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CN115402176A - 车辆座椅 - Google Patents

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CN115402176A
CN115402176A CN202211209501.1A CN202211209501A CN115402176A CN 115402176 A CN115402176 A CN 115402176A CN 202211209501 A CN202211209501 A CN 202211209501A CN 115402176 A CN115402176 A CN 115402176A
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CN
China
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driver
seat
vehicle
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alertness
Prior art date
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Application number
CN202211209501.1A
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English (en)
Inventor
田边仁一
新妻健一
小泽英俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TS Tech Co Ltd
Original Assignee
TS Tech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

所提供的是一种车辆座椅，其检测驾驶员的警觉水平，促使驾驶员警觉，并当驾驶员对手动驾驶足够警觉时允许从自动驾驶向手动驾驶的转换。一种配置成安装在设置有能够选择性地从自动驾驶切换到手动驾驶的车辆控制装置(5)的车辆(3)上的车辆座椅(1)，包括：配置成支承驾驶员的椅身(7)；配置成与车辆控制装置通信的座椅控制单元(10)；设置在椅身上用于检测驾驶员的警觉水平的警觉水平传感器(8)；以及设置在车身上用于提供刺激以促使驾驶员被唤醒的唤醒单元(9)；其中座椅控制单元配置成当要发起从自动驾驶向手动驾驶的转换时在接收到车辆控制装置产生的开始信号之后根据来自警觉水平传感器的信号来检测驾驶员的警觉水平，以在警觉水平低于第一警觉水平界限值时激活唤醒单元，和在警觉水平等于或高于第一警觉水平界限值时允许车辆控制装置执行从自动驾驶向手动驾驶的转换。

Description

车辆座椅
本申请是申请号为201880040698.6、申请日为2018年6月13日、名称为“车辆座椅”的中国发明申请的分案申请，所述发明申请的内容通过引用并入本案。
技术领域
本发明涉及一种安装在能够自动驾驶的车辆上的车辆座椅。
背景技术
在已知的用于在驾驶员执行手动转向操作时自动跟随在前车辆的车辆的车辆驾驶控制系统中，基于驾驶员操作的方向盘的转向角的时间变化来检测驾驶员的警觉水平，并且当驾驶员的警觉水平低于预定水平时，向驾驶员发出警告(例如，参见专利文献1)。根据专利文件1中公开的车辆驾驶控制系统，向驾驶员发出规定数量的警告以试图唤醒驾驶员，并且如果驾驶员的警觉水平仍低于预定水平，则禁止自适应巡航控制，以便可以恢复驾驶员的警觉，并且可以使驾驶员能够执行转向操作。
现有技术文件
专利文件：
专利文件1：JPH06-171391A
发明内容
本发明待解决的问题
