專利名稱：用于車輛座席的觸覺反饋系統(tǒng)的制作方法
用于車輛座席的觸覺反饋系統(tǒng)相關(guān)申請的交叉引用本申請要求享有序列號為61/262，325的美國臨時申請(于2009年11月18日提交，名稱為“HAPTIC FEEDBACK SYSTEM FOR VEHICLE SEATING”)的優(yōu)先權(quán)和利益，該美國臨時申請通過弓I用方式被整體納入本文。
背景技術(shù)：
本申請總體涉及用于車輛座席(vehicle seating)的觸覺反饋系統(tǒng)(hapticfeedback system)。某些車輛座椅(vehicle seat)被配置為進行振動來向駕駛員提示各種所檢測到的狀況。例如，如果車輛偏移到交通車道以外，車載計算機可檢測到該狀況并引起駕駛員座椅的振動來警告駕駛員。這種座椅振動功能通常稱為觸覺反饋，并且可用于向駕駛員提 示車道偏離、正在接近的車輛或障礙物、超出速度限制、轉(zhuǎn)彎信號的激活、低燃油液位、碰撞避免或其他所檢測到的狀況。在某些觸覺反饋系統(tǒng)中，通過一個或多個偏心質(zhì)量振動器(eccentric mass shaker)在座椅內(nèi)引起振動。這些振動器一般包括電動馬達,該電動馬達被配置使位置偏心于馬達旋轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量轉(zhuǎn)動。從而，如果車輛計算機檢測到預定的狀況(例如，車道偏離)，則該計算機可啟用該電動馬達，使得該偏心質(zhì)量振動器振動該座椅。不幸的是，由于與這種偏心質(zhì)量振動器關(guān)聯(lián)的費用，在駕駛員座椅內(nèi)提供觸覺反饋可顯著增加車輛座席的成本。此外,偏心質(zhì)量振動器可增加車輛的重量，由此降低性能并且/或者降低燃油效率。因為一般的偏心質(zhì)量振動器僅能夠以一個頻率和振幅振動，所以可在駕駛員座椅內(nèi)放置多個振動器來區(qū)分各種車輛狀況。例如，一個振動器可被放置在椅座(seat bottom)內(nèi)來向駕駛員提示第一車輛狀況，而第二振動器被放置在椅背(seatback)內(nèi)來向駕駛員提示第二車輛狀況。應理解，重量與所采用的振動器的數(shù)目成正比地增力口。從而，一般的觸覺反饋系統(tǒng)會增加與車輛座席關(guān)聯(lián)的重量和制造成本二者。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種車輛座席系統(tǒng)(vehicle seating system),包括車輛座椅和與所述車輛座椅聯(lián)接的現(xiàn)有的座椅控制馬達。所述座椅控制馬達被配置為相對于車輛內(nèi)部的地板移動所述車輛座椅。所述車輛座席系統(tǒng)還包括控制器，所述控制器通信聯(lián)接至所述座椅控制馬達。所述控制器被配置為向所述座椅控制馬達輸出振蕩電壓信號，以引起所述車輛座椅內(nèi)的振動。


圖I是一個示例車輛的立體圖，該示例車輛包括可采用觸覺反饋系統(tǒng)的座椅。圖2是圖I中示出的座椅的立體圖。圖3是觸覺反饋系統(tǒng)的第一實施方案的示意圖，該觸覺反饋系統(tǒng)包括如下的控制器，該控制器被配置為監(jiān)測座椅的位置。
圖4是觸覺反饋系統(tǒng)的第二實施方案的示意圖，該觸覺反饋系統(tǒng)包括如下的控制器，該控制器具有驅(qū)動座椅控制馬達的信號發(fā)生器和放大器。圖5是由控制器輸出至座椅控制馬達的第一示例信號的圖，其中該信號是連續(xù)方波。圖6是由控制器輸出至座椅控制馬達的第二示例信號的圖，其中該信號是脈沖方波。圖7是由控制器輸出至座椅控制馬達的第三示例信號的圖，其中該信號是連續(xù)正弦波。
具體實施方式

