专利名称：触觉座椅系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及把触觉感觉(haptic sensation)赋予座椅的有关方法和系统。
背景技术：
触觉座椅(haptic seat)包括电动机或其它装置，以把触觉感觉赋予在该 座椅内就座的乘员(occupant)。触觉感觉可被用来提醒乘客注意交通工具的 各种运行情况、按摩(massage)乘客身体的多个部分，以及执行任意数量的 其它操作。不论该装置的构造如何，也不论其是否用于警告或按摩， 一种 分立的控制模块被用于控制其运行。
在同一座椅中可包括多个装置并由同一控制器控制。控制器可被连接 至座椅或座椅周围的地板区域，并具有通到每个触觉装置的控制线路。控 制器接收信号，以根据从控制器上包括的用户驱动钮接收到的输入，和/ 或根据从交通工具网络(CAN)上接收到的其它信号来控制触觉感觉，其 中所述用户驱动钮在以4要摩为目的的系统中很常见，而所述交通工具网络 (CAN)在以报警为目的的系统中很常见。
发明内容
本发明提供一种触觉座椅系统，其用于具有乘客座椅和被配置成控制 交通工具运行的多个交通工具系统的交通工具，其中为了协调交通工具的 运行，所述交通工具系统通过交通工具网络传输信号。所述触觉座椅系统 包含触觉部件，其位于所述座椅内，所述触觉部件包括电动机和译码器， 所述电动机把触觉感觉赋予所述座椅，所述译码器译解通过所述网络传输 的信号，所述译码器译解用于控制所述电动机的信号，并从而控制所赋予
的触觉感觉；其中，所述交通工具系统的每一个一皮配置成通过所述网络传 输足够供每个交通工具系统分别命令所述触觉部件产生所述触觉感觉的 信号。
本发明的系统进一步包含位于所述座椅内并连接至所述网络的至少 一个另外的触觉部件，每个触觉部件根据通过所述网络传送的信号分别受控。
在本发明的系统中，至少一个触觉部件定位在所述座椅的一侧，而另 一个触觉部件定位在所述座椅的另 一侧，其中所述座椅系统被配置成控制 所述座椅两侧上的所述触觉部件来以相同强度产生所述触觉感觉。
在本发明的系统中，所述交通工具系统;波配置成通过关掉所述座椅一 侧上的所述触觉部件以使仅在所述座椅另一侧上的所述触觉部件产生所 述触觉感觉，来向所述触觉感觉提供定向性。
在本发明的系统中，为了便于分别控制所述触觉部件，每个触觉部件 被分配唯一 网络地址，且所述交通工具系统被配置成将信号寻址到所述唯 一网络地址。
在本发明的系统中，分配唯一寻址的地址，使得在制造所述交通工具 之后，可以向所述交通工具添加触觉部件。
在本发明的系统中，所述唯一 网络地址允许所述触觉部件分别受控， 而不需要控制模块将发送给一个触觉部件的信号与发送给另一个触觉部 件的信号区分开来。
在本发明的系统中，所述触觉部件受控，而不需要在所述触觉部件和 所述网络之间连接模块。
在本发明的系统中，所述触觉部件以独立的网络连接被连接至所述网络。
在本发明的系统中，如果多个交通工具系统同时试图控制所述电动 机，则根据最高优先级交通工具系统控制所述触觉部件。
在本发明的系统中，如果多个交通工具系统同时试图控制所述触觉部件，所述触觉部件不能区分最高优先级交通工具系统，使得所述交通工具 系统执行竟争解决步骤来确定所述最高优先级交通工具系统。
在本发明的系统中，仅所述最高优先级交通工具系统通过所述网络发 送信号以控制所述触觉部件。
在本发明的系统中，所述竟争解决步骤包括将所述最高优先级交通工 具系统确定为由每个交通工具系统执行的安全功能的功能。
在本发明的系统中，每个交通工具系统发出用于控制所述触觉部件的 定制信号，以使每个交通工具系统能不同地控制所述触觉部件。
在本发明的系统中，所述电动机被偏心配重以造成用于产生所述触觉 感觉的振动。
进一步的，本发明提供另一种触觉座椅系统，其用于具有乘客座椅和 配置成控制交通工具运行的多个交通工具系统的交通工具，其中为了协调 交通工具的运行，所述交通工具系统通过交通工具网络传输信号。所述触 觉座椅系统包含触觉部件，其连接至所述网络，并被配置成作为通过所述