然而，根据专利文件1的车辆驾驶控制系统，即使发出规定数量的警告之后，驾驶员可能仍然不够警觉以正确操作方向盘。在能够自动驾驶的车辆的情况下，需要正确地确定驾驶员的警觉水平，因为在驾驶员未完全警觉时从自动驾驶向手动驾驶的转换是危险的。在这方面，由于车辆座椅与驾驶员身体接触，因此可以期望车辆座椅作为用于准确地检测驾驶员的警觉度的有希望的平台。
鉴于这样的背景，本发明的目的在于提供一种车辆座椅，该车辆座椅能够检测驾驶员的警觉水平并促使驾驶员足够警觉以便以安全的方式执行从自动驾驶到手动驾驶的转换。
解决问题的手段
为了实现上述目的，一种配置成安装在设置有能够选择性地从自动驾驶切换到手动驾驶的车辆控制装置(5)的车辆(3)上的车辆座椅(1)，其包括：配置成支承驾驶员的椅身(7)；配置成与所述车辆控制装置通信的座椅控制单元(10)；设置在所述椅身上用于检测所述驾驶员的警觉水平的警觉水平传感器(8)；以及设置在所述椅身上用于提供刺激以促使所述驾驶员被唤醒的唤醒单元(9)；其中所述座椅控制单元配置成当要启动从自动驾驶向手动驾驶的转换时在接收到所述车辆控制装置产生的开始信号之后根据来自所述警觉水平传感器的信号来检测驾驶员的警觉水平，以在所述警觉水平低于第一警觉水平界限值时激活唤醒单元，并在所述警觉水平等于或高于第一警觉水平界限值时允许所述车辆控制装置执行从自动驾驶向手动驾驶的转换。
根据这个方面，当驾驶员的警觉水平已经被提升到足够高的水平时允许向手动驾驶的转换，因此，能够安全地进行车辆从自动驾驶向手动驾驶的转换。
在上述方面中，优选地，所述座椅控制单元配置成当接收到开始信号，只要警觉水平低于第一警觉水平界限值就禁止通过车辆控制装置的从自动驾驶向手动驾驶的转换并且保持所述唤醒单元被激活。
根据这个方面，当对驾驶员的警觉水平进行检测且所检测的警觉水平低时，对驾驶员给予刺激以唤醒驾驶员并且禁止从自动驾驶向手动驾驶的转换，从而可以安全地进行从自动驾驶向手动驾驶的转换。
在上述方面中，优选地，所述车辆控制单元配置成根据所述警觉水平来改变刺激的强度、持续时间、循环周期和定时中的至少一项。
根据这个方面，能够以适当的方式向驾驶员给予促使驾驶员被唤醒的刺激。
在上述方面中，优选地，所述警觉水平传感器包括脉搏传感器(21)、呼吸传感器(22)和配置为检测椅身的与驾驶员相对的表面上的压力分布的压力传感器(23)中的至少一个。
根据这个方面，能够以适当的方式检测驾驶员的警觉水平。
在上述方面中，优选地，所述警觉传感器包括设置在椅身的与驾驶员的头部相对的部分上的脑波传感器(24)。
根据这个方面，能够以适当的方式检测驾驶员的警觉水平。
在上述方面中，优选地，所述座椅控制单元配置成当所述警觉水平低于比所述第一警觉水平界限值低的第二警觉水平界限值时，根据来自所述警觉水平传感器的输出来计算驾驶员的包括REM睡眠和非REM睡眠之间的区别的睡眠水平，并根据所计算的睡眠水平来改变提供给驾驶员的刺激。
根据这个方面，通过向驾驶员给予与所述睡眠水平相对应的刺激，能够便于驾驶员的警觉的恢复。
在上述方面中，优选地，所述座椅控制单元配置为从车辆控制装置接收预测从自动驾驶向手动驾驶的转换的时间的信号，并且比转换的预测时间提前规定时间段激活唤醒单元。
根据这个方面，能够确保驾驶员被唤醒的足够时间段。
在上述方面中，优选地，所述座椅控制单元配置成在接收到开始信号的时候当所述座椅控制单元检测到所述唤醒水平已经持续低于所述第一警觉水平界限值规定时间段时，将车辆停止信号发送至所述车辆控制装置。
根据这个方面，当不能期望驾驶员获得足够的警觉以进行手动驾驶时，能够使车辆停止。
在上述方面中，优选地，所述唤醒单元包括配置成向驾驶员照射光的光源(31)、配置成向驾驶员提供振动的振动源(32)、配置成产生声音的声源(33)、配置成加热或冷却驾驶员的身体的至少一部分的热源(34)和配置成向驾驶员施加电刺激的电刺激产生源(35)中的至少一个。