圖I是示例車輛10的立體圖，示例車輛10包括可采用觸覺反饋系統(tǒng)的座椅。如所示，車輛10包括具有座椅14的內(nèi)部12。如下文詳細討論的，某些座椅14被配置為用振動來向駕駛員(和/或另一乘員)提示各種車輛狀況。在本實施方案中，所述振動經(jīng)由座椅控制馬達引起，所述座椅控制馬達被配置為相對于車輛內(nèi)部12的地板移動座椅14。具體地，與所述座椅控制馬達通信聯(lián)接的控制器被配置為向所述座椅控制馬達輸出振蕩電壓信號，由此引起座椅14內(nèi)的振動。所述控制器還可被配置為經(jīng)由一系列脈動來改變驅(qū)動頻率和/或提供振蕩電壓信號，以區(qū)分各種警告。因為本實施方案利用現(xiàn)有的座椅控制馬達來提供觸覺反饋，所以與采用偏心質(zhì)量振動器的配置相比可降低車輛座席系統(tǒng)的費用和重量。在某些實施方案中，所述觸覺反饋系統(tǒng)可向駕駛員提示各種車輛狀況。例如，車輛10可包括被配置為檢測從交通車道的偏離的傳感器。如果檢測到這樣的狀況，則所述觸覺反饋系統(tǒng)可通過引起駕駛員座椅14內(nèi)的振動來提示駕駛員。另外，車輛10可包括被配置為檢測正在接近的物體或車輛的傳感器。一旦檢測到，所述觸覺反饋系統(tǒng)可通過提供類似的振動來提示駕駛員。在某些實施方案中，與車道偏離關(guān)聯(lián)的振動例如可不同于與正在接近的物體或車輛關(guān)聯(lián)的振動。例如，所述控制器可被配置為輸出第一頻率來表明車道偏離，并輸出第二頻率來表明正在接近的物體或車輛。從而，駕駛員能夠基于所感受到的座椅振動來識別具體的狀況。應理解，所述觸覺反饋系統(tǒng)還可向駕駛員提示各種其他的車輛狀況，諸如超出速度限制、低燃油液位、激活的轉(zhuǎn)彎信號，或另外的車輛狀況。如下文詳細討論的，某些座椅14可包括分立的座椅控制馬達來調(diào)節(jié)座椅位置。例如，某些座椅14可包括如下的座椅控制馬達，所述座椅控制馬達被配置為調(diào)節(jié)座椅相對于車輛內(nèi)部12的縱向位置、座椅的豎直位置、椅座的傾斜(tilt)和/或椅背的斜倚(recline)。通過選擇性地向特定的座椅控制馬達發(fā)送信號，所述觸覺反饋系統(tǒng)可進一步區(qū)分駕駛員提示。例如，如果識別到低燃油狀況，則所述控制器可驅(qū)動控制豎直座椅位置的馬達，而如果檢測到車道偏離，則所述控制器可驅(qū)動控制椅背斜倚的馬達。因為駕駛員可以能夠區(qū)分不同的所引起的振動，所以駕駛員可以能夠識別特定的車輛狀況。為了進一步區(qū)分駕駛員提示，所述控制器可被配置為選擇性地使所述振蕩電壓信號脈動，以在座椅14內(nèi)形成“節(jié)奏”。該節(jié)奏可因傳輸給駕駛員的特定警告而異。因為所述控制器能夠改變頻率、振幅、脈沖以及驅(qū)動哪一個座椅控制馬達，所以與采用偏心質(zhì)量振動器的系統(tǒng)相比，本觸覺反饋系統(tǒng)可向駕駛員提供增強的反饋。在某些實施方案中，所述觸覺反饋系統(tǒng)可與駕駛員信息顯示器結(jié)合使用。例如，如果檢測到低燃油液位，則所述觸覺反饋系統(tǒng)可向駕駛員提示該狀況，同時儀表板指示器發(fā)光。在另一些實施方案中，所述儀表板可包括被配置為提供對所檢測到的狀況的文本或圖形指示的顯示器。在這樣的實施方案中，如果檢測到車輛狀況(例如，碰撞避免、車道偏離等)，則所述觸覺反饋系統(tǒng)可激活，以將駕駛員的注意力引導至所述顯示器。這樣，車輛10識別的特定狀況可被清楚地傳達給駕駛員。圖2是圖I中示出的座椅14的立體圖。如所示，座椅14包括椅座16和椅背18。座椅14通過軌道20聯(lián)接至車輛10的地板。座椅底盤(chassis)內(nèi)的座椅控制馬達被配置為相對于車輛地板(例如，沿著軌道20)移動座椅14。具體地，第一座椅控制馬達22被配置為沿著軌道20在縱長(longitudinal)方向平移(translate)車輛座椅14。這樣的位置調(diào)節(jié)可便于適應各種身高的駕駛員。另外，第二座椅控制馬達24被提供為相對于軌道20在豎直(vertical)方向平移車輛座椅14，以進一 步調(diào)節(jié)駕駛員座椅位置。