysteme umgesetzt werden. Wie zuvor bemerkt, kann das Fahrerwarnsystem 100 ferner ein Kommunikationsmodul 120 umfassen, um Kommunikationen zwischen Fahrzeugen und/oder zwischen dem Fahrzeug und einer Infrastruktur zu ermöglichen, um eine mögliche Kollision auf Grund von Verkehr oder einer Aktivität entweder innerhalb der Blicklinie des Fahrers oder außerhalb der Blicklinie des Fahrers vorherzusagen (z.B. wird eine Straßengefahr oder ein anstehender Verkehrsstau außerhalb der Blicklinie des Fahrers erkannt). Im Allgemeinen sind die Kollisionsvermeidungsmodule 110 und/oder das Kommunikationsmodul 120 kommunikationsmäßig mit einem Steuermodul 130 gekoppelt, das ein Risiko für eine Kollision basierend auf den Fahrzeugsensorsignalen und/oder den Kommunikationen auswertet.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfassen die Kollisionsvermeidungsmodule 110 ein Spurwechsel-Warnmodul 112 und ein Seitentotwinkel-Warnmodul 114. Diese Module umfassen einen oder mehrere Sensoren zum Überwachen von Verkehr auf der nächsten Fahrspur, der sich entweder im seitlichen Totwinkel des Fahrers befindet oder sich von hinter dem Fahrzeug des Fahrers nähert. Im Allgemeinen dient das Spurwechsel-Warnmodul 112 in Zusammenarbeit mit den anderen Komponenten des Systems 100 dazu, den Fahrer vor einem Spurwechsel, während eines Spurwechsels oder beim Vorwegnehmen, dass der Fahrer die Spur wechselt, vorzuwarnen, dass sich ein Fahrzeug auf der beabsichtigten Spur nähert. Im Allgemeinen dient das Seitentotwinkel-Warnmodul 114 in Zusammenarbeit mit den anderen Komponenten des Systems 100 ähnlich dazu, den Fahrer vor einem Spurwechsel, während eines Spurwechsels oder beim Vorwegnehmen, dass der Fahrer die Spur wechselt, vorzuwarnen, dass sich ein anderes Fahrzeug auf der beabsichtigten Spur befindet, sich z.B. innerhalb des "seitlichen Totwinkels" des Fahrers befindet.
Zusätzlich kurz mit Bezug auf 2 kann das Spurwechsel-Warnmodul 112 einen oder mehrere Sensoren 192 am Heck des Fahrzeugs umfassen, die dazu dienen, eine Reichweite 193 von ungefähr 25 bis 70 m, wie gezeigt, zu überwachen. Innerhalb dieser Reichweite 193 können die Sensoren 192 ein sich näherndes Fahrzeug erkennen. Das Seitentotwinkel-Warnmodul 114 kann einen oder mehrere Sensoren 194 an den Seitenspiegeln des Fahrzeugs umfassen, die dazu dienen, eine Reichweite 195 von ungefähr 5 m, wie ebenfalls gezeigt, zu überwachen. Innerhalb dieser Reichweite 195 können die Sensoren 194 ein Fahrzeug auf einer angrenzenden Spur erkennen. Typischerweise sind die Sensoren 192 des Spurwechsel-Warnmoduls 112 Radar- oder Kamera-basierte Sensoren und die Sensoren 194 des Seitentotwinkel-Warnmoduls 114 sind Radar-, Kamera- oder Ultraschall-basierte Sensoren. Im Allgemeinen können Art und Platz der Sensoren 192, 194 variieren. Zusätzlich können die gleichen Sensoren (z.B. mit unterschiedlicher Software) verwendet werden, um sowohl die Spurwechsel- als auch die Seitentotwinkel-Warnfunktion bereitzustellen.
Zurück zu 1 umfasst das Steuermodul 130 ein oder mehrere Teilmodule oder Einheiten 132, 134, 136 und 138, die zusammenwirken, um die Signale von den Kollisionsvermeidungsmodulen 110 und dem Kommunikationsmodul 120 auszuwerten und als Reaktion darauf ein Steuersignal zu generieren, um eine oder mehrere der haptischen Warnbaugruppe 140 und/oder der Geräte 150, 152, 154 zu betätigen. Wie es nachstehend beschrieben wird, kann das Steuermodul 130 eine Überwachungseinheit 132, eine Benutzerkonfigurationseinheit 134, eine Auswertungseinheit 136 und eine Musterbestimmungseinheit 138 umfassen. Wie es sich versteht, können die in 1 gezeigten Einheiten kombiniert und/oder weiter unterteilt werden, um Fahrerwarnungen ähnlich zu koordinieren und bereitzustellen.
Im Allgemeinen überwacht die Überwachungseinheit 132 Eingaben von diversen Komponenten des Fahrzeugs 10, insbesondere von der haptischen Warnbaugruppe 140, um die richtige Betätigung zu bestimmen. Wenn die Überwachungseinheit 132 bestimmt, dass eine Komponente nicht richtig funktioniert, kann die Überwachungseinheit 132 eine Warnmeldung, ein Warnsignal und/oder einen Fehlerzustand generieren, die dem Fahrzeugfahrer oder einem Techniker mitgeteilt werden können.
Die Benutzerkonfigurationseinheit 134 verwaltet die Anzeige eines Konfigurationsmenüs und verwaltet Benutzereingaben, die von einem Benutzer empfangen werden, der mit dem Konfigurationsmenü interagiert. Ein derartiges Konfigurationsmenü kann auf einem Anzeigegerät innerhalb des Fahrzeugs oder von dem Fahrzeug entfernt angezeigt werden. Bei diversen Ausführungsformen umfasst das Konfigurationsmenü auswählbare Optionen, die, wenn sie ausgewählt werden, es einem Benutzer ermöglichen, die diversen Warneinstellungen zu konfigurieren, die den Geräten 150, 152, 154 und/oder der haptischen Warnbaugruppe 140 zugeordnet sind. Die Warneinstellungen für die haptische Warnbaugruppe 140 können ohne Einschränkung ein Vorkommen der Vibration (z.B. ob die Vibration für einen bestimmten Modus auszuführen ist oder nicht), eine Stelle der Vibration an dem Sitz, eine Intensität der Vibration, eine Dauer der Vibration und/oder eine Frequenz der Impulse der Vibration umfassen. Basierend auf der Benutzereingabe, die von dem Benutzer empfangen wird, der mit dem Konfigurationsmenü interagiert, speichert die Benutzerkonfigurationseinheit 134 die vom Benutzer konfigurierten Warneinstellungen in einer Datenbank mit Warneinstellungen. Wie es sich versteht, kann die Datenbank mit Warneinstellungen flüchtigen Speicher, der die Einstellungen zeitweilig speichert, nicht flüchtigen Speicher, der die Einstellungen über Hauptzyklen hinweg speichert, oder eine Kombination von flüchtigem und nicht flüchtigem Speicher umfassen.
Die Auswertungseinheit 136 dient dazu, den aktuellen Modus des Fahrzeugs 10 festzustellen und basierend auf diesem Modus die Zustandseingangssignale und auf Kommunikationen von den Kollisionsvermeidungsmodulen 110 und dem Kommunikationsmodul 120 auszuwerten. Basierend auf dieser Auswertung kann die Auswertungseinheit 136 bestimmen, dass ein Kollisionszustand vorliegt, z.B. dass das Fahrzeug das Risiko aufweist, in eine Kollision verwickelt zu sein. Beim Festlegen eines Kollisionszustands sendet die Auswertungseinheit 136 ein geeignetes Signal an die Musterbestimmungseinheit 138. Das Signal kann auch die Beschaffenheit des Kollisionszustands angeben.