根据这个方面，能够以适当的方式向驾驶员给予促使驾驶员被唤醒的刺激。
在上述方面中，优选地，所述椅身安装在车身上以便可在自动驾驶位置和手动驾驶位置之间移动，用于使所述椅身在所述自动驾驶位置和手动驾驶位置之间移动的驱动单元(50)设置在所述椅身和所述车身之间，并且所述唤醒单元配置成使所述驱动单元将所述椅身从所述自动驾驶位置移动至所述手动驾驶位置来作为刺激。
根据这个方面，通过将座椅移动到适于手动驾驶的位置，向驾驶员给予促使驾驶员被唤醒的刺激。
在上述方面中，优选地，所述车辆座椅包括相对于所述椅身可移动的扶手(61)和所述唤醒单元配置成使所述扶手移动来作为刺激。
根据这个方面，能够将扶手置于适于手动驾驶的位置，并且可以通过扶手的移动来向驾驶员给予促使驾驶员恢复警觉的刺激。
在上述方面中，优选地，所述椅身安装在车身上以便可绕着垂直轴线旋转，并且所述座椅控制单元配置成允许所述椅身在自动驾驶位置中旋转，并且使所述椅身在手动驾驶位置中相对于所述车身面向前方放置。
根据这个方面，在自动驾驶期间，通过使所述椅身移动，能够使车辆乘员就座以面对彼此。进一步地，在转换到手动驾驶时，将椅身移动到适合于手动驾驶的位置，从而可以向驾驶员给予促使驾驶员警觉的刺激。
发明效果
由于上述的结构，提供一种能够检测驾驶员的警觉水平并促使驾驶员警觉以使得所述车辆能够被安全地从自动驾驶转换到手动驾驶的车辆座椅是可能的。
在本发明的一个方面中，当对驾驶员的警觉水平进行检测且所检测的警觉水平低时，对驾驶员给予刺激以唤醒驾驶员并且禁止从自动驾驶向手动驾驶的转换，从而能够将车辆安全地从自动驾驶转换为手动驾驶。
在本发明的一个方面中，所述警觉水平传感器包括脉搏传感器、呼吸传感器和配置为检测椅身的与驾驶员相对的表面上的压力分布的压力传感器中的至少一个，从而能够以适当的方式检测驾驶员的警觉水平。
在本发明的一个方面中，所述警觉水平传感器包括设置在椅身的与驾驶员的头部相对的部分上的脑波传感器，从而能够以适当的方式检测驾驶员的警觉。
在本发明的一个方面中，所述座椅控制单元配置成当所述警觉水平低于比所述第一警觉水平界限值低的第二警觉水平界限值时，根据来自所述警觉水平传感器的输出来计算驾驶员的包括REM睡眠和非REM睡眠之间的区别的睡眠水平，并根据所计算的睡眠水平来改变向驾驶员提供的刺激，从而能够向驾驶员给予与睡眠水平相对应的刺激，并且能够便于驾驶员的警觉的恢复。
在本发明的一个方面中，所述座椅控制单元配置为从车辆控制装置接收预测从自动驾驶向手动驾驶的转换的时间的信号，并且比转换的预测时间提前规定时间段激活唤醒单元,从而确保驾驶员被适当地唤醒所需的足够时间段。
在本发明的一个方面中，所述座椅控制单元配置成在接收到开始信号的时候当所述座椅控制单元检测到所述唤醒水平已经持续低于所述第一警觉水平界限值规定时间段时，将车辆停止信号发送至所述车辆控制装置，从而当不能期望驾驶员的警觉水平得到足够地恢复时，能够使车辆停止。
在本发明的一个方面中，所述唤醒单元包括配置成向驾驶员照射光的光源、配置成向驾驶员提供振动的振动源、配置成产生声音的声源、配置成加热或冷却驾驶员的身体的至少一部分的热源和配置成向驾驶员施加电刺激的电刺激产生源中的至少一个，从而能够以适当的方式向驾驶员给予促使驾驶员被唤醒的刺激。
在本发明的一个方面中，所述椅身安装在车身上以便可在自动驾驶位置和手动驾驶位置之间移动，用于使所述椅身在所述自动驾驶位置和手动驾驶位置之间移动的驱动单元设置在所述椅身和所述车身之间，并且所述唤醒单元配置成使得所述驱动单元将所述椅身从所述自动驾驶位置移动至所述手动驾驶位置来作为刺激，从而向驾驶员给予促使驾驶员被唤醒的刺激。
在本发明的一个方面中，所述车辆座椅还包括相对于椅身可移动的扶手和所述唤醒单元配置成使所述扶手移动来作为刺激，从而能够将扶手置于适于手动驾驶的位置，并且可以通过扶手的移动向驾驶员给予促使驾驶员恢复警觉的刺激。