第三座椅控制馬達26被配置為相對于車輛內(nèi)部12的地板傾斜椅座16，并且第四座椅控制馬達28被配置為相對于椅座16轉(zhuǎn)動椅背18。應理解，某些車輛座椅可包括更多或更少的座椅控制馬達。例如，在某些配置中，座椅14可僅包括被配置為在縱長方向平移座椅的座椅控制馬達22，以及被配置為相對于椅座16轉(zhuǎn)動椅背18的座椅控制馬達28。在另一些實施方案中,座椅14可包括被配置為調(diào)節(jié)腰部支承(lumbar support)位置、頭枕位置以及/或者車輛座椅14內(nèi)的其他部件的位置的附加馬達。盡管本實施方案采用內(nèi)部換向(internally commutated)(例如，有刷(brushed))直流(DC)電動馬達,但應理解,替代實施方案可采用無刷(brushless)DC馬達、交流(AC)馬達、或任何其他合適的馬達配置。在本配置中，包括開關(guān)32的控制面板30被配置為提供對座椅控制馬達22、24、26和28的控制。如下文詳細討論的，控制面板30便于用戶對調(diào)節(jié)座椅位置的控制器進行輸入。例如，在某些實施方案中，所述控制器可包括存儲器，所述存儲器被配置為存儲針對多個用戶的期望的就坐位置(seating position)。在這樣的實施方案中，用戶可在控制面板30上選擇期望的就坐位置，并且所述控制器將自動指示座椅控制馬達22、24、26和28將座椅14調(diào)節(jié)至期望的位置。盡管在本實施方案中控制面板30位于椅座16的側(cè)面，但應理解，在替代實施方案中，控制面板30可位于車輛內(nèi)部12的其他區(qū)域。在本實施方案中，座椅控制馬達22、24、26和28中的一個或多個被配置為，除了調(diào)節(jié)座椅14的位置以外，還向駕駛員提供觸覺反饋。具體地，所述控制器被配置為向馬達22、24、26和28提供振蕩電壓信號，以在座椅14內(nèi)形成振動。通過選擇性地激活某一座椅控制馬達，所述控制器可以能夠向駕駛員傳達特定的車輛狀況。例如，如果識別到低燃油狀況，則所述控制器可驅(qū)動第一座椅控制馬達22以在椅座16內(nèi)形成振動，而如果檢測到車道偏離，則所述控制器可驅(qū)動第四座椅控制馬達28以在椅背18內(nèi)形成振動。因為駕駛員可以能夠區(qū)別這些振動，所以駕駛員可以能夠識別特定的車輛狀況。因為本實施方案利用現(xiàn)有的座椅控制馬達來向駕駛員提供觸覺反饋，所以與利用偏心質(zhì)量振動器的觸覺反饋系統(tǒng)相t匕，可降低與車輛座席關(guān)聯(lián)的制造成本和重量。圖3是觸覺反饋系統(tǒng)的第一實施方案的示意圖，該觸覺反饋系統(tǒng)包括被配置為監(jiān)測座椅14的位置的控制器34。在本實施方案中，控制器34包括被配置為存儲座椅14的位置的存儲器36。具體地，控制器34被配置為監(jiān)測每個座椅控制馬達22、24、26和28的轉(zhuǎn)動，以確定座椅位置以及將該座椅位置存儲在存儲器36內(nèi)。如所示，第一座椅控制馬達22包括第一存儲器位置傳感器38。存儲器位置傳感器38被配置為監(jiān)測馬達22的轉(zhuǎn)動，并向控制器34發(fā)送表明轉(zhuǎn)動的信號。例如，在某些配置中，存儲器位置傳感器38可以是霍耳效應(Hall effect)傳感器，其被配置為監(jiān)測源自馬達22的磁場的轉(zhuǎn)動，以確定馬達轉(zhuǎn)動。類似的傳感器40、42和44分別聯(lián)接至第二、第三和第四座椅控制馬達24、26和28。應理解，替代實施方案可采用其他的傳感器配置，諸如沿馬達傳動系統(tǒng)(motor driveline)定位的傳感器和/或位于控制器34內(nèi)的傳感器，所述傳感器測量到馬達的電流(例如，脈沖換向感測)以監(jiān)測馬達轉(zhuǎn)動。通過監(jiān)測每個馬達22、24、26和28的轉(zhuǎn)動，控制器34可準確地確定座椅14的位置，并將該位置存儲在存儲器36內(nèi)。