Beim Angeben des Kollisionszustands generiert die Musterbestimmungseinheit 138 ein Steuersignal, um eine oder mehrere der Geräte 150, 152, 154 und/oder der haptischen Warnbaugruppe 140 zu betätigen. Beispielsweise können während der Betätigung das Spurwechsel-Warnmodul 112 und das Seitentotwinkel-Warnmodul 114 vor einem Spurwechsel, während eines Spurwechsels oder beim Vorwegnehmen, dass der Fahrer die Spur wechselt, aktiviert oder eingeleitet werden. Diese Angabe kann die Betätigung eines Blinkers durch den Fahrer, das Ausscheren aus der aktuellen Spur und/oder das Drehen der Räder, so dass der sich ergebende Weg zu einem Spurwechsel führt, umfassen. Jede beliebige Angabe kann die Module 112, 114 aktivieren. Beim Aktivieren überwachen die Sensoren 192 die angrenzende Spur für sich nähernden Verkehr von hinten auf der Nachbarspur, typischerweise ein oder mehrere Fahrzeuge, die sich auf der angrenzenden Spur mit einer Geschwindigkeit nähern, so dass das sich nähernde Fahrzeug ein Kollisionsrisiko darstellt. Zusätzlich überwachen die Sensoren 194 die angrenzende Spur für ein direkt angrenzendes Fahrzeug, das sich im seitlichen Totwinkel des Fahrers befindet. Basierend auf der Eingabe von den Sensoren 192, 194 bestimmt die Auswertungseinheit 136, ob der Kollisionszustand vorliegt. Die Auswertungseinheit 136 sendet das entsprechende Signal an die Musterbestimmungseinheit 138, die mit den Geräten 150, 152, 154 und/oder der haptischen Warnbaugruppe 140 zusammenwirkt, um das geeignete Signal zu generieren. Obwohl dies nicht gezeigt wird, kann das Steuermodul 130 auch Signale, die den Kollisionszustand darstellen, für aktive Sicherheitssysteme senden, die automatisch eine ausweichende oder abwehrende Betätigung des Fahrzeugs vornehmen (z.B. automatisches Bremsen und/oder Lenken).
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Steuersignal ein oder mehrere Warnmuster basierend auf dem Kollisionszustand definieren. Die Warnmuster umfassen haptische Warnmuster, sichtbare Warnmuster und/oder hörbare Warnmuster. Bei diversen Ausführungsformen bestimmt die Musterbestimmungseinheit 138 die Warnmuster, indem sie die vordefinierten Warneinstellungen und/oder die benutzerdefinierten Warneinstellungen aus der Datenbank mit Warneinstellungen basierend auf dem Kollisionszustand abruft. Bei einem Ausführungsbeispiel können Signale, die den Spurwechsel- und Seitentotwinkel-Warnmodulen 112, 114 zugeordnet sind, linke und/oder rechte Aktuatoren der haptischen Warnbaugruppe 140 betätigen, die in den linken und/oder rechten Sitzlehnenpolstern positioniert sind. Zusätzliche Einzelheiten über die haptischen Warnungen und Warnmuster werden nachstehend besprochen.
Das Warnmuster kann auch eine Synchronisierung mehrerer Aspekte der Geräte 150, 152, 154 und der haptischen Warnbaugruppe 140 angeben. Beispielsweise, und wie nachstehend besprochen, kann die haptische Warnbaugruppe 140 mehrere Aktuatoren umfassen, wie etwa rechte und linke Sitzlehnen- und Sitzflächen-Aktuatoren. Somit kann das Warnmuster richtungsabhängige Befehle umfassen, wie etwa die Betätigung des rechten und/oder linken Aktuators, um zusätzliche Informationen über die Beschaffenheit des Kollisionszustands bereitzustellen (z.B. würde die Betätigung nur des rechten oder der rechten Aktuatoren angeben, dass ein Kollisionsrisiko auf der rechten Seite besteht).
Es können ein beliebiges geeignetes sichtbares Warngerät 150 und hörbares Warngerät 152 bereitgestellt werden. Beispielsweise kann das sichtbare Warngerät 150 als ein Icon umgesetzt werden, das in den linken und/oder rechten äußeren Rückspiegeln 10 aufleuchtet, und das hörbare Warngerät 152 kann als Teil der Fahrzeug-Stereoanlage umgesetzt werden. Das Infotainment-Warngerät 154 kann einem Gerät oder einer Kombination von Geräten zum Interagieren mit dem Fahrzeug 10 entsprechen. Beispielsweise kann das Infotainment-Warngerät 154 einen Anzeigebildschirm, der in dem Armaturenbrett integriert ist, und Benutzerschnittstellen, wie etwa einen berührungsempfindlichen Bildschirm, Schaltflächen und/oder Drehknöpfe, umfassen. Die Warnsignale, die dem Infotainment-Warngerät 154 zugeordnet sind, können die Form einer sichtbaren, hörbaren und/oder haptischen Warnung annehmen.
Die haptische Warnbaugruppe 140 kann ein beliebiges geeignetes haptisches Warngerät sein. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die haptische Warnbaugruppe 140 als Teil der Fahrzeug-Sitzbaugruppe 200 umgesetzt, wie es nun ausführlicher beschrieben wird.
3 ist eine schematische seitliche Ansicht einer Fahrzeug-Sitzbaugruppe 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Sitzbaugruppe 200 kann auf einem Boden des Passagierbereichs eines Fahrzeugs, wie etwa des zuvor beschriebenen Fahrzeugs 10, installiert sein. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Sitzbaugruppe 200 ein Fahrersitz für ein Kraftfahrzeug, obwohl die Sitzbaugruppe 200 bei anderen Ausführungsbeispielen ein Passagiersitz sein kann und/oder in einer beliebigen Art von Fahrzeug umgesetzt sein kann. Obwohl nachstehend eine beispielhafte Sitzbaugruppe 200 beschrieben wird, kann das Fahrerwarnsystem 100 in einer beliebigen geeigneten Art von Sitzbaugruppe umgesetzt werden, wozu frei stehende Sitze, Sitzbänke und dergleichen gehören.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die Sitzbaugruppe 200 ein unteres Sitzelement 210, ein Sitzlehnenelement 220, eine Kopfstütze 230 und eine haptische Warnbaugruppe 140, wie etwa die haptische Warnbaugruppe 140, die zuvor bei der Diskussion von 1 eingeführt wurde. Das untere Sitzelement 210 definiert eine im Allgemeinen waagerechte Oberfläche zum Tragen eines Insassen (nicht gezeigt). Das Sitzlehnenelement 220 kann schwenkbar mit dem unteren Sitzelement 210 gekoppelt sein und definiert eine im Allgemeinen senkrechte Oberfläche zum Abstützen des Rückens eines Insassen. Die Kopfstütze 230 ist betriebsfähig mit dem Sitzlehnenelement 220 gekoppelt, um den Kopf eines Insassen abzustützen. Obwohl dies nicht gezeigt wird, sind das untere Sitzelement 210, das Sitzlehnenelement 220 und die Kopfstütze 230 jeweils aus einem Schaumstoffkörper gebildet, der auf einem Rahmen montiert und mit einem Bezug überzogen ist.
Wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird, ist die haptische Warnbaugruppe 140 in dem unteren Sitzelement 210 installiert, um dem Insassen in vorbestimmten Situationen haptische Signale (z.B. Vibrationen) bereitzustellen. Wie zuvor bemerkt, ist die haptische Warnbaugruppe 140 Teil des Fahrerwarnsystems 100, um den Fahrer vorzuwarnen und/oder das Fahrzeug automatisch zu steuern (z.B. zu bremsen und/oder zu lenken), um entweder dem Fahrer zu helfen, den Zusammenstoß zu vermeiden, oder um die Aufprallgeschwindigkeit des Zusammenstoßes zu reduzieren.