网络从所述交通工具系统接收到的信号的功能把触觉感觉赋予所述座椅； 其中，所述交通工具系统的每一个分别命令所述触觉部件产生所述触觉感 觉。在所述系统中，所述触觉部件受控，而不需要在所述触觉部件和所处 网络之间连接模块。所述系统进一步包含至少一个另外的触觉部件，其中 所述触觉部件以独立网络连接被连接至所述网络。
另外，本发明还提供一种触觉座椅系统，其用于具有乘客座椅和配置 成控制交通工具运行的多个交通工具系统的交通工具，其中为了协调交通 工具的运行，所述交通工具系统通过交通工具网络传输信号。所述系统包 含触觉部件，其连接至所述网络，并被配置成作为通过所述网络从所述交 通工具系统接收到的信号的功能把触觉感觉赋予所述座椅；其中，如果多 个交通工具系统同时试图控制所迷电动机，则根据最高优先级交通工具系 统控制所述触觉部件，所述交通工具系统被配置成执行竟争解决步骤来确 定所述最高优先级交通工具系统，以使仅所述最高优先级交通工具系统通 过所述网络传输信号来控制所述触觉部件。在所述系统中，所述竟争解决
步骤包括将所述最高优先级交通工具系统确定为由每个交通工具系统执 行的安全功能的功能。
在所附权利要求中具体指出了本发明。然而，通过结合附图参考以下 详细描述，本发明的其它特征将变得更加显而易见，并且本发明将被最好
地理解，其中
图1展示了根据本发明一个非限制方面的触觉座椅系统；
图2展示了根据本发明一个非限制方面的触觉座椅；
图3示意性地展示了根据本发明一个非限制方面的触觉部件；
图4示意性地展示了根据本发明一个非限制方面的译码器的更详细的 一见图；以及
图5示意性地展示了根据本发明一个非限制方面的触觉部件的更详细 的视图。
优选实施方式的具体描述
图1展示了根据本发明的一个非限制方面的触觉座椅系统10。系统 10可包括多个交通工具系统和一个或更多触觉座椅12。交通工具系统可 被配置成控制或支持各种交通工具运行。触觉座椅12可被配置成把触觉 感觉赋予乘员，以例如支持报警或按摩搡作。可包括一般称为控制器区域 网(CAN)的交通工具网络14，以在交通工具系统和触觉座本,之间传送信 号。
本发明主要是关于交通工具和与其通常相关的交通工具系统而描述。 这些交通工具系统可由图1中显示的各种部件20-60中的一部分组成，或 者包括部件20-60中的一部分。部件20-60可包括但不限于正面接近传感 器20、稳定控制器26、自适应巡航(cruise)控制器42、车身控制器46、防 锁(anti-lock)制动器24、 28、 40、 58、侧面冲击传感器34、 50、全球定位系统60、乘员传感器32、 44、制动控制器30、倒车传感器56、门传感器 52、 38、前;並撞传感器22、后碰撞传感器54。
交通工具系统可或多或少包括如下系统碰撞报警、倒车、防锁制动、 稳定控制、车身控制、按摩控制及自适应巡航控制、和/或与控制任意数量 的与交通工具有关的运行相关联的其它部件。本发明涵盖包括没有显示在 图1中的任意数量的装置或其它零件以利于支持与其相关的操作的交通工 具系统。
交通工具系统的特征通常在于这些系统或几组部件20-60协同作用， 以利于使交通工具运行与通过网络传输信号的其它交通工具系统相互配 合。图2展示了根据本发明的一个非限制方面的触觉座椅12。触觉座椅 12可包括多个触觉部件70-84，其被配置成把触觉感觉赋予座椅乘员。触 觉部件70-84可连接至交通工具网络14,并被配置成译解信号和/或通过相 同网络传输信号，以利于使其运行与其它交通工具系统相互配合。
图3示意性地展示了根据本发明一个非限制方面的触觉部件70。触觉 部件70可包括译码器90和电动机92 。电动机92可受控于译码器90 ，以 把触觉感觉赋予座椅，译码器90可用来译解通过网络14传送的信号。解 码信号可包括来自连接到网络14的交通工具系统的指令或其它信息。可 由交通工具系统选择和传输该信息，以利于控制触觉部件。与通常所用的 高CAN线94、低CAN线96 —起显示的网络连接以及电源连接98可用于 向触觉部件供电并与之通信。