在本发明的一个方面中，所述椅身安装在车身上以便可绕着垂直轴线旋转，并且所述座椅控制单元配置成允许所述椅身在自动驾驶位置中旋转，并且使所述椅身在手动驾驶位置中相对于所述车身面向前方放置，从而能够通过移动椅身来使车辆乘员就座以面对彼此。进一步地，在转换到手动驾驶时，将椅身移动到适合于手动驾驶的位置，从而可以向驾驶员给予促使驾驶员警觉的刺激。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的车辆座椅的示意图；
图2是由座椅控制单元执行的驾驶员监控过程的流程图；
图3是图2中示出的唤醒过程的细节的流程图；
图4是根据第二实施例的驾驶员监控过程的流程图；
图5A和5B分别是第三实施例的处于自动驾驶位置和手动驾驶位置的车辆座椅的示意图；以及
图6是第四实施例的在升起位置(实线)和下降位置(虚线)中扶手的放置的示意图。
具体实施方式
下面参照图1至图6描述根据本发明的车辆座椅的四个实施例。
<第一实施例>
根据本发明的车辆座椅1坐有驾驶员，并如图1中所示的被安装在能够自动驾驶的车辆上。车辆3的车身4的下部装配有车辆控制装置5，车辆控制装置5通过确定车辆3的情况和周围环境的情况来允许车辆3从自动驾驶转换到手动驾驶。车辆控制装置5由设置有存储器的中央处理单元(CPU)和用于转发和接收信号的通信端口6构成，并配置成当发起从车辆3的自动驾驶到手动驾驶的转换时从通信端口6发出开始信号。此外，车辆控制装置5配置成当经由通信端口6接收到车辆停止信号时自动驾驶车辆至规定的安全区域(例如服务区和停车场)并泊车。
车辆座椅1设置有能够相对于车身4移动的椅身7。椅身7设置有支承驾驶员的臀部和大腿的座椅座垫11，支承驾驶员的背部的座椅靠背12和连接至座椅靠背12的上部以安置在驾驶员的头部之后的头枕13。
车辆座椅1设置有安置在椅身7上以检测驾驶员的警觉水平的警觉水平传感器8。警觉水平传感器8包括脉搏传感器21、呼吸传感器22、压力传感器23和脑波传感器24中的任何一个。脉搏传感器21设置在座椅靠背12的前表面上，并且优选地设置在与驾驶员的心脏相对应的位置处。脉搏传感器21可以包括对预定时间内的驾驶员的心跳或脉搏数(心率)进行计数的传感器，并且可以基于诸如接触类型、光学类型和心电图类型这样的任何类型。呼吸传感器22可以包括检测驾驶员的呼吸频率和呼吸深度的传感器。呼吸传感器22可以配置成检测由驾驶员的与驾驶员的肺相对应的部分施加至座椅靠背12的前表面的压力，或者根据放置在座椅靠背12的前表面上的一对片状电极的静电电容的变化来检测驾驶员的胸部的运动，但是也可以使用其他类型的呼吸传感器。压力传感器23包括用于基于施加至椅身7的压力来检测驾驶员的姿势的传感器。压力传感器23设置为平面形状，并且放置在座椅座垫11和座椅靠背12的与驾驶员相对的表面上，并且通过测量驾驶员施加至座椅座垫11和座椅靠背12上的压力的表面分布(压力分布)来检测驾驶员的姿势。脑波传感器24包括设置在头枕13的与驾驶员的头部相对的部分上的磁传感器，以检测与驾驶员的脑细胞的活动相关联的磁信号，并获得驾驶员的脑波。通过使用可以由这些传感器中的任何一个组成的警觉水平传感器8，适当地检测驾驶员的警觉水平是可能的。
车辆座椅1包括唤醒单元9，唤醒单元9设置在椅身7上以将刺激施加至驾驶员来改善驾驶员的警觉。唤醒单元9包括设置在椅身7的光源31、振动源32、声源33、热源34和电刺激产生源35中的至少一个。光源31由设置在座椅靠背12或头枕13上以将光照射到驾驶员的头部上的装置构成，并且例如可以由诸如LED这样的灯构成。振动源32由设置在座椅座垫11或座椅靠背12上以将振动发送给驾驶员的装置构成，并且例如可以由振动马达构成。声源33由设置在椅身7上，更优选在头枕13上以向驾驶员发出声音的装置构成，并且例如可以由扬声器构成。热源34由用于加热或冷却驾驶员身体的一部分的装置构成。在本实施例中，热源34是设置在头枕13上以加热或冷却驾驶员的头部的加热器或珀耳帖装置。电刺激产生源35是包括一对电极并且能够在该两个电极之间施加预定电压从而可以将电刺激施加到驾驶员的装置，该一对电极设置在座椅座垫11或座椅靠背12的与驾驶员相对的表面上。通过使用光源31、振动源32、声源33、热源34和电刺激产生源35，可以向驾驶员施加促使驾驶员警觉的刺激。