4 ist eine Draufsicht der Sitzbaugruppe 200 aus 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Wie in 3 gezeigt, umfasst das untere Sitzelement 210 im Allgemeinen eine Sitzschale 310, ein erstes unteres Polster 320 und ein zweites unteres Polster 330. Die unteren Polster 320, 330 werden im Allgemeinen jeweils als die ganz linke und ganz rechte Seite des unteren Sitzelements 210 angesehen. Es versteht sich, dass bei diversen anderen Ausführungsformen die Sitzschale 310 ohne die unteren Polster 320, 330, wie etwa als flacher Sitz, vorliegen kann. In 3 sind die unteren Polster 320, 330 auf den Längsseiten der Sitzschale 310 (z.B. den linken und rechten Seiten) angeordnet, um die Beine und Schenkel der Insassen abzustützen. Von jedem der unteren Polster 320, 330 kann man annehmen, dass es ein vorderes Ende 324, 334 und ein hinteres Ende 326, 336 mit Bezug auf die Hauptfahrtrichtung aufweist. Wie gezeigt, kann das Sitzlehnenelement 220 einen Teil der unteren Polster 320, 330 an den hinteren Enden 326, 336 überlappen. Wie es bei der Konstruktion von Sitzen allgemein bekannt ist, sind die unteren Polster 320, 330 an den Seiten des unteren Sitzelements 210 typischerweise in einem Winkel zur Sitzschale 310 angeordnet.
Wie es am besten in 5 gezeigt wird, die eine Vorderansicht der Sitzbaugruppe 200 in 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel ist, umfasst das Sitzlehnenelement 220 einen Hauptsitzlehnenteil 375, ein erstes Rückenpolster 380 und ein zweites Rückenpolster 390, obwohl andere Anordnungen möglich sein können. In 5 sind die Rückenpolster 380, 390 auf den Längsseiten des Hauptsitzlehnenteils 375 angeordnet (z.B. auf den linken und rechten Seiten), um die Seiten des Rückens der Insassen abzustützen. Von jedem der Rückenpolster 380, 390 kann man annehmen, dass es ein unteres Ende 384, 394 und ein oberes Ende 386, 396 mit Bezug auf die allgemeine Orientierung der Sitzbaugruppe 200 aufweist.
4 und 5 bilden zusätzlich Positionsaspekte der haptischen Warnbaugruppe 140 ab. Insbesondere umfasst die haptische Warnbaugruppe 140 einen ersten Aktuator 322, der in dem ersten unteren Polster 320 installiert ist, und einen zweiten Aktuator 332, der in dem zweiten unteren Polster 330 installiert ist. Die haptische Warnbaugruppe 140 kann ferner einen dritten Aktuator 382, der in dem ersten Rückenpolster 380 installiert ist, und einen vierten Aktuator 392, der in dem zweiten Rückenpolster 390 installiert ist, umfassen. Obwohl in der nachstehenden Beschreibung dritte und vierte Aktuatoren 382, 392 besprochen werden, kann die haptische Warnbaugruppe 140 eine beliebige Anzahl von zusätzlichen Aktuatoren auf beiden Seiten des Sitzlehnenelements 220 sowie an anderen Stellen umfassen.
Die Aktuatoren 322, 332, 382, 392 sind mit einem haptischen Controller 350 mit einem Kabelbaum 360 gekoppelt. Bei einem Ausführungsbeispiel entspricht der haptische Controller 350 dem zuvor besprochenen Steuermodul 130, obwohl der haptische Controller 350 alternativ ein getrennter Controller sein kann.
Im Allgemeinen sind die Aktuatoren 322, 332, 382, 392 (sowie eventuelle zusätzliche Aktuatoren) positioniert, um es dem Insassen zu ermöglichen, deutlich und schnell diverse Arten von haptischen Signalen wahrzunehmen und zu unterscheiden, ohne dass sich dies negativ auf den Sitzkomfort und die Haltbarkeit auswirkt. Die bestimmten Positionen der Aktuatoren 322, 332, 382, 392 können zusätzlich von Sitzkonstruktionsüberlegungen abhängen, wozu die Sitzstruktur, die Polsterbauform und die Schaumstoffdicke gehören. Obwohl die ersten und zweiten Aktuatoren 322, 332 beschrieben werden, wie sie in den unteren Polstern 320, 330 positioniert sind, können bei anderen Ausführungsformen die ersten und zweiten Aktuatoren 322, 332 in anderen Bereichen der Sitzbaugruppe 200 positioniert sein, wie etwa der Sitzschale 310, dem Sitzlehnenelement 220 und/oder der Kopfstütze 230. Obwohl die dritten und vierten Aktuatoren 382, 392 beschrieben werden, wie sie in den Rückenpolstern 380, 390 positioniert sind, können bei anderen Ausführungsformen die dritten und vierten Aktuatoren 382, 332 ähnlich in anderen Bereichen der Sitzbaugruppe 200 positioniert sein, wie etwa in dem unteren Sitzelement 210, dem Hauptsitzlehnenteil 375 und/oder der Kopfstütze 230.
Wie gezeigt, werden die Aktuatoren 322, 332, 382, 392 (z.B. vier Aktuatoren) bereitgestellt, um für den Insassen die gewünschten haptischen Signale entweder auf der Seite links unten, der Seite rechts unten, der Seite links hinten, der Seite rechts hinten und/oder einer beliebigen Kombination derselben unabhängig zu generieren. Bei anderen Ausführungsformen können jedoch zusätzliche Aktuatoren bereitgestellt werden, entweder in der Sitzfläche, der Sitzlehne, anderen Teilen des Sitzes oder in anderen Teilen des Fahrzeugs. Bei einem Ausführungsbeispiel dient die Installation der Aktuatoren 322, 332, 382, 392 in den jeweiligen Polstern 380, 390 dazu, die Aktuatorvibrationen voneinander zu isolieren, so dass die fühlbaren Vibrationen der Aktuatoren 322, 332, 382, 392 voneinander entkoppelt (bzw. isoliert) sind. Somit können die Vibrationen stark lokalisiert sein. Wenn es folglich erwünscht ist, nur einen Teilsatz aller haptischen Aktuatoren zu generieren (z.B. ein oder zwei Aktuatoren auf der linken Seite), muss die Person auf dem Sitz keine unbeabsichtigten Vibrationen hinnehmen, die über das Sitzkissenmaterial oder die Sitzstruktur bis zu der anderen Aktuatorposition gehen (z.B. zu dem oder den Aktuatoren auf der rechten Seite). Zum Beispiel kann die Spitzenamplitude der gemessenen senkrechten Beschleunigung an der aktivierten Aktuatorposition, die zu der Sitzpolsterfläche lotrecht ist, mindestens siebenmal größer als die Spitzenamplitude der gemessenen Beschleunigung entlang der Achse parallel zur Drehachse der Motorbetätigung sein.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind die ersten und zweiten Aktuatoren 322, 332 auf etwa zwei Drittel des Abstands zwischen den vorderen Enden 324, 334 der Polster 320, 330 und des Sitzlehnenelements 220 positioniert. Bei einem Ausführungsbeispiel können die ersten und zweiten Aktuatoren 322, 332 (z.B. der vordere Rand der Aktuatoren 322, 332) seitlich auf den H-Punkt (bzw. Hüftpunkt) 370 ausgerichtet sein, wie es schematisch gezeigt wird. Bei anderen Ausführungsformen sind die Aktuatoren 322, 332 (z.B. der hintere Rand der Aktuatoren 322, 332) ungefähr 25 cm vor dem H-Punkt 370 und/oder zwischen 0 cm und 25 cm vor dem H-Punkt 370 positioniert. Wie es bei der Fahrzeugkonstruktion allgemein bekannt ist, ist der H-Punkt 370 die theoretische, relative Position der Hüfte eines Insassen, insbesondere der Schwenkpunkt zwischen dem Oberkörper und den Oberschenkelteilen des Körpers. Im Allgemeinen, und wie zuvor besprochen, werden die Aktuatoren 322, 332 unter Berücksichtigung der Leistung, der Haltbarkeit und des Komforts positioniert. Die hier besprochenen beispielhaften Positionen ermöglichen jedoch vorteilhafte Reaktionen der Insassen im Hinblick sowohl auf eine schnellere und genauere Erkennung als auch Deutung (z.B. Spüren der Vibration und Erkennen der Warnrichtung), typischerweise von einigen hundert Millisekunden. Bei einem Ausführungsbeispiel bleibt die Position des H-Punktes 370 im Vergleich zu einem unteren Sitzelement ohne haptische Rückmeldungsbaugruppe unverändert.