图4示意性地展示了根据本发明一个非限制方面的译码器90的更详 细视图。译码器90可进一步包括网^4妻口 100、译码器/扩展器102、功率 调节器104及驱动器106。网络接口 100可^f皮配置成支持在触觉部件70和 网络14之间发送信号和其它相互作用。译码器/扩展器102，也可称为控 制器或类似零件，译解通过网络14接收到的信号，用于控制所产生的触 觉感觉。功率调节器104可被配置成以第一功率级调节到接口 100和译码 器/扩展器的功率，而以第二功率级调节到驱动器106的功率。驱动器106 可被配置成根据从调节器104接收到的功率并根据从译码器/扩展器102接 收到的指令来驱动电动机92。
图5示意性地展示了根据本发明一个非限制方面的触觉部件70的更 详细视图。可包括连接器108,以将印刷电路板110电气地连接至交通工 具网络14和电源系统。电动机92可包括电驱动旋转器110,其被配置成 使连4妄至电动机轴114的偏心配重112旋转。偏心配重112的旋转可导致 电动机92按照把触觉感觉赋予座椅乘员的方式振动。电动机92振动的强 度和频率可由控制驱动器106运行的译码器102控制。可以改变、按比例 缩放或以其他方式控制上述频率和强度，使其与正被用来向乘员报警的触 觉部件相符，或者与正被用来按摩乘员的触觉部件相符。由译码器90通 过网络14接收到的信号可包括利于控制电动机92运行、并因而利于控制 赋予座椅的触觉感觉的信息。振动可传输至座椅]2的任何结构，包括支 承件、框架、衬垫、分配臂及类似结构。
回到图2,座椅12可包括多个触觉部件70-84。每个触觉部件70-84 可按照上面描述的方式配置，使得每个部件70-84为集成式^t块，其具有 连接到偏心配重的电动机92末端的译码器90。当然，本发明并不限于上 文描述的触觉部件70-84的特定配置，并完全涵盖对具有足以把触觉感觉 赋予座椅乘员的特性的任意触觉部件70-84的使用，而无论触觉感觉是否 用于支持警告和/或按摩操作。此外，本发明完全地涵盖包括各种设计的触 觉部件70-84的座椅。这可包括使一部分触觉部件70-84配置成支持报警 操作而使一部分触觉部件70-84配置成支持按摩操作。
触觉部件70-84中的每一个可通过独立的网络连接分别连接至交通工 具网络14。跟图l所显示的装置一样，触觉座椅部件70-84可配置成通过 交通工具网络14分别通信。将触觉部件70-84单独连接至网络14有利于 消除在触觉部件70-84与网络14之间连接单独模块的需要，诸如用来区分 和按规定路线发送供每个触觉部件70-84使用的信号的模块。这种类型的 模块通常设置在每个座椅内或设置在每个座椅周围，提供触觉部件到交通 工具网络唯一的网络连接，即，它连接在网络与触觉部件之间，使得每个 座椅的每一触觉部件连接至同 一模块，以使该斗莫块作为其功能接收网络信 号并确定对触觉部件的控制。
与此相反，本发明涵盖了不使用上述^t块而改为允许触觉部件70-84 直接连接至网络。然后，触觉部件70-84可负责译解信号且控制它们自身 的运行。这可能还需要其它交通工具系统包含逻辑功能和其它功能，以有 助于发出用于控制触觉部件的指令。这样，每个交通工具系统可分别向触 觉部件中的一个或更多传送信号以控制其运行。例如，碰撞报警系统可传 送与产生触觉感觉以便提醒乘客注意即将到来的碰撞有关的信号，和/或按 摩系统可传送与产生适于按摩座椅乘员的触觉感觉有关的信号。
触觉部件70-84中的每一个可一皮分配唯一网络地址。交通工具系统可 4吏用该网络地址选择性地与触觉部件70-84中的一个或更多通信。例如， 本发明涵盖定向性控制，通过该定向性控制，座椅一侧或一端的触觉部件 70-84被激活，同时另一侧或另一端的部件未被激活，例如供稳定控制系 统用于指示交通工具转向道路的一侧。接着，如果交通工具开始转向得离 道路的另 一边太远，则触觉部件70-84中被激活的一侧可切换至另 一侧。 任选地，在这种定向性控制过程中使用的起作用的触觉部件可以以相同频 率和强度来控制。
