專利名稱：智能化汽車安全座椅系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車裝置，尤其是一種裝配于汽車的對車乘人員進行保護，降低碰撞危害的汽車安全座椅系統(tǒng)。
背景技術：
就減輕車內(nèi)乘員在汽車碰撞事故中因碰撞所受到的傷害而言，目前國內(nèi)外降低汽車碰撞事故危害的方法主要有安裝安全帶、裝置安全氣囊、轉向機構安裝吸能裝置以及采用普通汽車安全座椅等方法，如專利號CN00201639. 7、CN01244730. 7、CN98118131. 7、CN200810000504. 8、CN99237874. 5等都是關于汽車安全座椅的。上述方法的共同特點是汽車安全座椅沒有與車距測量、測速系統(tǒng)相結合，沒有采
用動態(tài)的安全車距計算方法，無法在碰撞發(fā)生之前加以分析和預測，以采取相應措施。這些汽車安全座椅只能在碰撞發(fā)生后瞬間啟動而工作，不能提前預測危險和提前采取防護措施，屬于被動安全范疇，防護能力有限。
發(fā)明內(nèi)容目的本實用新型的目的是提供一種能夠預測危險提前采取避險措施的智能化汽車安全座椅。其能動態(tài)地測定安全車距，并可分析判斷是否有碰撞危險，在有危險的情況下，能夠將駕乘人員穩(wěn)固于汽車座椅靠背上并以帶動其后傾的方式降低碰撞危害。實現(xiàn)方法本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種智能化汽車安全座椅系統(tǒng)，由測距系統(tǒng)、測速系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、制動檢測系統(tǒng)、制動提示系統(tǒng)以及汽車座椅構成；其中，汽車座椅除包括普通汽車座椅結構之外，還有安全頭枕I、安全架2、銷孔3、導管4、回轉彈簧5、橫桿6、下拉彈簧7、電磁離合器8、電動機9、蝸桿10、蝸輪11、轉軸12、導向圈13 ;其特征是安全架2為可收放式的，安裝于座椅兩側，采用單片機自動控制，以電磁銷作為開關，以彈簧作為動力源。汽車行駛過程中，測速系統(tǒng)實時地對汽車行駛速度進行檢測，并將測得的結果輸入控制系統(tǒng)；同時，測距系統(tǒng)不斷地發(fā)射和回收超聲波信號，將測定的時間間隔信號T輸入控制系統(tǒng)，經(jīng)控制系統(tǒng)的計算模塊計算出車距，從而計算出安全車距；同時，制動傳感器可將制動踏板的受力信號輸入控制系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)分析判斷在行車輛是否處于制動狀態(tài)。根據(jù)這一些列信息，控制系統(tǒng)給汽車座椅和制動提示系統(tǒng)發(fā)出相應的指令，以實現(xiàn)預期功能。當實際距離等于安全距離，并且實際距離有減小趨勢時，控制系統(tǒng)開始判斷駕駛員是否已經(jīng)采取制動。若已經(jīng)制動，則為安全狀態(tài)，不需要啟動智能化座椅系統(tǒng)；若沒有制動，則控制系統(tǒng)立即通過制動提示系統(tǒng)以語音和字幕的形式提醒駕駛員制動，與此同時，啟動汽車安全座椅。有益效果[0011]I、采用微電腦控制、電力驅動實現(xiàn)智能化、自動化；2、采用新穎的動態(tài)安全車距計算方法，使得安全車距精準化；3、集提醒與防護功能于一身，有利于進一步提高防護效果；4、在危險發(fā)生之前采取防護措施，效果更佳。