Wie es nachstehend beschrieben wird, stellen die Aktuatoren 322, 332, 382, 392 Vorteile mit Bezug auf die Erkennung und Deutung einer Warnung durch den Insassen (z.B. die Richtung des Zusammenstoßrisikos), Insassenkomfort und Sitzhaltbarkeit bereit. Bei einem Ausführungsbeispiel können die Aktuatoren 322, 332, 382, 392 jeweils einzeln diverse Teile einer haptischen Warnung generieren oder einzeln betätigt werden, um die gesamte Reaktion zu generieren. Zum Beispiel stellen die beiden hinteren Aktuatoren 382, 392 ein deutliches Signal bezüglich der Beschaffenheit der Warnung und der Richtung, auf die sich die Warnung bezieht, bereit, z.B. bedeutet ein schnelles Pulsieren des linken hinteren Aktuators 382 für den Fahrer, dass sich ein Fahrzeug auf der linken angrenzenden Spur nähert, und/oder dass sich ein Fahrzeug im seitlichen Totwinkel auf der linken Seite befindet. Zusätzliche Aktuatoren, wie etwa auch das Aktivieren des rechten Aktuators in diesem Fall einer Warnung, die der linken Spur zugeordnet ist, können das Risiko reduzieren, dass der Insasse die Aktivierung fälschlich mit einem Ereignis auf der rechten Seite verwechselt, und können die Zeit verlängern, die der Insasse benötigt, um zu bestimmen, dass ein Ereignis auf der linken Seite stattgefunden hat. Ähnlich bieten Position und Größe der Aktuatoren 322, 332, 382, 392 mit Bezug auf die Sitzhaltbarkeit Vorteile, die durch üblicherweise verwendete Validierungstests für Schiebeeingänge, Ein- und Ausfederung und Kniebelastung messbar sind. Die Aktuatoren 322, 332, 382, 392 können ausgelegt sein, um 100.000 Betätigungssequenzen lang über 150.000 Meilen des Fahrzeuglebenszyklus zu funktionieren. Andere Aktuatorpositionen können Insassenerkennung und Warnwirksamkeit, Sitzkomfort und Sitzhaltbarkeit in Frage stellen. Wenn die haptische Vorrichtung beispielsweise ganz vorne am Rand der Sitzfläche angebracht wird, kann der Insasse die Sitzvibrationen vielleicht nicht wahrnehmen, wenn er seine Beine an die vorderen Teile des Sitzes anzieht.
Wie zuvor beschrieben, steuert der haptische Controller 350 die Aktuatoren 322, 332, 382, 392 basierend auf einem haptischen Muster. Wenn beispielsweise ein Objekt erkannt wird, das sich von der rechten Seite des Fahrzeugs nähert, wenn das Fahrzeug damit beginnt, in eine angrenzende rechte Spur einzufahren, wird der Aktuator 392, das in der Nähe des Rückens des Fahrers auf der rechten Seite positioniert ist, zur Betätigung ausgewählt, und umgekehrt. Andere Muster können für andere Situationen bereitgestellt werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Spitzenamplitude der gemessenen senkrechten Beschleunigung an der aktivierten Aktuatorposition, die zu der Sitzpolsterfläche lotrecht ist, mindestens fünfmal größer als die Spitzenamplitude der gemessenen Beschleunigung in der senkrechten Richtung, in der von vorne nach hinten und in den seitlichen Richtungen an nicht aktivierten Aktuatorpositionen sein. Des Weiteren kann beispielsweise das Betätigungsprofil angepasst werden, um ein gewünschtes Beschleunigungsprofil zu erstellen, das von unterschiedlich großen Fahrern gespürt wird. Beispielsweise liegt eine Hochfrequenzkomponente der Vibration, die der Drehzahl des Motors entspricht, bevorzugt in dem Bereich von 55 bis 67 Hz. Die Hochfrequenzkomponente wird auch ausgewählt, um unerwünschte Interaktionen mit Straßenvibrationsfrequenzen zu reduzieren. Die senkrechte Beschleunigung der Vibration liegt bevorzugt zwischen 50 und 72 m/s², und dieses Beschleunigungsniveau liegt bevorzugt innerhalb von 10 % über jede der Aktuatorpositionen.
6 ist eine Seitenansicht eines Motors 600, der in den zuvor beschriebenen Aktuatoren 322, 332, 382, 392 integriert sein kann. Zum Beispiel kann ein Motor 600 in jeden Aktuator 322, 332, 382, 392 integriert sein. Der Motor 600 kann ein relativ kleiner und leichter Motor sein, z.B. ein 12 V DC-Motor, bei dem ein elektrischer Strom Magnete oder Spulen ansteuert, um eine Abtriebswelle 602 zu drehen. Eine Schwungmasse 604 ist mit der Welle 602 gekoppelt und dreht sich mit dieser, um eine haptische Reaktion zu erzeugen. Mit anderen Worten wird die Schwungmasse 604 selektiv gedreht, um ein Vibrationsgefühl für einen Insassen zu erzeugen. Der Motor 600 und/oder die Welle 602 kann bzw. können dimensioniert und gestaltet sein, um die gewünschten Kennzeichen der haptischen Reaktion zu erzeugen. Andere Arten von Motoren und/oder Betätigungsbaugruppen können bereitgestellt werden, wozu intelligente Materialien gehören.
Wie zuvor angemerkt, kann der haptische Controller 350 diverse vorbestimmte Muster aufweisen, die mit aktiven und inaktiven Betätigungsperioden umgesetzt werden. Während der aktiven Periode befiehlt der haptische Controller 350 dem ausgewählten Motor 600 (z.B. dem Motor in dem Aktuator 322, 332, 382 und/oder 392), dass er sich dreht, und während der inaktiven Periode befiehlt der haptische Controller 350 dem ausgewählten Motor 600 nicht, dass er sich dreht.