從而，當用戶選擇期望的就坐位置時，控制器34，通過與座椅控制馬達通信聯(lián)接，可自動將座椅調(diào)節(jié)至期望的位置。在所示的實施方案中，控制器34包括切換網(wǎng)絡(switching network),該切換網(wǎng)絡被配置為基于所存儲的座椅14的位置來操作所述馬達22、24、26和28。應理解，所述切換網(wǎng)絡使得控制器34能夠基于所存儲的座椅位置和/或來自控制面板30的輸入，以期望的方向轉(zhuǎn)動每個座椅控制馬達。所述切換網(wǎng)絡還可為座椅控制馬達22、24、26和28提供如下的信號，該信號使得所述馬達引起座椅14內(nèi)的振動。如下文詳細討論的，控制器34可向座椅控制馬達22、24、26和28輸出振蕩電壓信號。例如，控制器34可向第一馬達22發(fā)送 指示第一馬達以第一方向轉(zhuǎn)動的信號。然后控制器34可向第一馬達22發(fā)送指示第一馬達以相反方向轉(zhuǎn)動信號。通過快速切換馬達方向，第一馬達22可在座椅14內(nèi)引起振動。例如，如果控制器34每秒切換馬達轉(zhuǎn)動的方向100次，則可在座椅14內(nèi)形成IOOHz的振動。在本實施方案中，控制器34可以能夠以約IHz到20，OOOHz之間的頻率來切換馬達轉(zhuǎn)動方向。如前文討論的，類似的信號可被發(fā)送至其他座椅控制馬達24、26和28，以在座椅14內(nèi)引起類似的振動。隨著座椅控制馬達22、24、26和28快速改變方向，傳感器38、40、42和44連續(xù)監(jiān)測馬達的轉(zhuǎn)動。該轉(zhuǎn)動信息被輸出至控制器34，控制器34追蹤座椅位置的變化。在某些實施方案中，控制器34可被配置為基于來自傳感器的輸入，連續(xù)調(diào)節(jié)給馬達的輸出信號。例如，控制器34可通過向第二座椅控制馬達24輸出振蕩電壓信號來弓I起豎直方向的振動。由于座椅14中的駕駛員的體重，座椅14可朝向下方向偏置。因此，座椅14可在向下運動中比在向上運動中移動略微更大的距離。結(jié)果，一旦座椅振動已經(jīng)終止，座椅14就可定位得低于其初始位置，由此形成對于駕駛員潛在不合意的就坐位置。從而，在某些實施方案中，控制器34可基于來自傳感器的輸入,改變馬達在每個方向的轉(zhuǎn)動程度。例如，如果傳感器40確定座椅14在每個振動周期期間都在向下方向比在向上方向移動更大的距離，則控制器34可通過指示馬達24在每個周期期間都將座椅14略微向上移動來進行補償。這樣，在振動完成之后，座椅14可被定位在與初始座椅位直基本相近的位直。在一個替代實施方案中，在引起振動之前，控制器34可將座椅14的位置存儲在存儲器36內(nèi)。然后，在振動完成之后，控制器34可將座椅14自動返回至所存儲的位置。這樣，座椅14的凈位置(net position)將保持基本恒定。如前文討論的，控制器34也可周期性地啟用振動和解除振動，以在座椅14內(nèi)形成一系列脈沖。基于脈沖頻率和持續(xù)時間，控制器34可向駕駛員提示各種車輛狀況。此外，振動的頻率可被改變，以便于識別特定的車輛狀況。這樣，駕駛員可以能夠基于所感受到的座椅內(nèi)的振動來區(qū)分所檢測到的車輛狀況。
圖4是觸覺反饋系統(tǒng)的第二實施方案的示意圖，該觸覺反饋系統(tǒng)包括控制器46，控制器46具有信號發(fā)生器48和放大器50，以驅(qū)動座椅控制馬達22、24、26和28。如所示，本實施方案不包括圖3中示出的存儲位置傳感器。從而，當座椅14相對于車輛10的地板移動時，控制器46不追蹤或存儲座椅14的位置。在這樣的配置中，駕駛員可通過經(jīng)由控制面板30上的開關(guān)32提供輸入來直接控制就坐位置。因為控制器46不包括切換網(wǎng)絡，所以控制器46利用信號發(fā)生器48和放大器50來產(chǎn)生驅(qū)動座椅控制馬達22、24、26和28的振蕩電壓信號。在某些配置中，信號發(fā)生器48被配置為輸出以交替方向驅(qū)動馬達的正弦波。放大器50被配置為將來自信號發(fā)生器48的信號放大，以向馬達提供足夠的振幅來引起座椅14內(nèi)的振動。信號發(fā)生器48可被配置為輸出具有約IHz到20，OOOHz范圍內(nèi)的頻率的信號。如前文討論的，可選擇某一頻率來表明特定的車輛狀況。另外，信號發(fā)生器48和/或控制器46可被配置為以脈沖形式將信號發(fā)送至馬達，以形成振動節(jié)奏。此外，控制器46可將所述信號引導至不同的座椅控制馬達22、24、26和/或28，以進一步便于區(qū)分駕駛員提