可以按任何适合的方式分配唯一网络地址。例如，可在制造时将这些 唯一的网络地址分配给触觉部件70-84，和/或由负责支撑网络的交通工具 部件中的一个来分配。分配和辨识每个触觉部件70-84的唯一网络地址的 能力允许易于以动态方式添加和从网络去除触觉部件70-84。这可有助于 售后设置，其中，在该车辆被制造后，可能需要添加另外的触觉部件，例 如来支持按摩操作。附加部件能易于在网络14中辨识，并由对用来支持 控制触觉部件的交通工具系统的软件升级或者其它可能的最低程度的侵 入式编程来控制。
由于交通工具系统能够独立并分开地与触觉部件70-84通信，即，没 有专用模块来区分用于触觉部件70-84的信号，所以交通工具系统可包括 竟争解决应用或逻辑，以限制控制触觉部件的交通工具系统的数量。特别 是，如果多个交通工具系统同时试图控制同一触觉部件70-84，则会产生 问题。在同一时间试图控制同一触觉部件70-84的交通工具系统可共同确 定最高优先级的交通工具系统。然后，可禁止较低优先级的交通工具系统 控制期望的触觉部件70-84。在确定较高优先级的交通工具系统时可考虑
到请求控制的交通工具系统的安全相关的能力，例如允许^i撞系统优先级 高于按摩系统，以使更重要的安全功能得以实现。
触觉部件70-84可为反应式装置，其自动译解发送到它的信号并对该 信号做出反应。如果触觉部件70-84不能确定交通工具系统中的哪一个具 有最高优先级，则可阻止较低优先级的交通工具系统发出这种控制信号， 因为这可有助于防止对接收到冲突信号的触觉部件70-84的不当控制或者 防止使其紊乱。然而，触觉部件70-84可^^皮配置成读取包^fe在信号内的优 先级代码或其它值，来确定最高优先级的交通工具系统，以使不必要求较 低优先级交通工具阻止信号传输。例如，在按摩系统被发送警告座椅乘客 的信号的碰撞报警系统临时取代时，这可有助于允许按摩系统发出请求按 摩继续的信号。
触觉部件70-84，或者，在某些情况下，译码器102，可编程为在不适 当或被破坏的信号被寻址到它时，停止运行或采取其它动作。当多个交通 工具系统试图控制触觉部件时，这有助于防止其继续运行，和/或防止响应 于被破坏的信号的操作，否则例如可能导致触觉部件向座才奪乘员发出非必 要的警报。
按照要求，在此公开了本发明的详细实施方式；然而，应理解，所公 开的实施方式仅是本发明的示例，其可以包含在不同的和可选的形式中。 图形不一定按比例绘制，某些特征可能^t故大或最小化以显示特定部件的 细节。因此，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限制性的，而 仅仅是作为权利要求的代表性基础和/或作为用来教导本领域的技术人员 如何多方面地使用本发明的代表性基础。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方案，但这不意味着这些实施方 式显示和描述了本发明的所有可能的形式。更确切地说，说明书中使用的 词语是描述性而不是限制性的词语，且应理解，可进行各种变更而不背离 本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种触觉座椅系统，其用于具有乘客座椅和被配置成控制交通工具运行的多个交通工具系统的交通工具，其中为了协调交通工具的运行，所述交通工具系统通过交通工具网络传输信号，所述系统包含触觉部件，其位于所述座椅内，所述触觉部件包括电动机和译码器，所述电动机把触觉感觉赋予所述座椅，所述译码器译解通过所述网络传输的信号，所述译码器译解用于控制所述电动机的信号，并从而控制所赋予的触觉感觉；以及其中，所述交通工具系统的每一个被配置成通过所述网络传输足够供每个交通工具系统分别命令所述触觉部件产生所述触觉感觉的信号。
2. 如权利要求1所述的系统，进一步包含位于所述座椅内并连接至 所述网络的至少一个另外的触觉部件，每个触觉部件根据通过所述网络传 送的信号分别受控。
3. 如权利要求2所述的系统，其中至少一个触觉部件定位在所述座 椅的一侧，而另一个触觉部件定位在所述座椅的另一侧，其中所述座椅系 统被配置成控制所述座椅两侧上的所述触觉部件来以相同强度产生所述 触觉感觉。