Der Motor 600 kann derart betätigt werden, dass er haptische Impulse an der Oberfläche der Sitzfläche und der Sitzlehne (z.B. Polster 320, 330, 380, 390) erstellt, die in Länge, Abstand und Intensität variieren, um die haptische Rückmeldung zu erstellen, die der Fahrer des Fahrzeugs spürt. Die haptische Rückmeldung, die von den haptischen Impulsen erstellt wird, gibt die Art der Warnung an, z.B. die Beschaffenheit des Kollisionszustands. Der haptische Controller 350 bestimmt die geeignete Spannung und bestimmt beispielsweise ein Pulsweitenmodulations-(PWM)Muster von "EIN-" Perioden, in denen der Motor 600 mit Spannung versorgt wird, und "AUS-" Perioden, in denen der Motor 600 nicht mit Spannung versorgt wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann die relative Dauer der aktiven Periode und der inaktiven Periode verwendet werden, um den Ernst der möglichen Gefahr anzugeben, und/oder die Zeit zwischen den aktiven Perioden und den inaktiven Perioden kann verringert werden, um dringendere Warnungen anzugeben, wie etwa den Unterschied zwischen Warnungen von bevorstehenden Zusammenstößen im Nahbereich und informativen Ereignissen im Fernbereich, die außerhalb der Blicklinie des Fahrers vorkommen können. Der Unterschied zwischen dringenden und nicht dringenden Warnungen kann dadurch mitgeteilt werden, dass man die haptische Rückmeldung für den Fahrer variiert. Beispielsweise kann man die Anzahl der Impulse, die Zyklusmuster der EIN-Impulse und AUS-Impulse, die Impulssignaturen, die Impulsintensität oder die Impulsposition variieren, um diverse Warnungen zu erzeugen. Wenn zum Beispiel ein Objekt zuerst erkannt wird, kann ein einziger Impuls oder eine einzigartige Impulssignatur bereitgestellt werden, und wenn sich das Fahrzeug dem Objekt nähert, wird die Trennzeit zwischen den Impulsen (oder Impulssignaturen) verringert, bis eine Mindesttrennzeit erreicht ist. Die Intensitätseinstellungen für die Kollisionsvermeidungswarnungen (z.B. stärker je größer das Zusammenstoßrisiko) können anders als die Zusammenstoß-Warneinstellungen sein, um Unbehagen oder Ärger der Kunden zu reduzieren.
Beispiele von beispielhaften Warnmustern werden nachstehend bereitgestellt. Eine haptische Warnung für ein Ereignis einer Spurabweichwarnung (LDW) wird durch drei Impulse angegeben, die mit aktiven Perioden von 80 ms und inaktiven Perioden von 120 ms gesteuert werden. Ein Ereignis einer rückwärtigen Querverkehrswarnung (RCTA) wird durch drei Impulse angegeben, die mit aktiven Perioden von 100 ms und inaktiven Perioden von 100 ms gesteuert werden. Ein Ereignis einer vorausschauenden Kollisionswarnung (FCA), einer Notbremsung (CIB) oder eines Abstandsregeltempomats (ACC) wird durch fünf Impulse angegeben, die mit aktiven Perioden von 100 ms und inaktiven Perioden von 100 ms gesteuert werden. Ein erstes Erkennungsereignis einer Rückwärts-Einparkhilfe (RPA) wird durch ein oder zwei Impulse angegeben, die mit aktiven Perioden von 70 ms und inaktiven Perioden von 130 ms gesteuert werden. Ein Objektnäherungsereignis bei der RPA und der Vorwärts-Einparkhilfe (FPA) wird durch fünf Impulse angegeben, die mit aktiven Perioden von 70 ms und inaktiven Perioden von 130 ms gesteuert werden.
7 ist eine isometrische Ansicht eines Aktuatorgehäuses 700, das in die zuvor beschriebenen Aktuatoren 322, 332, 382, 392 integriert sein kann, und 8 ist eine Seitenansicht des Aktuatorgehäuses 700. Im Allgemeinen und zusätzlich mit Bezug auf 6 kann der Motor 600 in dem Aktuatorgehäuse 700 zur Installation und Betätigung positioniert sein, z.B. so dass ein Motor 600 und ein Gehäuse 700 jeden Aktuator 322, 332, 382, 392 bilden (4 und 5). Im Allgemeinen ist das Aktuatorgehäuse 700 konfiguriert, um den Motor 600 zu schützen und dabei die Übertragung des haptischen Signals, das von dem Motor 600 generiert wird, an den Insassen zu ermöglichen.
Das Aktuatorgehäuse 700 kann eine beliebige geeignete Größe und Form aufweisen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Aktuatorgehäuse 700 Seitenwände 702, eine untere Wand 706 und eine obere Wand 708 umfassen. Es sei zu beachten, dass die Begriffe "Seiten-", "obere" und "untere" nur relative Begriffe sind, um das Aktuatorgehäuse 700 zu beschreiben, wie es in 7 abgebildet ist, und nicht unbedingt eine bestimmte Orientierung während der Installation oder Betätigung bedingen oder erfordern. Die Seitenwände 702 können mit ersten und zweiten Teilen konfiguriert sein, die sich trennen, um Zugriff auf das Innere des Aktuatorgehäuses 700 zu geben, z.B. um den Motor 600 zu installieren und/oder auszuwechseln. Schnapper oder andere Sperrmechanismen 710 können bereitgestellt werden, um die jeweiligen Teile zu sichern und freizugeben. Bei anderen Ausführungsformen kann das Aktuatorgehäuse 700 eine Scharnier- oder Greiferkonstruktion aufweisen, um den Motor 600 aufzunehmen. Eine oder mehrere der Wände 702, 706, 708 kann bzw. können eine Öffnung definieren, um die Verkabelungselemente 720 zu definieren, die mit dem Motor 600 gekoppelt sind. Wie es zuvor ausführlicher beschrieben wurde, können die Verkabelungselemente 720 Teil des Kabelbaums 360 sein, der den Motor 600 mit dem haptischen Controller 350 koppelt (3).
Wie gezeigt, kann die obere Wand 708 mit einem Plattenelement mit mindestens einer verlängerten Oberfläche 712 gekoppelt oder dadurch gebildet sein. Die obere Wand 708 in 7 umfasst die verlängerten Oberflächen 712 an gegenüberliegenden Rändern des Aktuatorgehäuses 700. Durch die verlängerten Oberflächen 712 kann die obere Wand 708 größere ebene Abmessungen als die der unteren Wand 706 aufweisen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die obere Wand 708 ungefähr 50 % größer als die untere Wand 706 sein, obwohl andere relative Abmessungen möglich sein können. Somit kann die obere Wand 708 dimensioniert sein, um eine vorteilhafte Übertragung der haptischen Reaktion von dem Motor 600 bereitzustellen. Beispielsweise ermöglicht die größere Abmessung der oberen Wand 708 die Übertragung der haptischen Reaktion über eine größere Fläche, z.B. können sich die Vibrationen über eine größere Fläche ausbreiten zur besseren Erkennung durch den Insassen, und um die Erkennbarkeit für einen größeren Bereich von Insassengrößen und Insassenpositionen auf dem Sitz zu erhöhen. Wie es nachstehend ebenfalls ausführlicher beschrieben wird, können die Abmessungen der oberen Wand 708 auch eine genaue, wiederholbare Installation der Aktuatoren 322, 332, 382, 392 erleichtern (4 und 5). Obwohl die obere Wand 708 mit der verlängerten Oberfläche 712 abgebildet ist, kann die obere Wand 708 bei anderen Ausführungsformen andere relative Abmessungen und Anordnungen aufweisen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die obere Wand 708 keine derartige verlängerte Oberfläche 712 aufweisen. Mit anderen Worten kann die obere Wand 708 Abmessungen aufweisen, die ähnlich wie die der Wand 706 sind.
9 ist eine Draufsicht des unteren Sitzelements 210, das von dem Sitzlehnenelement 220 abgenommen ist (2), und wobei ein Bezug abgenommen ist. Wie zuvor besprochen, kann das untere Sitzelement 210 aus der Sitzschale 310 und den ersten und zweiten unteren Polstern 320, 330 bestehen. Wie ebenfalls zuvor eingeführt, kann jede(s) von der Sitzfläche 310 und den ersten und zweiten unteren Polstern 320, 330 einen Schaumstoffkörper 920, 930 umfassen, der auf einem Rahmen montiert ist (nicht gezeigt).
9 bildet insbesondere Kennzeichen ab, welche die Installation der Aktuatoren 322, 332 (in 2 nicht gezeigt) in den Schaumstoffkörper 920, 930 jeweils der ersten und zweiten unteren Polster 320, 330 erleichtern. Bei einem Ausführungsbeispiel definiert jeder Schaumstoffkörper 920, 930 eine Vertiefung 922, 932, um einen der Aktuatoren 322, 332 aufzunehmen.