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類似于前述的控制器34，控制器46可被配置為確保振動之后的座椅位置與振動之前的座椅位置基本相近。具體地，控制器46可被配置為監(jiān)測來自信號發(fā)生器48的輸出，并確定在振動時期期間的第一轉(zhuǎn)動方向。然后控制器46可指示信號發(fā)生器48在以相反方向轉(zhuǎn)動之后終止振動。這樣的配置可大大降低座椅位置在振動期間發(fā)生變化的可能性。圖5是由控制器輸出至座椅控制馬達的第一示例信號的圖，其中所述信號是連續(xù)方波。如前文討論的，控制器34的第一實施方案包括切換網(wǎng)絡，所述切換網(wǎng)絡被配置為快速改變所述座椅控制馬達的轉(zhuǎn)動方向。從而，控制器34可輸出方波，如圖5所示。如所示，X軸52代表時間，y軸54代表電壓,且曲線56代表來自控制器34的方波輸出信號。在向所述馬達提供振蕩電壓信號之前，控制器34輸出基本恒定的電壓信號58。例如，如果控制器34沒有驅(qū)動所述座椅控制馬達來改變座椅14的位置，則恒定輸出信號58可處于基本零電壓。如所示，控制器34在點60處通過輸出第一電壓振蕩62發(fā)起座椅振動。在示出的實施方案中，控制器34內(nèi)的切換網(wǎng)絡首先向所述馬達輸出正電壓66持續(xù)第一時間段，然后輸出負電壓68持續(xù)第二時間段。第一振蕩62的總持續(xù)時間被不為波長70。應理解,波長70與頻率成反比。從而，通過改變正電壓66和負電壓68的持續(xù)時間，可改變振動的頻率。因為本實施方案利用直流(DC)座椅控制馬達，所以施加正電壓將引起馬達以第一方向轉(zhuǎn)動，而施加負電壓將引起馬達以相反方向轉(zhuǎn)動。從而，所示的方波56將導致馬達快速改變方向，由此引起座椅14內(nèi)的振動。如前文討論的，通過改變正電壓和負電壓的切換頻率，所述控制器可輸出約IHz到20，OOOHz之間的頻率。應理解，較低的振動頻率可被駕駛員感覺到，而較高的頻率可產(chǎn)生能聽到的輸出。例如，駕駛員可以聽不到約200Hz以下的頻率,但會感覺到作為座椅14內(nèi)的振動的這樣的頻率。進一步應理解,駕駛員可以能夠基于經(jīng)驗感受來區(qū)分所觸知的頻率，以及基于定調(diào)(pitch)來區(qū)分能聽到的頻率。從而，通過改變波長70的持續(xù)時間，可將各種車輛狀況傳達給駕駛員。此外，正電壓66與負電壓68之間的差形成了峰-峰振幅72。通過改變振幅72，可將其他信息傳遞給駕駛員。應理解，較高的振幅信號可引起車輛座椅14內(nèi)較強的振動。例如，控制器34可引起座椅14內(nèi)的振動來表示低燃油液位。在這樣的配置中，振幅72可隨著燃油液位降低而增大，以向駕駛員提示燃油用盡的可能性增大。在另一些實施方案中，控制器34可采用脈沖調(diào)制來產(chǎn)生仿真的正弦波。具體地，控制器34可輸出一系列近似正弦波形狀的電壓振蕩，由此引起座椅控制馬達逐漸轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)動方向。圖6是由控制器輸出至座椅控制馬達的第二示例信號的圖，其中所述信號是脈沖方波。如前文討論的，控制器34可在座椅14內(nèi)形成一系列振動脈沖來表明特定的車輛狀況。在所不的實施方案中，控制器34輸出第一脈沖74和第二脈沖76,它們被恒定電壓區(qū)域78分隔。如所示，第一脈沖74包括在正電壓66與負電壓68之間的單個振蕩。