以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖I是本實用新型的工作原理圖?！0018]圖2是本實用新型的工作流程圖。圖3是本實用新型的結構圖。圖4是動態(tài)安全車距檢測過程示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，智能化座椅系統(tǒng)由測距系統(tǒng)、測速系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、制動檢測系統(tǒng)、制動提示系統(tǒng)以及汽車座椅構成。測距系統(tǒng)、測速系統(tǒng)和控制系統(tǒng)共同作用實現(xiàn)危險預測，控制系統(tǒng)、制動檢測系統(tǒng)和制動提示系統(tǒng)共同作用實現(xiàn)避險。汽車行駛過程中，測速系統(tǒng)實時地對汽車速度進行檢測，并將測得的結果以數(shù)字量的形式輸入控制系統(tǒng)；與此同時，超聲波測距系統(tǒng)不斷地發(fā)射和回收超聲波信號，將測定的時間間隔信號T輸入控制系統(tǒng)，經(jīng)控制系統(tǒng)的計算模塊計算出車距。單片機計算模塊則根據(jù)這些信息計算出安全車距。另外，制動傳感器可將制動踏板的受力信號輸入控制系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)分析判斷在行車輛是否處于制動狀態(tài)。根據(jù)這一系列信息，控制系統(tǒng)給汽車座椅和制動提示系統(tǒng)發(fā)出相應的指令，以實現(xiàn)預期功能。如圖2所示，是本實用新型的工作流程，其中VI、SI、V2、S2、V相、VB、S實、S安等符號的意義及相關計算過程附圖4的介紹中給出。當實際距離等于安全距離并且實際距離有減小趨勢時，控制系統(tǒng)開始判斷駕駛員是否已經(jīng)采取制動。其判斷原理是，在汽車制動踏板或其他相關的位置安置制動傳感器，并將制動傳感器信號輸入控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可根據(jù)傳感器信號判斷是否已經(jīng)制動。若已經(jīng)制動，則為安全狀態(tài)，不需要啟動智能化座椅系統(tǒng)；若沒有制動，則控制系統(tǒng)立即通過制動提示系統(tǒng)以語音和字幕的形式提醒駕駛員進行制動。由于從收到提示信號到加速度增長到最大值需要一定的時間，這對于疲勞駕駛、酒后駕駛的駕駛員而言可能來不及制動就已經(jīng)發(fā)生了碰撞事故，為了保障安全，在提示信號的發(fā)出同時相應啟動智能化座椅系統(tǒng)。如圖3所示，汽車座椅除包括普通汽車座椅結構之外，還有安全頭枕I、安全架2、銷孔3、導管4、回轉彈簧5、橫桿6、下拉彈簧7、電磁離合器8、電動機9、蝸桿10、蝸輪11、轉軸12、導向圈13。安全架2為可收放式的，安裝于座椅兩側，采用單片機自動控制，以電磁銷作為開關，以彈簧作為動力源。導管4和導向圈13共同作用，將安全架2的運動方向限制在圓周方向和上下方向。在行車輛處于安全行駛狀態(tài)時，安全架2可通過外力卷收于安全頭枕I后方，此時回轉彈簧被預緊270°角，下拉彈簧處于拉伸狀態(tài)，分別由圓周限位電磁銷和上下限位電磁銷鎖止；當接到啟動座椅的指令時，圓周限位電磁銷的電磁線圈通電產(chǎn)生磁力將銷吸出，安全架在回轉彈簧的預緊彈力作用下向沿圓周方向回轉270°角，繼而上下限位電磁銷的線圈通電產(chǎn)生磁力將銷吸出，在下拉彈簧的作用下，安全架下降，即可將乘員固定于座椅靠背上。其中安全架2通過橫桿6連接于下拉彈簧7，安全架2可獨立旋轉。[0027]當電動機9接到指令即開始轉動,通過蝸桿蝸輪機構帶動轉軸12旋轉，當電磁離合器8通電接合，即可使座椅靠背后傾。如圖4所示，采用動態(tài)車距檢測模型，其特點如下所述。