10 ist eine Vorderansicht des Sitzlehnenelements 220, das von dem unteren Sitzelement 210 abgenommen ist (2), und wobei ein Bezug abgenommen ist. Wie zuvor besprochen, kann das Sitzlehnenelement 220 aus einem Hauptsitzlehnenteil 375 und ersten und zweiten Rückenpolstern 380, 390 bestehen. Wie ebenfalls zuvor eingeführt, kann jeder von dem Hauptsitzlehnenteil 375 und den ersten und zweiten Rückenpolstern 380, 390 einen Schaumstoffkörper 970, 980, 990 umfassen, der auf einem Rahmen montiert ist (nicht gezeigt). 10 bildet insbesondere Kennzeichen ab, welche die Installation der Aktuatoren 382, 392 (in 10 nicht gezeigt) in den Schaumstoffkörper 980, 990 jeweils der ersten und zweiten Rückenpolster 380, 390 erleichtern. Bei einem Ausführungsbeispiel definiert jeder Schaumstoffkörper 980, 990 eine Vertiefung 982, 992, um einen der Aktuatoren 382, 392 aufzunehmen.
11 ist eine ausführlichere Ansicht der Vertiefung 982, obwohl die Beschreibung von 11 auch auf alle der Vertiefungen 922, 932, 992 (9 und 10) anwendbar ist. Wie in 10 gezeigt, ist die Vertiefung 982 bei diesem Ausführungsbeispiel eine mehrschichtige (oder mehrstufige) Vertiefung. Insbesondere umfasst die Vertiefung 982 eine erste Schicht 1030, eine zweite Schicht 1032 und eine dritte Schicht 1034. Die Schichten 1030, 1032, 1034 sind dimensioniert, um die Aktuatoren 382, 392 (in 11 nicht gezeigt) sicher aufzunehmen. Zusätzlich mit Bezug auf 7 und 8 ist die erste Schicht 1030 mit relativen Abmessungen dimensioniert, um die Seitenwände 702 und die untere Wand 706 des Aktuatorgehäuses 700 aufzunehmen. Beim Einfügen der Seitenwände 702 und der unteren Wand 706 nimmt die zweite Schicht 1032 die obere Wand 708 des Aktuatorgehäuses 700 auf. Die Wände der Schichten 1030, 1032 dienen dazu, das Aktuatorgehäuse 700 während der Installation genau zu positionieren und eine seitliche und längliche Bewegung des Aktuatorgehäuses 700 während der Betätigung zu verhindern. Zusätzlich mit Bezug auf 12, die eine Draufsicht eines Aktuators (z.B. des Aktuators 382) ist, das in der Vertiefung 982 installiert ist, kann eine Auflage 1100 bereitgestellt werden, um das Aktuatorgehäuse 700 während der Installation und Betätigung abzudecken und um den Sitzkomfort und die Sitzhaltbarkeit sicherzustellen. Die Auflage 1100 kann ein Netz oder Schaumstoffblock sein, das bzw. der in die dritte Schicht 1034 der Vertiefung 982 passt. Bei der Installation kann man das Aktuator gehäuse 700 und die Auflage 1100 innerhalb der Vertiefung 982 übereinander legen, um eine im Allgemeinen ununterbrochene ebene Oberfläche des jeweiligen Polsters 380, 390 bereitzustellen. Mit anderen Worten werden die installierten Aktuatoren 382, 392 im Allgemeinen angeordnet, um nicht in das Sitzlehnenelement 220 vorzustehen oder einzudrücken. 13 und 14 sind Querschnittsansichten jeweils entlang den Linien 13-13 und 14-14 aus 12 eines Aktuators (z.B. des Aktuators 382), das in einer Vertiefung (z.B. der Vertiefung 982) installiert ist. Durch diese Anordnung können die Aktuatoren 382, 392 in dem tiefsten und/oder dicksten Teil des Schaumstoffkörpers 980, 990 installiert werden. Bei anderen Ausführungsformen können sich die Aktuatoren 382, 392 näher an der Oberfläche oder tiefer in dem Schaumstoffkörper 980, 990 befinden.
Wie es am besten in 11 gezeigt wird, umfasst die Vertiefung 982 ferner ein Durchgangsloch 1036, um Abschnitte des Kabelbaums 360 aufzunehmen, wie etwa die Verkabelungselemente 720, die sich durch das Aktuatorgehäuse 700 erstrecken, was mit Bezug auf 7 und 8 besprochen wurde.
Noch einmal mit Bezug auf 9 sind die Vertiefungen 922, 932 auf der "oberen" Seite (bzw. der A-Oberfläche) des unteren Sitzelements 210 abgebildet. Bei alternativen Ausführungsformen können die Vertiefungen jedoch auf der "unteren" Seite (bzw. der B-Oberfläche) auf der Unterseite des unteren Sitzelements 210 gebildet sein.
Weiterhin mit Bezug auf 9 wird schematisch der Weg des Kabelbaums 360 gezeigt. Insbesondere erstrecken sich die Kabelkanäle 952 und 956 durch die Schaumstoffkörper 920, 930, um den Kabelbaum 360 derart aufzunehmen, dass der Motor 600 (6) mit dem haptischen Controller 350 (4) elektrisch gekoppelt ist. Typischerweise umfassen die Kabelkanäle 952, 956 einen ersten Kabelkanal 952, um ein erstes Kabel 954 des Kabelbaums 360 zu dem ersten Aktuator 322 (4) aufzunehmen, und einen zweiten Kabelkanal 956, um ein anderes Kabel 958 des Kabelbaums 360 zu dem zweiten Aktuator 332 (4) aufzunehmen. Bei einem Ausführungsbeispiel können sich die Kabelkanäle 952, 956 bis zu einer gemeinsamen Seite des unteren Sitzelements 210 erstrecken. In der Abbildung von 9 erstrecken sich die Kabelkanäle 952, 956 und die zugeordneten Kabel 954, 958 von den jeweiligen Aktuatoren 322, 332 durch das untere Sitzelement 210 und bis zu dem haptischen Controller 350. Wie gezeigt, kann der haptische Controller 350 mit Bezug auf die Aktuatoren 322, 332 derart versetzt sein, dass sich der haptische Controller 350 näher an einem Aktuator 322 als an dem anderen Aktuator 332 befindet. Bei einem Ausführungsbeispiel kann sich der haptische Controller 350 unter dem unteren Sitzelement 210 befinden, obwohl andere Positionen bereitgestellt werden können. Diese Anordnung führt dazu, dass die Kabel 954, 958 unterschiedlich lang sind, dass z.B. das Kabel 958 länger als das Kabel 954 ist. Der Längenunterschied zwischen den Kabeln 954, 958 dient dazu, Verkabelungsfehler bei der Installation zu verhindern. Mit Bezug auf das abgebildete Ausführungsbeispiel ist das Kabel 954 das kürzere Kabel und somit physisch nicht in der Lage, den äußeren Aktuator 332 zu erreichen, was wiederum dabei hilft sicherzustellen, dass das Kabel 954 mit dem bestimmten Controller-Ausgang für den Aktuator 322 richtig gekoppelt wird, dass z.B. das Kabel 954 für den Aktuator auf der rechten Seite 322 mit dem Ausgang des haptischen Controllers 350 auf der linken Seite gekoppelt wird. In manchen Fällen kann es sein, dass ein falsch verlegtes Kabel physisch nicht in der Lage ist, den haptischen Controller 350 zu erreichen. Der Controller kann zusätzlich Eingänge auf gegenüberliegenden Seiten aufweisen, um die Kabel 954, 958 aufzunehmen. Wie in 9 gezeigt, kann bei einer beispielhaften Anordnung das Kabel 954 auf der linken Seite von dem Aktuator 322 auf der linken Seite bis zu der linken Seite des haptischen Controllers 350 gekoppelt sein und das Kabel 958 auf der rechten Seite kann mit der rechten Seite des haptischen Controllers 350 gekoppelt sein. Diese Anordnung kann zusätzlich Verkabelungsfehler verhindern. Zusätzlich dazu, dass die Kabel 954, 958 unterschiedlich lang sind, kann bei einigen Ausführungsformen die Länge der Kanäle 952, 956 ebenfalls mit Bezug auf die Länge der Kabel 954, 958 ausgewählt werden, um Verkabelungsfehler zu verhindern oder zu mindern. Beispielsweise kann der zweite Kabelkanal 956 länger als das erste Kabel 954 sein. Durch diese Ausführungsform kann das erste Kabel 954 den zweiten Aktuator (z.B. den falschen Aktuator) nicht erreichen. Obwohl dies nicht gezeigt wird, kann die Verkabelung, die dem Sitzlehnenelement 220 zugeordnet ist, eine ähnliche Anordnung aufweisen. Insbesondere, und wie schematisch in 4 gezeigt, weist nur ein erstes Kabel (z.B. ein kürzeres Kabel) eine Länge auf, um sich bis zu einem der Aktuatoren (z.B. dem nächstgelegenen von dem Aktuator 382 oder dem Aktuator 392) zu erstrecken, wodurch Verkabelungsfehler verhindert oder gemindert werden.