應理解，另一些實施方案可包括每個脈沖內(nèi)的附加振蕩。每個脈沖內(nèi)的振蕩的數(shù)目和每個振蕩的波長形成了該脈沖的持續(xù)時間。在第一脈沖74完成之后，控制器34向馬達提供恒定(例如，零)電壓，如區(qū)域78所示。恒定電壓區(qū)域78的持續(xù)時間80形成了兩個脈沖之間的時延。例如， 在某些配置中，時延的持續(xù)時間和每個脈沖的持續(xù)時間可基本相等，以在座椅14內(nèi)形成節(jié)奏。替代實施方案可改變每個脈沖的持續(xù)時間和每個時延的持續(xù)時間，以在座椅14內(nèi)形成其他節(jié)奏?？刂破?4可被配置為改變這些持續(xù)時間，以區(qū)分各種車輛狀況。圖7是由控制器輸出至座椅控制馬達的第三示例信號的圖，其中所述信號是連續(xù)正弦波。如前文討論的，控制器46的第二實施方案包括信號發(fā)生器48和放大器50,信號發(fā)生器48和放大器50被配置為輸出交流(AC)信號(諸如所示的正弦波)。如所示，X軸52代表時間，y軸54代表電壓,且曲線82代表來自控制器46的正弦波輸出信號。如所不，控制器46在點60處通過輸出隨時間逐漸振蕩的電壓來發(fā)起座椅振動，由此形成所示的正弦波82。具體地，所述電壓在最大正電壓84與最大負電壓86之間振蕩。這個第一振蕩的總持續(xù)時間被示為波長88。應理解，波長88與頻率成反比。從而，通過改變最大電壓84與86之間的時間，可改變振動的頻率。因為本實施方案利用直流(DC)座椅控制馬達，所以施加正電壓將引起馬達以第一方向轉(zhuǎn)動，而施加負電壓將引起馬達以相反方向轉(zhuǎn)動。從而，所示的正弦波82將導致馬達快速改變方向，由此引起座椅14內(nèi)的振動。如前文討論的，通過改變來自信號發(fā)生器48的輸出，所述控制器可輸出IHz到20，OOOHz之間的頻率。從而，可將各種車輛狀況傳達給駕駛員。此外，最大正電壓84與最大負電壓86之間的差形成了峰-峰振幅90。如前文討論的，通過改變振幅90，可將附加信息傳遞給駕駛員。在另一些實施方案中，控制器46可被配置為輸出任意波形，諸如具有隨時間變化的頻率和/或振幅的振蕩電壓信號。例如，信號發(fā)生器48可輸出一系列表明乘員能辨別的調(diào)子的能聽到的和/或能觸知的振蕩。乘員可將這個調(diào)子與特定的已識別的車輛狀況關(guān)聯(lián)。在另一些實施方案中，控制器46可將座椅控制馬達聯(lián)接至車輛音頻系統(tǒng)。在這樣的實施方案中，控制器46可將來自所述音頻系統(tǒng)的音頻信號輸出放大，并將所得到的振蕩電壓傳輸至所述座椅控制馬達，由此在座椅14內(nèi)引起與所述音頻信號一致的振動。在某些實施方案中，控制器46可包括低通濾波器，所述低通濾波器被配置為便于將低頻信號傳送給放大器50但阻擋高頻信號。例如，所述低通濾波器可被配置為阻擋高于125Hz的頻率。這樣的配置可通過由座椅控制馬達提供能觸知的和/或能聽到的輸出來增強音頻體驗。另夕卜，這樣的配置可以不需要低音炮組件(subwoofer assemblies),所述低音炮組件會增加車輛10的重量、減少車輛10的內(nèi)部空間和/或增加車輛10的成本。盡管上文參照圖4的控制器46描述了音頻增強系統(tǒng)，但應理解，圖3的控制器34可被配置為接收音頻信號、使用切換網(wǎng)絡逼近所述信號的至少一部分(例如，較低的頻率)并向座椅控制馬達輸出方波信號，以產(chǎn)生期望的能觸知的和/或能聽到的體驗。