4. 如权利要求3所述的系统，其中所述交通工具系统被配置成通过 关掉所述座椅一侧上的所述触觉部件以使仅在所述座椅另一侧上的所述 触觉部件产生所述触觉感觉，来向所述触觉感觉提供定向性。
5. 如权利要求2所述的系统，其中为了便于分别控制所述触觉部件， 每个触觉部件-波分配唯一网络地址，且所述交通工具系统-陂配置成将信号 寻址到所述唯一 网络地址。
6. 如权利要求5所述的系统，其中分配唯一寻址的地址，使得在制 造所述交通工具之后，可以向所述交通工具添加触觉部件。
7. 如权利要求5所述的系统，其中所述唯一网络地址允许所述触觉 部件分别受控，而不需要控制模块将发送给一个触觉部件的信号与发送给 另 一个触觉部件的信号区分开来。
8. 如权利要求2所述的系统，其中所述触觉部件受控，而不需要在所述触觉部件和所述网络之间连接模块。
9. 如权利要求2所述的系统，其中所述触觉部件以独立的网络连接 被连接至所述网络。
10. 如权利要求l所述的系统，其中如果多个交通工具系统同时试图 控制所述电动机，则根据最高优先级交通工具系统控制所述触觉部件。
11. 如权利要求l所述的系统，其中如果多个交通工具系统同时试图 控制所述触觉部件，所述触觉部件不能区分最高优先级交通工具系统，使 得所述交通工具系统执行竟争解决步骤来确定所述最高优先级交通工具系统。
12. 如权利要求5所述的系统，其中仅所述最高优先级交通工具系统 通过所述网络发送信号以控制所述触觉部件。
13. 如权利要求11所述的系统，其中所述竟争解决步骤包括将所述最 高优先级交通工具系统确定为由每个交通工具系统执行的安全功能的功能。
14. 如权利要求l所述的系统，其中每个交通工具系统发出用于控制 所述触觉部件的定制信号，以使每个交通工具系统能不同地控制所述触觉 部件。
15. 如权利要求l所述的系统，其中所述电动机被偏心配重以造成用 于产生所述触觉感觉的振动。
16. —种触觉座椅系统，其用于具有乘客座椅和配置成控制交通工具 运行的多个交通工具系统的交通工具，其中为了协调交通工具的运行，所 述交通工具系统通过交通工具网络传输信号，所述系统包含触觉部件，其连接至所述网络，并被配置成作为通过所述网络从所述 交通工具系统接收到的信号的功能把触觉感觉赋予所述座椅；以及 其中，所述交通工具系统的每一个分别命令所述触觉部件产生所述触 觉感觉。
17. 如权利要求16所述的系统，其中所述触觉部件受控，而不需要 在所述触觉部件和所处网络之间连接模块。
18. 如权利要求16所述的系统，进一步包含至少一个另外的触觉部 件，其中所述触觉部件以独立网络连接被连接至所述网络。
19. 一种触觉座^"系统，其用于具有乘客座椅和配置成控制交通工具 运行的多个交通工具系统的交通工具，其中为了协调交通工具的运行，所 述交通工具系统通过交通工具网络传输信号，所述系统包含触觉部件，其连接至所述网络，并被配置成作为通过所述网络从所述 交通工具系统接收到的信号的功能把触觉感觉赋予所述座椅；以及其中，如果多个交通工具系统同时试图控制所述电动机，则根据最高 优先级交通工具系统控制所述触觉部件，所述交通工具系统被配置成执行 竟争解决步骤来确定所述最高优先级交通工具系统，以使仅所述最高优先 级交通工具系统通过所述网络传输信号来控制所述触觉部件。
20. 如权利要求19所述的系统，其中所述竟争解决步骤包括将所述 最高优先级交通工具系统确定为由每个交通工具系统执行的安全功能的 功能。
全文摘要
一种用于把触觉感觉赋予座椅的触觉座椅系统。所述座椅系统适合用于具有多个网络节点的交通工具或其它环境，所述多个网络节点具有足以发布适于命令触觉部件的指令的能力，所述触觉部件被用来产生触觉感觉。所述系统可包括通过所述网络传送的信号来发布指令的网络节点。
文档编号B60N2/00GK101342874SQ20081013232
公开日2009年1月14日 申请日期2008年7月11日 优先权日2007年7月12日
发明者卡尔·R·肯尼迪, 桑托希·卡鲁玛兹尔, 桑迪亚·辛格, 约翰·F·內森, 阿迪·罗希特·穆珠姆达 申请人:李尔公司