MX2014015651A - Parte de alerta vibratorio. - Google Patents
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Abstract
Un cojín de asiento de un asiento de vehículo incluye un cojín hecho de espuma y al menos un ensamble de motor ubicado en o cerca de una superficie superior del cojín; al menos un ensamble de motor incluye una pluralidad de celdas de transductor.
Description
PARTE DE ALERTA VIBRATORIO
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Un conductor puede ser expuesto a numerosas señales visuales y de audio así como estímulos mientras maneja. Si ocurre un evento mientras maneja, se puede generar una alerta visual o de audio para obtener la atención del conductor. En un ejemplo, ocurre un evento cuando un sensor detecta que un vehículo se desvía de su carril. Sin embargo, debido a otras numerosas señales visuales y de audio así como estímulos a los cuales está expuesto el conductor, una alerta visual pudiera no captar la atención del conductor.
Se puede proporcionar una alerta táctil de un evento al conductor. En un ejemplo, un motor ubicado en un cojín de asiento vibra cuando ocurre un evento para proporcionar una alerta táctil al conductor. Motores previos incluyen una carcasa metálica de motor incluyendo porciones que están aseguradas juntas mediante sujetadores.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION
Un cojin de asiento de un asiento de vehículo incluye un cojín hecho de espuma y al menos un ensamble de motor ubicado sobre o cerca de una superficie superior del cojín. Al menos un ensamble de motor incluye una pluralidad de celdas de
transductor.
Un ensamble de asiento de vehículo incluye un cojín hecho de espuma y al menos un ensamble de motor ubicado en o cerca de una superficie superior del cojín. Al menos un ensamble de motor incluye una pieza de tela y una pluralidad de celdas de transductor encerradas dentro de la pieza de tela para definir un parche de alerta vibratorio. La pluralidad de celdas de transductor está conectada en serie a través de alambres, y al menos un ensamble de motor vibra en respuesta a un evento de la carretera. El ensamble de cojín de asiento de vehículo incluye un sensor para detectar el evento de la carretera y un controlador. El sensor envía una señal al controlador al momento de la detección de un evento de la carretera, y el controlador envía otra señal al menos al ensamble de motor para ocasionar que al menos un ensamble de motor vibre.
Estas y otras características de la presente invención se pueden entender mejor a partir de la siguiente especificación y los dibujos, lo siguiente es una breve descripción de estos.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
La figura 1 ilustra una vista en perspectiva de un cojín de un asiento de vehículo;
La figura 2 ilustra componentes internos de un parche de alerta vibratorio;
La figura 3 ilustra una vista en sección transversal del parche de alerta vibratorio;
La figura 4 ilustra una vista superior de un parche de alerta vibratorio;
La figura 5 ilustra una celda de transductor del parche de alerta vibratorio;
La figura 6 ilustra una vista despiezada de la celda de transductor de la figura 5;
La figura 7 ilustra una vista en perspectiva del cojín con espuma de ventilación en una superficie superior del cojín;
La figura 8 ilustra una vista en perspectiva de espuma colocada sobre los parches de alerta vibratorios;
La figura 9 ilustra una vista en sección transversal de un refuerzo lateral del cojín y el parche de alerta vibratorio; y
La figura 10 ilustra un asiento de vehículo incluyendo una configuración ejemplar de parches de alerta vibratorios.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
La figura 1 ilustra un cojín 20 de un asiento de vehículo 64.
En un ejemplo, el asiento de vehículo 64 es un asiento de
conductor. El cojín 20 es formado mediante un proceso de moldeo e incluye una porción de asiento 22 que tiene una superficie superior sustancialmente plana 24 y dos soportes laterales 26, cada uno ubicado en un costado de la porción de asiento 22. En un ejemplo, el cojín 20 está hecho de espuma. En un ejemplo, el cojín 20 está hecho de espuma de poliuretano. El cojín 20 incluye una cavidad preformada 28 formada durante el proceso de moldeo. En un ejemplo, cada uno de los dos soportes laterales 26 incluye una cavidad preformada 28. Un parche de alerta vibratorio 30 que es un motor háptico está ubicado en el cojín 20 en cada una de las cavidades preformadas 28.
La figura 2 ilustra componentes internos de un motor háptico, por ejemplo un parche de alerta vibratorio 30. El parche de alerta vibratorio 30 incluye un arreglo de celdas de transductor 32. En un ejemplo, hay cuatro celdas de transductor 32. En un ejemplo, las celdas de transductor 32 son, cada una, un Accionador Resonante Lineal (LRA). En un ejemplo, las celdas de transductor 32 son celdas de transductor de estilo moneda. Aunque se ilustra y describe un Accionador Resonante Lineal, las celdas de transductor 32 pueden ser, cada una, una celda de transductor de superficie de vibración o un motor de masa excéntricamente rotativo
(ERM).