车辆座椅1设置有座椅控制单元10，座椅控制单元10安装到椅身7以控制车辆控制装置5、警觉水平传感器8和唤醒单元9。座椅控制单元10由包括存储器的中央处理单元(CPU)和通信端口41组成，并且设置在椅身7上，优选地设置在座椅座垫11下方。座椅控制单元10配置成经由电缆与车辆控制装置5通信，该电缆将座椅控制单元10的通信端口41与车辆控制装置5的通信端口6连接。
当车辆3处于自动驾驶模式并且即将从自动驾驶转换到手动驾驶时，座椅控制单元10执行图2和图3中所示的驾驶员监控过程。下面参考图2和3讨论驾驶员监控过程的详细内容。
在驾驶员监控过程的第一步骤中，座椅控制单元10确定是否已经从车辆控制装置5接收到开始信号(步骤ST1)。如果没有接收到开始信号，则驾驶员监控过程结束。此时，将车辆3保持处于自动驾驶模式。当接收到开始信号时，程序流程前进到步骤ST2。
在步骤ST2中，座椅控制单元10基于警觉水平传感器8的输出来检测驾驶员的警觉水平。将警觉水平限定为一数值，当驾驶员处于深度睡眠时该数值为零，并且随着驾驶员的警觉水平提高，该数值增加。当警觉水平传感器8由脉搏传感器21构成时，将驾驶开始时的驾驶员的心率与当前时刻的驾驶员的心率进行比较，使得座椅控制单元10根据心率的下降来确定驾驶员的警觉水平的下降。当警觉水平传感器8由呼吸传感器22构成时，将驾驶开始时的驾驶员的呼吸频率与当前时刻的驾驶员的呼吸频率进行比较，并且座椅控制单元10根据呼吸频率的下降来确定驾驶员的警觉水平的下降。当警觉水平传感器8由压力传感器23构成时，座椅控制单元10可以基于压力分布来检测驾驶员的姿势，并根据检测到的姿势来计算驾驶员的警觉度。当警觉水平传感器8由脑波传感器24构成时，座椅控制单元10可以根据检测到的驾驶员的脑波的波形来计算驾驶员的警觉度。座椅控制单元10可以根据检测到的心率、呼吸频率、压力分布和脑电波中的两个或更多个来确定驾驶员的警觉水平。一旦座椅控制单元10已经根据警觉水平传感器8的诸如心率、呼吸频率、压力分布和脑电波这样的输出检测到驾驶员的警觉水平，座椅控制单元10就执行步骤ST3。
在步骤ST3中，座椅控制单元10确定驾驶员的警觉水平是否等于或高于第一警觉水平界限值。第一警觉水平界限值可以被确定为当驾驶员足够适合手动驾驶时的驾驶员的警觉水平的值。当警觉水平等于或高于第一警觉水平界限值时，座椅控制单元10执行步骤ST4。当警觉水平低于第一警觉水平界限值时，座椅控制单元10执行步骤ST5。
在步骤ST4中，座椅控制单元10将转换许可信号发送至车辆控制装置5。在接收到转换许可信号后，车辆控制装置5将车辆3从自动驾驶切换为手动驾驶。此时，驾驶员的警觉水平等于或高于第一警觉水平界限值，并且驾驶员足够警觉使得驾驶员能够安全地手动驾驶车辆3。
在步骤ST5中，座椅控制单元10执行唤醒过程。下面参照附图3来描述唤醒过程的详细内容。
座椅控制单元10确定警觉水平是否等于或高于第二水平界限值作为唤醒过程的第一步骤(步骤ST11)。第二警觉水平界限值可以被确定为当驾驶员处于睡眠中时驾驶员的警觉水平的值，该睡眠可以是REM睡眠或非REM睡眠。座椅控制单元10在警觉水平等于或高于第二警觉水平界限值时执行步骤ST13，并且在警觉水平低于第二警觉水平界限值时执行步骤ST12，并且驾驶员被确定为处于睡眠中。
在步骤ST12中，座椅控制单元10基于警觉水平传感器8的输出(心率、呼吸频率、压力分布、脑波等)来计算表明睡眠深度的睡眠水平。例如，根据睡眠深度，睡眠水平在REM睡眠的情况下可以是1，在非REM睡眠的情况下可以是2至5。当睡眠水平是5时，它对应于最深类型的睡眠。在完成睡眠水平的计算后，座椅控制单元10执行步骤ST13。