在某些實施方案中，控制器34或46可被配置為在車輛座椅14內(nèi)引起持續(xù)的振動，以增進乘客舒適度。例如，控制器34或46可在椅座16內(nèi)引起振動，以增強乘員腿部內(nèi)的循環(huán)。在這樣的配置中，第三座椅控制馬達26(其被配置為使椅座16相對于車輛內(nèi)部12的地板傾斜)可被驅(qū)動，以在椅座16內(nèi)提供期望的振動。然而，應理解，控制器34或46也可通過驅(qū)動第一座椅控制馬達22、第二座椅控制馬達24和/或第四座椅控制馬達28在座椅14內(nèi)引起的持續(xù)的振動。驅(qū)動頻率可被特別選擇，以增強乘客舒適度和/或促進乘員腿部內(nèi)的循環(huán)。例如，控制器34或46可以低于乘員能察覺的范圍的頻率(例如，小于IHz)驅(qū)動座椅控制馬達。從而，控制器34或46可促進腿部循環(huán)而不使乘員注意到振動。替代地，控制器34或46可例如以能觸知的頻率(諸如在20Hz到50Hz之間)驅(qū)動座椅控制馬達。盡管僅有本發(fā)明的某些特征和實施方案被示出和描述，但是在本質(zhì)上不脫離權(quán)利要求中限定的主題的新穎教導和優(yōu)點的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可想到許多修改和變化，例如改變各種元件的尺寸、維度、結(jié)構(gòu)、形狀和比例；參數(shù)(例如溫度、壓力等)的值；安裝布置；材料、顏色、方位的使用；等等。任何處理或方法步驟的順序或次序可根據(jù)替代實施方案而改變或重新排列。因此應理解，所附的權(quán)利要求意在覆蓋落入本發(fā)明真實主旨內(nèi)的所有這樣的修改和變化。此外，為了提供對示例實施方案的簡明描述，可能未描述實際實施方式的所有特征(即，與目前設想的實施本發(fā)明的最佳方式不相關(guān)的特征，或者與實現(xiàn)所要求保護的發(fā)明不相關(guān)的特征)。應理解，在任何這樣的實際實施方式的開發(fā)中，如同在任何工程或設計項目中，可實施許多具體決定。這樣的開發(fā)努力可能是復雜和耗時的，但是對于受益于本公開內(nèi)容的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，仍然是設計、制作和生產(chǎn)的常規(guī)事務，不需要過度的實驗。
權(quán)利要求
1.一種車輛座席系統(tǒng),包括 車輛座椅； 座椅控制馬達，所述座椅控制馬達聯(lián)接至所述車輛座椅，且被配置為將所述車輛座椅移動至乘員期望的位置，并引起所述車輛座椅內(nèi)的振動；以及 控制器，所述控制器通信聯(lián)接至所述座椅控制馬達，其中所述控制器被配置為向所述座椅控制馬達輸出信號，以引起所述車輛座椅內(nèi)的振動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛座席系統(tǒng),其中所述車輛座椅包括椅座和能轉(zhuǎn)動地聯(lián)接至所述椅座的椅背，并且其中所述座椅控制馬達被布置在所述椅座之中或所述椅座底下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛座席系統(tǒng)，包括第一座椅控制馬達，其被配置為在縱長方向平移所述車輛座椅；第二座椅控制馬達，其被配置為在豎直方向平移所述車輛座椅；第三座椅控制馬達，其被配置為相對于車輛內(nèi)部的地板傾斜所述椅座；第四座椅控制馬達，其被配置為相對于所述椅座轉(zhuǎn)動所述椅背；或者它們的組合，并且其中所述控制器聯(lián)接至多于一個的所述座椅控制馬達，且被配置為選擇性地引起每個所聯(lián)接的座椅控制馬達中的振動。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛座席系統(tǒng)，包括聯(lián)接至所述座椅控制馬達的傳感器，其中所述傳感器被配置為測量所述座椅控制馬達的轉(zhuǎn)動輸出，并向所述控制器傳輸表明座椅位置的信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述控制器包括被配置為存儲所述表明座椅位置的信號的存儲器，并且所述控制器被配置為在輸出所述信號之前將所述表明座椅位置的信號存儲在所述存儲器內(nèi)、輸出所述信號、然后將所述車輛座椅返回到所存儲的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為