Las celdas de transductor 32 tienen, cada una una clasificación de voltaje de aproximadamente 2 V RMS. Las celdas de transductor 32 tienen la misma fase y frecuencia, y la vibración de cada una de las celdas de transductor 32 es agregada a una vibración total aplicada en la superficie de asiento. En un ejemplo, las celdas de transductor 32 tienen una clasificación de fuerza G alta. En un ejemplo, las celdas de transductor 32 tienen una clasificación de fuerza G de aproximadamente 1.4G.
En un ejemplo, las celdas de transductor 32 están conectadas en serie por alambres 34 para lograr una alerta de vibración deseada. En otro ejemplo, las celdas de transductor 32 están conectadas en paralelo por alambres 34 para lograr una alerta de vibración deseada. Las celdas de transductor 32 también se pueden conectar en serie y en paralelo mediante alambres 34 para lograr una alerta de vibración deseada. Las celdas de transductor 32 emplean voltaje AC a una frecuencia especifica para generar la resonancia de vibración.
En un ejemplo, cada celda de transductor 32 tiene la misma fase y frecuencia. Las alertas de vibración de las celdas de transductor 32 se unen para definir la alerta de vibración deseada. La naturaleza de las vibraciones también se puede ver afectada por el amortiguamiento y rigidez de un medio de montaje flexible 44, que se describe a continuación.
En un ejemplo, la alerta de vibración tiene aproximadamente 12 voltios. En un ejemplo, la alerta de vibración es entre aproximadamente 9 voltios a aproximadamente 16 voltios.
Las celdas de transductor 32 están ubicadas entre porciones 36a y 36b de una pieza de tela 36. En un ejemplo, la pieza de tela 36 es un trapo de poliéster. La pieza de tela 36 es doblada a lo largo de un doblez 38 para definir las porciones 36a y 36b. Tal como se muestra en la figura 3, las porciones 36a y 36b son aseguradas entre si por medio de un adhesivo para retener y encerrar completamente las celdas de transductor 32 en medio, como se muestra en la figura 4. En un ejemplo, el adhesivo es un adhesivo de poliéster.
El parche de alerta vibratorio 30 es delgado y flexible, lo cual permite la adhesión directamente sobre el cojín moldeado 20. En un ejemplo, el parche de alerta vibratorio 30 tiene un grosor de aproximadamente X +/- lmm. En un ejemplo, X es aproximadamente 3mm. Alambres 35 se extienden fuera del parche de alerta vibratorio 30 para conexión a un controlador 60, tal como se explica a continuación.
En una modalidad, en lugar de los alambres 34, las celdas de transductor 32 están montadas sobre un medio de montaje flexible 44. En un ejemplo, el medio de montaje flexible 44 es un circuito impreso. En un ejemplo, el medio de montaje flexible 44 es una hoja de poliéster. En un
ejemplo, el medio de montaje 44 es Mylar®, una marca registrada de E.I. Du Pont de Nomours and Company de Wilmington, Delaware.
En otro ejemplo, las celdas de transductor 32 son encapsuladas en un parche. En un ejemplo, el parche está hecho de caucho. Al emplear un parche, las celdas de transductor 32 pueden estar ubicadas cerca del ocupante.
Un microcontrolador (no se muestra) envía múltiples señales de porcentajes PWM (modulación por ancho de impulso) de salida, gue controlan los circuitos de accionamiento del motor (por ejemplo, emite una señal AC a 175 Hz 2 V RMS) para que cada celda de transductor 32 proporcione un nivel de control deseado. El sistema puede producir vibraciones hápticas a través de una pluralidad de arreglos de transductor vibratorio y patrones de accionamiento.
En un ejemplo, cada celda de transductor 32 es un Accionador Resonante Lineal de Eje Y Háptico de Precisión Precisión Microdrives. La figura 5 ilustra un Accionador Resonante Lineal (LRA) incluyendo alambres 34.
La figura 6 ilustra una vista despiezada de la celda de transductor 32 de la figura 5. La celda de transductor 32 (el Accionador Resonante Lineal) incluye una cubierta de motor 68 y un chasis de motor 70 que define el cuerpo externo de la celda de transductor 32. Contenidos dentro de la cubierta de
motor 68 y el chasis de motor 70 hay un muelle de onda 72, una masa móvil 74, una bobina de voz 76, y un tablero de circuitos impresos flexible 78 (PCB) al cual están unidos los alambres 34 que incluye una abertura 84. La bobina de voz 76 es recibida en la abertura 84 del tablero de circuitos impresos 78. La masa móvil 74 incluye una horquilla de bobina de voz 80 y un imán de Neodimio NeFeB 82.