在步骤ST13中，座椅控制单元10基于被检测到的警觉水平和睡眠水平来确定从唤醒单元9生成的刺激的强度、持续时间、时间周期和定时(刺激参数)中的至少一项。例如，座椅控制单元10将唤醒单元9(例如，光源31)的刺激的强度设置为与警觉水平成反比，并且当睡眠水平等于或高于预定值时，可以设置该刺激参数以便从另一个唤醒单元9(例如，振动源32)向驾驶员给予刺激。
当刺激参数的设置完成时，座椅控制单元10基于刺激参数来驱动唤醒单元9，并向驾驶员提供刺激(步骤ST14)。当唤醒单元9未被激活时，座椅控制单元10激活唤醒单元9以向驾驶员给予刺激，并且进一步记录开始向驾驶员给予刺激的刺激开始时间。当唤醒单元9已经被激活并且驾驶员已经被给予刺激时，座椅控制单元10可以根据需要基于刺激参数来改变从唤醒单元9产生的刺激的强度、持续时间、循环时间和定时。在完成刺激的施加、刺激开始时间的记录以及刺激的改变之后，座椅控制单元10执行图2中所示的驾驶员监控过程的步骤ST6。
在步骤ST6中，座椅控制单元10计算作为当前时间与警觉恢复时间之间的差而被给出的刺激时间段(在其期间驾驶员被刺激的时间段)，并确定所述刺激时间段是否等于或大于预定阈值时间段。所述阈值时间段是基于处于睡眠中的驾驶员被唤醒单元9唤醒所需要的时间段而设置的，并且在本实施例中被设置为大约1分钟。当刺激时间段持续阈值时间段或更长时，这可以确定驾驶员不太可能被唤醒单元9唤醒。当座位控制单元10确定刺激时间段等于或大于阈值时间段时，座位控制单元10将车辆停止信号发送至车辆控制装置5(步骤ST7)，并结束驾驶员监控过程。当刺激时间段短于阈值时间段时，过程流程返回到步骤ST2以检测驾驶员的警觉水平并执行唤醒过程。当刺激时间段等于或大于阈值时间段时，座椅控制单元10发送车辆停止信号，结果车辆3移动到安全的地方并停在其中。因此，即使驾驶员没有被唤醒，也能够确保车辆3的安全性。
下面讨论如上所述构造的根据第一实施例的车辆座椅1的效果。在步骤ST2中，检测驾驶员的警觉水平，并且给予促进驾驶员被唤醒的刺激，直到警觉水平变得等于或高于第一警觉水平界限值。因此，当驾驶员足够警觉以进行手动驾驶时，转换许可信号被发送到车辆控制装置5并且允许向手动驾驶的转换，结果从自动驾驶到手动驾驶的转换被安全地执行。
由于只要驾驶员的警觉水平低于第一警觉水平界限值就不会向车辆控制装置5发送转换许可信号，所以向手动驾驶的转换被禁止。因此，只要驾驶员对手动驾驶没有足够警觉，就不执行向手动驾驶的转换，从而可以确保车辆3的安全性。
在步骤ST13中，座椅控制单元10根据睡眠水平来改变刺激参数。因此，即使当驾驶员处于睡眠中时，也能够向驾驶员施加与睡眠水平相对应的刺激，使得能够以适当的方式来唤醒驾驶员。
<第二实施例>
根据第二实施例的车辆座椅1不同于第一实施例的车辆座椅1在于，车辆控制装置5向座椅控制单元10发送包括关于从自动驾驶向手动驾驶转换的预测时间的信息的开始信号，并且如图4中所示，在驾驶员监控过程中提供步骤ST21和ST22来代替步骤ST1。
在步骤ST21中，座椅控制单元10确定是否接收到包括关于向手动驾驶转换的时间的通知或预测的信息的开始信号。如果未接收到包括关于转换的预测时间的信息的开始信号，则结束驾驶员监控过程。当接收到包括关于转换的预测时间的信息的开始信号时，过程流程等待直到比转换的时间领先规定时间段的时间点(步骤ST22)。规定时间段被设置为比驾驶员变得足够警觉以进行手动驾驶所需的时间段长。当到达比转换的预测时间领先规定时间段的时间点时，座椅控制单元10执行步骤ST2和后续步骤，并且当驾驶员的警觉水平等于或低于第一警觉水平界限值时，执行唤醒过程以对驾驶员施加刺激来促使驾驶员警觉。
在根据第二实施例的车辆座椅1中，即使对于驾驶员需要大的时间段才能被唤醒，也确保有足够的时间段在到手动驾驶的转换发生之前使驾驶员变得足够警觉，从而能够使驾驶员达到适合于以可靠的方式进行手动驾驶的警觉水平。