Entsprechend ermöglichen es die hier besprochenen Ausführungsbeispiele einem Fahrer, Spurwechsel mit größerer Sicherheit zu planen und auszuführen, indem sie den Fahrer vor Fahrzeugen auf angrenzenden Spuren über richtungsabhängige haptische Sitzvibrationen, die leicht zu erkennen sind (z.B. von älteren, schwerhörigen Fahrern), die gut lokalisiert sind (z.B. linke gegenüber rechte haptische Vibrationen werden von Fahrern intuitiv und ohne Weiteres unterschieden) und gut akzeptiert werden (z.B. finden die Fahrer Sitzvibrationswarnungen weniger störend als hörbare Warnungen), warnen. Die Ausführungsbeispiele ermöglichen insbesondere eine bessere Kundenzufriedenheit mit Bezug auf Seitentotwinkel- und Spurwechsel-Warnsysteme.
Beispiele
Beispiel 1. Eine Fahrzeug-Sitzbaugruppe, umfassend:
ein unteres Sitzelement; und
eine haptische Warnbaugruppe, die ein erster Aktuator umfasst, das in dem Sitzlehnenelement integriert ist, wobei der erste Aktuator konfiguriert ist, um mindestens einen ersten Teil einer haptischen Warnung zu generieren.
Beispiel 2. Die Fahrzeug-Sitzbaugruppe nach Beispiel 1, wobei das Sitzlehnenelement einen Hauptsitzlehnenteil mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, ein erstes hinteres Rückenpolster, das auf der ersten Seite des Hauptsitzlehnenteils positioniert ist, und ein zweites Rückenpolster, das auf der zweiten Seite des Hauptsitzlehnenteils positioniert ist, und wobei der erste Aktuator in dem ersten Rückenpolster integriert ist, umfasst.
Beispiel 3. Die Fahrzeug-Sitzbaugruppe nach Beispiel 2, wobei die haptische Warnbaugruppe ferner einen zweiten Aktuator umfasst, der in dem zweiten Rückenpolster integriert ist, wobei der zweite Aktuator konfiguriert ist, um mindestens einen zweiten Teil der haptischen Warnung zu generieren.
Beispiel 4. Die Fahrzeug-Sitzbaugruppe nach Beispiel 3, wobei der erste Aktuator und der zweite Aktuator jeweils in dem ersten Rückenpolster und dem zweiten Rückenpolster positioniert sind, so dass der erste Teil und der zweite Teil der haptischen Warnung isoliert sind.
Beispiel 5. Die Fahrzeug-Sitzbaugruppe nach Beispiel 2, wobei das erste Rückenpolster einen Schaumstoffkörper umfasst, der eine Vertiefung definiert, um den ersten Aktuator aufzunehmen.
Beispiel 6. Die Fahrzeug-Sitzbaugruppe nach Beispiel 5, wobei die Vertiefung in einer oberen Seite des Polsters gebildet ist.
Beispiel 7. Die Fahrzeug-Sitzbaugruppe nach Beispiel 2, wobei der erste Aktuator ein Gehäuse und einen Motor in dem Gehäuse umfasst.
Beispiel 8. Die Fahrzeug-Sitzbaugruppe nach Beispiel 7, wobei der Motor eine drehbare Schwungmasse umfasst, die konfiguriert ist, um den ersten Teil der haptischen Warnung zu erzeugen.
Beispiel 9. Die Fahrzeug-Sitzbaugruppe nach Beispiel 8, wobei das Gehäuse eine obere Wand mit einer verlängerten Oberfläche umfasst.
Beispiel 10. Die Fahrzeug-Sitzbaugruppe nach Beispiel 9, wobei das Gehäuse ferner eine untere Wand und eine Vielzahl von Seitenwänden umfasst, welche die obere Wand mit der unteren Wand koppeln, und wobei die obere Wand flächenmäßig mindestens ungefähr 50 % größer als die untere Wand ist.
Beispiel 11. Fahrerwarnbaugruppe, umfassend:
eine Fahrzeug-Sitzbaugruppe, die ein Sitzlehnenelement umfasst, das einen Hauptsitzlehnenteil mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, ein erstes Rückenpolster, das auf der ersten Seite des Hauptsitzlehnenteils positioniert ist, und ein zweites Rückenpolster, das auf der zweiten Seite des Hauptsitzlehnenteils positioniert ist, aufweist; und
ein Steuermodul, das konfiguriert ist, um basierend auf Eingangssignalen, die von einem oder mehreren Kollisionsvermeidungssystemen empfangen werden, einen Kollisionszustand festzulegen und um basierend auf dem Kollisionszustand Warnbefehlssignale zu generieren; und
eine haptische Warnbaugruppe, die mit dem Steuermodul gekoppelt ist und konfiguriert ist, um basierend auf den Warnbefehlssignalen eine haptische Warnung zu generieren, wobei die haptische Warnbaugruppe Folgendes umfasst:
ein erster Aktuator, der in das erste Rückenpolster integriert ist und konfiguriert ist, um mindestens einen ersten Teil der haptischen Warnung zu generieren, und
ein zweiter Aktuator, der in das zweite Rückenpolster integriert ist und konfiguriert ist, um mindestens einen zweiten Teil der haptischen Warnung zu generieren.
Beispiel 12. Die Fahrerwarnbaugruppe nach Beispiel 11, wobei der erste Aktuator und der zweite Aktuator jeweils in dem ersten Rückenpolster und dem zweiten Rückenpolster positioniert sind, so dass Vibrationen, die von den ersten und zweiten Teilen der haptischen Warnung generiert werden, voneinander entkoppelt sind.
Beispiel 13. Die Fahrerwarnbaugruppe nach Beispiel 11, wobei das erste Rückenpolster eine erste Vertiefung umfasst, die in einer oberen Seite des ersten Rückenpolsters gebildet ist.
Beispiel 14. Die Fahrerwarnbaugruppe nach Beispiel 11, wobei der erste Aktuator ein Gehäuse und einen Motor in dem Gehäuse umfasst, und wobei das Gehäuse eine obere Wand mit einer verlängerten Oberfläche umfasst.
Beispiel 15. Die Fahrerwarnbaugruppe nach Beispiel 14, wobei das Gehäuse ferner eine untere Wand und eine Vielzahl von Seitenwänden umfasst, welche die obere Wand mit der unteren Wand koppeln, und wobei die obere Wand flächenmäßig mindestens ungefähr 50 % größer als die untere Wand ist.