El Accionador Resonante Lineal es impulsado por una señal AC a través de los alambres 34. La corriente impulsada a través de la bobina de voz 76 produce un campo magnético, el cual ocasiona que el imán de Neodimio NeFeB 82 en la masa móvil 74 reaccione a la bobina de voz 76, ocasionando que la masa móvil 74 se mueva. El contacto del muelle de onda 72 con la masa móvil 74 crea un efecto de resonancia que produce vibraciones.
En una modalidad, cada celda de transductor 32, o Accionador Resonante Lineal de las figuras 5 y 6 tiene los siguientes parámetros:
La figura 7 ilustra una perspectiva del cojín 20 incluyendo dos cavidades preformadas 28 y un parche de alerta vibratorio 30 ubicado en cada una de las cavidades preformadas 28. Aunque solamente se ilustran y describen dos cavidades preformadas 28 y dos parches de alerta vibratorios 30, cualquier número de parches de alerta vibratorios 30 puede ser colocado sobre el cojín 20 en cualquier ubicación o configuración. Se puede colocar un tapete 50 sobre la superficie superior plana 24 de la porción de asiento 22 del cojín 20. El tapete 50 incluye agujeros 52 que permiten la ventilación. En un ejemplo, el tapete 50 está hecho de poliéster.
La figura 8 ilustra una perspectiva del cojín 20 incluyendo una capa de espuma 54 ubicada sobre cada uno de los dos parches de alerta vibratorios 30 sobre una superficie
exterior del cojín 20. La capa de espuma 54 proporciona acolchonado adicional para proteger los dos parches de alerta vibratorios 30 y también evita que los dos parches de alerta vibratorios 30 causen incomodidad al conductor. En un ejemplo, cada capa de espuma 54 está hecha de poliuretano. En un ejemplo, la capa de espuma 54 tiene un grosor de aproximadamente Y +/- lmm. En un ejemplo, Y es 5. En otro ejemplo, los dos parches de alerta vibratorios 30 son incorporados en el cojín 20 durante el proceso de moldeo cerca de una superficie superior del cojín 20, y la capa de espuma 54 no es necesaria.
La figura 0 muestra una vista en sección transversal de un soporte lateral 26 del cojín 20 tomada a lo largo de la línea A-A de la figura 8. Se puede emplear un adhesivo 56 para asegurar los parches de alerta vibratorios 30 en la cavidad preformada 26. Una cubierta desbarbada 58 está ubicada sobre el cojín 20 y proporciona una superficie externa del asiento de vehículo 64 en la cual se asienta el conductor mientras maneja.
Volviendo a la figura 1, los alambres 34 permiten la comunicación entre el parche de alerta vibratorio 30 y un controlador 60. El controlador 60 también está en comunicación con un sensor 62 que detecta un evento de la carretera. En un ejemplo, un evento de la carretera ocurre
cuando el vehículo se mueve de su carril, otro vehículo se está aproximando, ocurre una colisión de frente, u ocurre una colisión trasera. Cuando el sensor 62 detecta un evento de la carretera, una señal es enviada al controlador 60. El controlador 60 entonces envía una señal al parche de alerta vibratorio 30 en respuesta a la señal del sensor 62. En respuesta a la señal del controlador 60, el parche de alerta vibratorio 30 vibra sobre el cojín 20 para proporcionar una señal táctil y retroalimentación que pueden ser sentidas por el conductor para alertar al conductor sobre un evento de la carretera. En un ejemplo, el parche de alerta vibratorio 30 vibra por arriba de 50 m/s2 tal como se mide en una interfaz de asiento-ocupante a aproximadamente 175 Hz. Al separar las celdas de transductor 32, se puede incrementar la detección de las vibraciones.
En otro ejemplo, la señal del controlador 60 se puede amplificar a través de un amplificador opcional 90 (que se muestra en la figura 4) para energizar múltiples dispositivos. En otro ejemplo, el controlador 60 puede enviar la señal a un intervalo menos frecuente para reducir la frecuencia de vibración resonante.
La figura 10 ilustra un asiento de vehículo 64 incluyendo el cojín 20 y un respaldo 66 incluyendo seis parches de alerta vibratorios 30a, 30b, 30c, 30d, 30e y 30f.