<第三实施例>
第三实施例的车辆座椅1不同于第二实施例的车辆座椅1在于，椅身7相对于车身4是可移动的，并且唤醒单元9包括配置成使座椅身7相对于车身4移动的驱动单元50。如图5A和5B中所示，椅身7连接到车身4，以便可绕着在基本垂直方向上延伸的轴线X在手动驾驶位置(图5A)和自动驾驶位置(图5B)之间旋转，在手动驾驶位置中就座的驾驶员面对前方，而在自动驾驶位置中就座的驾驶员面对后方以面对后排座椅。当在手动驾驶位置中时，将椅身7放置成使得驾驶员能够以不费力的方式抓住方向盘51，并且驾驶员的脚可以容易地到达踏板52，踏板52可以是加速器踏板等。驱动单元50设置在椅身和车身4之间，并且通过接收来自座椅控制单元10的信号来相对于车身4绕着轴线X旋转椅身7以在自动驾驶位置和手动驾驶位置之间移动椅身7。
在本实施例中，车辆控制装置5和座椅控制单元10两者均沿着轴线X设置。通过以这样方式布置，由于椅身7的旋转而施加到将车辆控制装置5连接到座椅控制单元10的配线上的应力可以被最小化。
在第三实施例中，在驾驶员监控过程的步骤ST5中的唤醒过程中，座椅控制单元10使驱动单元50将椅身7从自动驾驶位置移动到手动驾驶位置。椅身7的旋转向驾驶员给予刺激以促使驾驶员警觉。
在根据第三实施例的车辆座椅1中，在自动行驶期间，椅身7能够被移动到允许乘员彼此面对的位置，使得能够在车辆中创建放松空间。此外，当转换到手动驾驶时，椅身7被移动到适合于手动驾驶的位置，使得驾驶员可以接收促使驾驶员警觉的刺激。因此，当转换到手动驾驶时，可以同时执行唤醒驾驶员的操作和椅身7的运动，使得不需要用于刺激驾驶员警觉的单独操作。
<第四实施例>
根据第四实施例的车辆座椅1的椅身7设置有扶手61，扶手61在其一端处附接到座椅靠背12的内侧侧壁，使得可相对于椅身7绕着横向延伸的轴线旋转，如图6中所示。此外，在座椅靠背12和扶手61之间设置有扶手控制单元62，以便控制扶手61相对于座椅靠背12的旋转。扶手控制单元62连接至座椅控制单元10,并被配置成通过接收规定信号来在向前延伸的升起位置(实线)和向下延伸的下降位置(虚线)之间移动扶手61。当扶手61处于升起位置时，驾驶员的手臂可以放置在扶手61上，因此，椅身7被认为处于适合于手动驾驶的手动驾驶位置。另一方面，当扶手61处于下降位置时，驾驶员可以自由地移动手臂，使得椅身7被认为处于适于自动驾驶的自动驾驶位置。
在第四实施例中，在驾驶员监控过程的步骤ST5中的唤醒过程中，座椅控制单元10使扶手控制单元62将扶手61从下降位置移动到升起位置。由于扶手61的移动，椅身7从自动驾驶位置转换为手动驾驶位置，并且向驾驶员给予刺激以使其警觉。因此，可以同时执行扶手61的移动和驾驶员的唤醒。
已经根据具体实施例描述了本发明，但是本发明不限于这样的实施例，并且各种修改是可能的。在前述实施例中，通过使用警觉水平传感器8来检测驾驶员的警觉水平，但是代替警觉水平传感器8，也可以使用用于检测驾驶员的疲劳水平、身体状况等的其他形式的生物特征识别传感器，使得可以根据驾驶员的疲劳程度、身体状况等来改变要给予驾驶员的刺激。布置为使得当检测到驾驶员的诸如心跳停止这样的异常心血管状况时发出车辆停止信号也是可能的。在这种情况下，座椅控制单元10可以配置为控制电刺激产生源35，以便为驾驶员的心脏提供适合的电刺激以按照适当的节奏跳动。
在前述实施例中，座椅控制单元10设置在椅身7中，但是本发明不限于这样的实施例。例如，座椅控制单元10可以与车辆控制装置5一体地设置在车身4上。
在第四实施例中，扶手61可旋转地连接到座椅靠背12，但是本发明不限于此实施例，并且只要扶手61可移动地连接到座椅靠背12，就可以使用任何其他形式的扶手61。
术语表
1：车辆座椅 2：驾驶员
3：车辆 4：车身
5：车辆控制装置 7：车身
8：警觉水平传感器 9：唤醒单元
10：座椅控制单元 21：脉搏传感器