基于所述表明座椅位置的信號來連續(xù)改變所述信號，以將所述車輛座椅維持在基本恒定的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為驅(qū)動所述座椅控制馬達，以引起所述車輛座椅內(nèi)的振動，從而增強乘員的腿部內(nèi)的循環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述控制器包括信號發(fā)生器和放大器，所述信號發(fā)生器和放大器被配置為用交流(AC)信號驅(qū)動所述座椅控制馬達。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為選擇性地改變所述信號的頻率、以一系列脈沖輸出所述信號、或者它們的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為接收來自車輛音頻系統(tǒng)的音頻信號，并驅(qū)動所述座椅控制馬達，以引起所述車輛座椅內(nèi)的與所述音頻信號一致的振動。
11.一種車輛座席系統(tǒng),包括 控制器，所述控制器被配置為通過操作座椅控制馬達來調(diào)節(jié)車輛座椅的位置，其中所述控制器被配置為向所述座椅控制馬達輸出信號，以引起所述車輛座椅內(nèi)的振動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為存儲所述車輛座椅的初始位置、輸出所述信號、然后將所述車輛座椅返回至所存儲的初始位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為基于所測得的座椅位置來連續(xù)改變所述信號，以將所述車輛座椅維持在基本恒定的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述信號包括方波。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為選擇性地改變所述信號的頻率、所述信號的振幅、或者它們的組合。
16.—種車輛座席系統(tǒng),包括 控制器，所述控制器被配置為通信聯(lián)接至座椅控制馬達，其中所述座椅控制馬達被配置為將車輛座椅移動至乘員期望的位置，并且所述控制器被配置為向所述座椅控制馬達輸出信號，以引起所述車輛座椅內(nèi)的振動。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述控制器包括信號發(fā)生器和放大器，所述信號發(fā)生器和放大器被配置為用交流(AC)信號驅(qū)動所述座椅控制馬達。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述信號包括正弦波。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為以一系列脈沖輸出所述信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛座席系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為以能觸知的頻率、以能聽到的頻率、或者它們的組合來輸出所述信號。
全文摘要
一種車輛座席系統(tǒng)，包括車輛座椅和聯(lián)接至所述車輛座椅的座椅控制馬達(22、24、26、28)。所述座椅控制馬達被配置為將所述車輛座椅移動至乘員期望的位置。所述車輛座席系統(tǒng)還包括控制器(34)，所述控制器通信聯(lián)接至所述座椅控制馬達。所述控制器被配置為向所述座椅控制馬達輸出信號，以引起所述車輛座椅內(nèi)的振動。
文檔編號B60W50/08GK102656051SQ201080056596
公開日2012年9月5日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者G·R·維恩, W·M·哈羅查 申請人:江森自控科技公司