Beispiel 16. Die Fahrerwarnbaugruppe nach Beispiel 11, wobei das Steuermodul konfiguriert ist, um einen ersten Kollisionszustand, der einer Spurwechselwarnung zugeordnet ist, und einen zweiten Kollisionszustand, der einer Seitentotwinkelwarnung zugeordnet ist, festzulegen.
Beispiel 17. Die Fahrerwarnbaugruppe nach Beispiel 16, wobei das Steuermodul konfiguriert ist, um die Warnbefehlssignale mit richtungsabhängiger Steuerung zu generieren, so dass die haptische Warnbaugruppe den ersten Aktuator betätigt, wenn der erste oder zweite Kollisionszustand einer linken Spur zugeordnet ist, und den zweiten Aktuator betätigt, wenn der erste oder zweite Kollisionszustand einer rechten Spur zugeordnet ist.
Beispiel 18. Die Fahrerwarnbaugruppe nach Beispiel 16, wobei die Fahrzeug-Sitzbaugruppe ferner ein unteres Sitzelement, das eine Sitzschale aufweist, ein erstes unteres Polster, das auf der ersten Seite der Sitzschale positioniert ist, und ein zweites unteres Polster, das auf der zweiten Seite der Sitzschale positioniert ist, aufweist, und
wobei die haptische Warnbaugruppe ferner einen dritten Aktuator, der in dem ersten unteren Polster integriert ist, und einen vierten Aktuator, der in dem zweiten unteren Polster integriert ist, umfasst.
Beispiel 19. Die Fahrerwarnbaugruppe nach Beispiel 18, wobei die dritten und vierten Aktuatoren jeweils in dem Sitzlehnenelement positioniert sind, so dass die Vibrationen, die von den dritten und vierten Aktuatoren generiert werden, voneinander entkoppelt sind.
Beispiel 20. Die Fahrerwarnbaugruppe nach Beispiel 18, wobei das Steuermodul konfiguriert ist, um einen dritten Kollisionszustand festzulegen, der einer Spurabweichwarnung zugeordnet ist, und um die Warnbefehlssignale mit richtungsabhängiger Steuerung zu generieren, so dass die haptische Warnbaugruppe den dritten Aktuator betätigt, wenn der dritte Kollisionszustand einer linken Spur zugeordnet ist, und den vierten Aktuator betätigt, wenn der dritte Kollisionszustand einer rechten Spur zugeordnet ist.
Während mindestens ein Ausführungsbeispiel in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung vorgelegt wurde, versteht es sich, dass zahlreiche Variationen existieren. Es versteht sich ebenfalls, dass das Ausführungsbeispiel oder die Ausführungsbeispiele rein erläuternd sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Offenbarung auf irgendeine Art und Weise einzuschränken. Vielmehr wird die vorstehende ausführliche Beschreibung dem Fachmann eine praktische Anleitung bereitstellen, um das Ausführungsbeispiel oder die Ausführungsbeispiele umzusetzen. Es versteht sich, dass diverse Änderungen an der Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne den Umfang der Offenbarung zu verlassen, wie er in den beiliegenden Ansprüchen und ihren rechtlichen Äquivalenten dargelegt wird.

Claims

Fahrerwarnbaugruppe, umfassend: eine Fahrzeug-Sitzbaugruppe, die ein Sitzlehnenelement, das einen Hauptsitzlehnenteil mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, ein erstes Rückenpolster, das auf der ersten Seite des Hauptsitzlehnenteils positioniert ist, und ein zweites Rückenpolster, das auf der zweiten Seite des Hauptsitzlehnenteils positioniert ist, umfasst; und ein Steuermodul, das konfiguriert ist, um basierend auf Eingangssignalen, die von einem oder mehreren Kollisionsvermeidungssystemen empfangen werden, einen Kollisionszustand festzulegen und um basierend auf dem Kollisionszustand Warnbefehlssignale zu generieren; und eine haptische Warnbaugruppe, die mit dem Steuermodul gekoppelt ist und konfiguriert ist, um basierend auf den Warnbefehlssignalen eine haptische Warnung zu generieren, wobei die haptische Warnbaugruppe Folgendes umfasst: einen ersten Aktuator, der in das erste Rückenpolster integriert ist und konfiguriert ist, um mindestens einen ersten Teil der haptischen Warnung zu generieren, und einen zweiten Aktuator, der in das zweite Rückenpolster integriert ist und konfiguriert ist, um mindestens einen zweiten Teil der haptischen Warnung zu generieren.
Fahrerwarnbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste Aktuator und der zweite Aktuator jeweils in dem ersten Rückenpolster und dem zweiten Rückenpolster positioniert sind, so dass Vibrationen, die den ersten und zweiten Teilen der haptischen Warnung generiert werden, voneinander entkoppelt sind.
Fahrerwarnbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Rückenpolster eine erste Vertiefung umfasst, die in einer oberen Seite des ersten Rückenpolsters gebildet ist.
Fahrerwarnbaugruppe nach einem von Anspruch 1 bis 3, wobei der erste Aktuator ein Gehäuse und einen Motor in dem Gehäuse umfasst, und wobei das Gehäuse eine obere Wand mit einer verlängerten Oberfläche umfasst.
Fahrerwarnbaugruppe nach Anspruch 4, wobei das Gehäuse ferner eine untere Wand und eine Vielzahl von Seitenwänden umfasst, welche die obere Wand mit der unteren Wand koppeln, und wobei die obere Wand flächenmäßig mindestens ungefähr 50 % größer als die untere Wand ist.
Fahrerwarnbaugruppe nach einem von Anspruch 1 bis 5, wobei das Steuermodul konfiguriert ist, um einen ersten Kollisionszustand, der einer Spurwechselwarnung zugeordnet ist, und einen zweiten Kollisionszustand, der einer Seitentotwinkelwarnung zugeordnet ist, festzulegen.
Fahrerwarnbaugruppe nach Anspruch 6, wobei das Steuermodul konfiguriert ist, um die Warnbefehlssignale mit richtungsabhängiger Steuerung zu generieren, so dass die haptische Warnbaugruppe den ersten Aktuator betätigt, wenn der erste oder zweite Kollisionszustand einer linken Spur zugeordnet ist, und den zweiten Aktuator betätigt, wenn der erste oder zweite Kollisionszustand einer rechten Spur zugeordnet ist.
Fahrerwarnbaugruppe nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Fahrzeug-Sitzbaugruppe ferner ein unteres Sitzelement, das eine Sitzschale aufweist, ein erstes unteres Polster, das auf der ersten Seite der Sitzschale positioniert ist, und ein zweites unteres Polster, das auf der zweiten Seite der Sitzschale positioniert ist, aufweist, und wobei die haptische Warnbaugruppe ferner einen dritten Aktuator umfasst, der in dem ersten unteren Polster integriert ist, und einen vierten Aktuator, der in dem zweiten unteren Polster integriert ist.
Fahrerwarnbaugruppe nach Anspruch 8, wobei die dritten und vierten Aktuatoren jeweils in dem Sitzlehnenelement positioniert sind, so dass die Vibrationen, die von den dritten und vierten Aktuatoren generiert werden, voneinander entkoppelt sind.
Fahrerwarnbaugruppe nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Steuermodul konfiguriert ist, um einen dritten Kollisionszustand, der einer Spurabweichwarnung zugeordnet ist, festzulegen und um die Warnbefehlssignale mit richtungsabhängiger Steuerung zu generieren, so dass die haptische Warnbaugruppe den dritten Aktuator betätigt, wenn der dritte Kollisionszustand einer linken Spur zugeordnet ist, und den vierten Aktuator betätigt, wenn der dritte Kollisionszustand einer rechten Spur zugeordnet ist.