22：呼吸传感器 23：压力传感器
24：脑波传感器 31：光源
32：振动源 33：声源
34：热源 35：电刺激产生源
50：驱动单元 61：扶手
62：扶手控制单元

Claims (12)

1.一种车辆座椅，其配置成安装在设置有能够选择性地从自动驾驶切换到手动驾驶的车辆控制装置的车辆上，所述车辆座椅包括：
椅身，配置成支承驾驶员；
座椅控制单元，配置成与所述车辆控制装置通信；
警觉水平传感器，其设置在所述椅身上用于检测所述驾驶员的警觉水平；以及
唤醒单元，其设置在所述车身上用于提供刺激以促使所述驾驶员被唤醒；
其中所述座椅控制单元配置成当要发起从所述自动驾驶向所述手动驾驶的转换时在接收到所述车辆控制装置产生的开始信号之后根据来自所述警觉水平传感器的信号来检测所述驾驶员的警觉水平，以在所述警觉水平低于第一警觉水平界限值时激活所述唤醒单元，以及在所述警觉水平等于或高于所述第一警觉水平界限值时允许所述车辆控制装置执行从所述自动驾驶向所述手动驾驶的转换。
2.根据权利要求1所述的车辆座椅，其中所述座椅控制单元配置成当接收到所述开始信号时，只要所述警觉水平低于所述第一警觉水平界限值就禁止通过所述车辆控制装置的从所述自动驾驶向所述手动驾驶的转换并且保持所述唤醒单元被激活。
3.根据权利要求1或2所述的车辆座椅，其中所述座椅控制单元配置成根据所述警觉水平来改变所述刺激的强度、持续时间、循环周期和定时中的至少一项。
4.根据权利要求1至3任一项所述的车辆座椅，其中所述警觉水平传感器包括脉搏传感器、呼吸传感器或配置为检测所述椅身的与所述驾驶员相对的表面上的压力分布的压力传感器。
5.根据权利要求1至4任一项所述的车辆座椅，其中所述警觉传感器包括设置在所述椅身的与所述驾驶员的头部相对的部分上的脑波传感器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的车辆座椅，其中所述座椅控制单元配置成当所述警觉水平低于比所述第一警觉水平界限值低的第二警觉水平界限值时，根据来自所述警觉水平传感器的输出来计算所述驾驶员的包括REM睡眠和非REM睡眠之间的区别的睡眠水平，并根据所计算的睡眠水平来改变向所述驾驶员提供的刺激。
7.根据权利要求1至6任一项所述的车辆座椅，其中所述座椅控制单元配置为从所述车辆控制装置接收预测从所述自动驾驶向所述手动驾驶的转换的时间的信号，并且比转换的所述预测时间提前规定时间段激活所述唤醒单元。
8.根据权利要求1至7任一项所述的车辆座椅，其中所述座椅控制单元配置成在接收到所述开始信号的时候当所述座椅控制单元检测到所述警觉水平已经持续低于所述第一警觉水平界限值规定时间段时，将车辆停止信号发送至所述车辆控制装置。
9.根据权利要求1至8任一项所述的车辆座椅，其中所述唤醒单元包括配置成向所述驾驶员照射光的光源、配置成向所述驾驶员提供振动的振动源、配置成产生声音的声源、配置成加热或冷却所述驾驶员身体的至少一部分的热源和配置成向所述驾驶员施加电刺激的电刺激产生源中的至少一个。
10.根据权利要求1至9任一项所述的车辆座椅，其中所述椅身安装在车身上以便可在所述自动驾驶位置和所述手动驾驶位置之间移动，用于在所述自动驾驶位置和所述手动驾驶位置之间移动所述椅身的驱动单元设置在所述椅身和所述车身之间，并且所述唤醒单元配置成使得所述驱动单元将所述椅身从所述自动驾驶位置移动至所述手动驾驶位置来作为所述刺激。
11.根据权利要求10所述的车辆座椅，还包括相对于所述椅身可移动的扶手，所述唤醒单元使所述扶手移动来作为所述刺激。
12.根据权利要求10所述的车辆座椅，其中所述椅身安装在所述车身上以便可绕着垂直轴线旋转，并且所述座椅控制单元配置成允许所述椅身在所述自动驾驶位置中旋转，并且使所述椅身在所述手动驾驶位置中相对于所述车身面向前方放置。
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