Un parche de alerta vibratorio 30a y 30b están ubicados, cada uno, en uno de los dos refuerzos de asiento 26. Un parche de alerta vibratorio 30c está ubicado sobre la porción de asiento 22 entre los dos refuerzos de asiento 26. Tres parches de alerta vibratorios 30d, 30e y 30f están ubicados en el respaldo 66. Los parches de alerta vibratorios 30d y 30e están alineados con los parches de alerta vibratorios 30a y 30b, respectivamente, en los refuerzos laterales 26. El parche de alerta vibratorio 30f está alineado con el parche de alerta vibratorio 30c. La figura 10 muestra una configuración o arreglos ejemplares de parches de alerta vibratorios 30. Sin embargo, los parches de alerta vibratorios 30 pueden estar ubicados en cualquier configuración.
La descripción anterior únicamente es ejemplar de los principios de la invención. Muchas modificaciones y variaciones son posibles en virtud de las enseñanzas anteriores. Por lo tanto, se entenderá que dentro del alcance de las reivindicaciones anexas, la invención se puede practicar de otra manera que utilizando las modalidades ejemplares que se han descrito específicamente. Por ese motivo, las siguientes reivindicaciones debieran ser estudiadas para determinar el verdadero alcance y contenido de esta invención.
Claims (23)
1.- Un cojín de asiento de un asiento de vehículo, el cojín de asiento comprende: un cojín hecho de espuma, en donde el cojín tiene una superficie superior; y al menos un ensamble de motor ubicado en o cerca de la superficie superior del cojín, en donde al menos un ensamble de motor incluye una pluralidad de celdas de transductor, en donde al menos un ensamble de motor incluye una pieza de tela, la pluralidad de celdas de transductor están encerradas dentro de la pieza de tela para definir un parche de alerta vibratorio, y el parche de alerta vibratorio es flexible.
2.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cojín está hecho de espuma de poliuretano.
3.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cojín incluye una porción de asiento que tiene una superficie sustancialmente plana y un refuerzo en cada lado de la porción de asiento, al menos un ensamble de motor incluye dos parches de alerta vibratorios, y uno de los dos parches de alerta vibratorios está ubicado en uno de los refuerzos.
4.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un ensamble de motor vibra en respuesta a un evento de la carretera.
5.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque un sensor detecta el evento de la carretera, envía una señal a un controlador al momento de la detección de un evento de la carretera, y el controlador envía otra señal al menos a un ensamble de motor para ocasionar que al menos un ensamble de motor vibre.
6.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de celdas de transductor están conectadas en serie por alambres.
7.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de celdas de transductor son accionadores resonantes lineales.
8.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de celdas de transductor genera voltaje combinado de aproximadamente 9 a 16 voltios.
9.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pieza de tela es un trapo de poliéster.
10.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el parche de alerta vibratorio tiene un grosor de aproximadamente 3 mm.
11.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de celdas de transductor está montada sobre un medio de montaje.
12.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el medio de montaje es una hoja de poliéster.
13.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una capa de espuma es colocada sobre al menos un ensamble de motor.
14.- Un ensamble de asiento de vehículo que comprende: un cojín hecho de espuma, en donde el cojín tiene una superficie superior; al menos un ensamble de motor ubicado sobre o cerca de la superficie superior del cojín, en donde al menos el ensamble de motor incluye una pieza de tela y una pluralidad de celdas de transductor encerradas dentro de la pieza de tela para definir un parche de alerta vibratorio, la pluralidad de celdas de transductor está conectada en serie a través de alambres, y al menos un ensamble de motor vibra en respuesta a un evento de la carretera, y el parche de alerta vibratorio es flexible; un sensor para detectar el evento de la carretera; y un controlador, en donde el sensor envía una señal al controlador al momento de la detección de un evento de la carretera, y el controlador envía otra señal al menos al ensamble de motor para ocasionar que al menos un ensamble de motor vibre.
15.- El ensamble de asiento de vehículo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el cojín está hecho de espuma de poliuretano.
16.- El ensamble de asiento de vehículo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la pluralidad de celdas de transductor son accionadores resonantes lineales.
17.- El ensamble de asiento de vehículo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la pieza de tela es un trapo de poliéster.
18.- El ensamble de asiento de vehículo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el parche de alerta vibratorio tiene un grosor de aproximadamente 3 mm.
19.- El ensamble de asiento de vehículo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque una capa de espuma es colocada sobre al menos un ensamble de motor.
20.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un ensamble de motor está sobre la superficie superior del cojín.
21.- El cojín de asiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el parche de alerta vibratorio es plegable.
22.- El ensamble de asiento de vehículo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque al menos un ensamble de motor está sobre la superficie superior del cojín.
23.- El ensamble de asiento de vehículo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el parche de alerta vibratorio es plegable.
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