設A車、B車在同一道路上直行，A車以Vx跟隨B車之后，這里視B車為汽車(實際中也可能不是汽車而是其他任意物體)。設在tl時刻測速系統(tǒng)測得A車速度為Vl，超聲波測距系統(tǒng)測得A車與B車之間的距離為SI，經(jīng)過At時間后，即在t2時刻A車的速度為V2，A車與B車之間的距離為S2，在Λ t時間內(nèi)，A車、B車駛過的位移為Λ S，A車、B車駛過的路程分別為SA、Sb, A車、B車的相對速度為V相。(I)當SI > S2，即經(jīng)Λ t時間后，A車、B車之間的距離減小若AS > SA，表明A車、B車相向行駛，則有V相=VVb，由此得到Vb=V # _ Va (負向)； SAS= Sa，表明B車是靜止不動的，此時Vb=O ；若AS < SA，表明A車、B車同向行駛，則有V相=VA_VB，由此得到Vb= Va - V相(正向)。(2)當S1=S2，即經(jīng)Λ t時間后，A、B之間的距離不變，說明Va=Vb且同為正方向。(3 )當SI〈S2，即經(jīng)Λ t時間后，A、B之間的距離變大，說明A、B同向行駛，且VA〈VB，此時V相=Vb - Va,由此得到Vb= Va+ V相(正向)。上述分析可歸納為SI > S2時，Vb= Va - V相(“ + ”表不速度方向為正方向”表不負方向，下同);SI = S2 時，Vb=Va ；SI < S2 時，Vb= Va+ V相。若設A車、B車駕駛員反應時間分別為T1、T2，A、B兩車制動協(xié)調(diào)時間TA、TB，減速度增長時間為Ta、Tb，持續(xù)制動時間為Tx、Τγ。由于減速度增長時間極短，可認為這段時間內(nèi)車速不變，則可令tl=MAX[Tl+TA+Ta，T2+TB+Tb]，t2=MAX[Tx, Τγ]。則安全車距S$可表示為S安=V相· tl+V相2 · j 相 / 2 +d式中:j相為A、B兩車的相對減速度，d為靜止時應保持的最小車距，駕駛員反應時間一般為O. 3-ls，制動協(xié)調(diào)時間可根據(jù)汽車的具體情況設定。對于智能化座椅系統(tǒng)，A車的減速度可通過制動性能測試確定參數(shù)，并通過控制系統(tǒng)計算模塊根據(jù)制動傳感器的制動力信號計算得出；而B車的減速度則會因不同的車輛和行車環(huán)境而改變，需在調(diào)查統(tǒng)計的基礎上合理確定。
權利要求1 一種智能化汽車安全座椅系統(tǒng)，由測距系統(tǒng)、測速系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、制動檢測系統(tǒng)、制動提示系統(tǒng)以及汽車座椅構成；其中，汽車座椅除包括普通汽車座椅結構之外，還有安全頭枕(I)、安全架(2)、銷孔(3)、導管(4)、回轉彈簧(5)、橫桿(6)、下拉彈簧(7)、電磁離合器(8)、電動機(9)、蝸桿(10)、蝸輪(11)、轉軸(12)、導向圈(13);其特征是安全架(2)為可收放式的，安裝于座椅兩側，采用單片機自動控制，以電磁銷作為開關，以彈簧作為動力源。
專利摘要一種智能化汽車安全座椅系統(tǒng)，用于汽車防撞和汽車碰撞時對車乘人員進行防護，可提高汽車防撞安全性能的裝置。由測速系統(tǒng)、測距系統(tǒng)及控制系統(tǒng)共同作用實現(xiàn)動態(tài)安全車距檢測，由制動監(jiān)測系統(tǒng)和提醒系統(tǒng)完成制動提醒功能。能在準確預測有碰撞危險時，以在碰撞之前帶動車乘人員后傾的方式實現(xiàn)危害避讓。
文檔編號B60N2/42GK202728014SQ20122015680
公開日2013年2月13日 申請日期2012年4月15日 優(yōu)先權日2012年4月15日
發(fā)明者張吉康 申請人:張吉康