CN103419689B - 一种安全座椅及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆座椅，特别是涉及一种提供安全功能的座椅及使用方法。本发明控制模块根据第一转动信号、第二转动信号和第三转动信号控制第一转动轴、第二转动轴和底座转动机构分别移动相应的第一转动角度、第二转动角度和第三转动角度，从而实现了对后翻角度的精确控制，解决了现有技术中座椅后翻角度过大的问题。本发明的子控制模块在第二差值大于阈值时，所述子控制模块发出自动驾驶信号，所述自动驾驶信号用于被自动驾驶仪接收从而实现车辆的自动驾驶，解决了现有技术中座椅后翻角度过大而致车辆失去控制的问题。
Description
技术领域
本发明涉及车辆座椅，特别是涉及一种提供安全功能的座椅及使用方法。
背景技术
在道路交通中，一旦发生车辆的高速碰撞事故，往往会造成车身受损进而对车内乘员造成极大伤害，近年来通常利用安全气囊、安全带及安全座椅给车内乘员施加约束从而控制乘员的能量吸收模式，以达到保护乘员的效果。
例如，CN200810140905.3公开了名称为汽车安全座椅的专利，该安全座椅由靠背、底座、传动轴、传动轴、电脑模块总控面板、电子感应器、驱动电路、传感器和手动装置连接而成，靠背和底座由传动轴连接；电子感应器一端与传动轴连接，另一端与电脑模块总控面板连接；传感器由驱动电路与电脑模块总控面板连接；传感器与传动轴连接；手动装置与电脑模块总控面板连接。
现有技术如举例的专利，在汽车发生碰撞瞬间，由电子感应器将信息传到电脑模块总控面板，电脑模块总控面板将信息通过驱动电路送给传感器并使传动轴转动，使座椅和乘坐人员在碰撞瞬间同时后翻以达到保护乘坐人员的目的，但是如果后翻角度过大一方面会存在驾驶员乘员对车辆失去控制的风险而造成更大的伤害，另一方面在后翻时也可能对乘员的颈部产生二次伤害。
发明内容
本发明实施例的一个目的是解决座椅后翻角度过大对乘员的颈部产生二次伤害的问题；本发明的另外一个目的是解决座椅后翻角度过大而致车辆失去控制的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种安全座椅的使用方法，包括如下步骤：
通过第一传感器收集乘客头部对头枕的第一压力信号；
通过第二传感器收集乘客背部对靠背的第二压力信号；
通过第三传感器收集乘客臀部对底座的第三压力信号；
通过信息接收模块将所述第一压力信号、所述第二压力信号和所述第三压力信号传递给信息比较模块；
所述信息比较模块比较所述第一压力信号与第一额定压力信号从而得出第一差值，并根据此第一差值得到所述头枕消除所述第一差值应向后移动的第一转动角度，并根据所述第一转动角度产生第一转动信号；比较所述第二压力信号与第二额定压力信号从而得出第二差值，并根据此第二差值得到所述靠背消除所述第二差值应向后移动的第二转动角度，并根据所述第二转动角度产生第二转动信号；比较所述第三压力信号与第三额定压力信号从而得出第三差值，并根据此第三差值得到所述底座消除所述第三差值应向上移动的第三转动角度，并根据所述第三转动角度产生第三转动信号；
控制模块根据所述第一转动信号控制所述头枕运动第一转动角度、根据所述第二转动信号控制所述靠背运动第二转动角度、根据所述第三转动信号控制所述底座运动第三转动角度。
优选地，所述头枕与所述靠背通过第一转动轴转动连接，所述头枕通过第一转动电机来围绕所述靠背前后转动；
所述靠背与所述底座通过第二转动轴转动连接，所述靠背通过第二转动电机来围绕所述底座前后转动；
连接于所述底座的底部的底座转动机构，带动所述底座的前半部分上下移动。
优选地，通过包含于所述信息比较模块的子信息比较模块来预存：
第一差值相对应的第一转动角度；
第二差值相对应的第二转动角度；
第三差值相对应的第三转动角度。
优选地，提供由多个大小不同的角度组成的所述第一转动角度；
提供由多个大小不同的角度组成的所述第二转动角度；
提供由多个大小不同的角度组成的所述第三转动角度；
所述不同角度的第一转动角度、不同角度的第二转动角度及不同角度的第三转动角度相配合，以匹配不同的车速及人体特征，所述人体特征由所述第一压力信号、所述第二压力信号、所述第三压力信号得到。
优选地，提供包含于所述控制模块的子控制模块，当所述第二差值大于阈值时，所述子控制模块发出自动驾驶信号，所述自动驾驶信号用于被自动驾驶仪接收从而实现车辆的自动驾驶。
优选地，提供包含于所述底座转动机构的升降电机，以及
提供包含于所述底座转动机构的四连杆机构，所述四连杆机构与所述升降电机连接；
通过所述升降电机带动所述四连杆机构运动，通过所述四连杆机构带动所述底座的前半部分上下移动。
优选地，提供压力垫，所述压力垫布置于所述头枕、所述靠背及所述底座中，所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器布置于所述压力垫中。
本发明还提供一种用于车辆的安全座椅，包括：
第一传感器，收集乘客头部对头枕的第一压力信号；
第二传感器，收集乘客背部对靠背的第二压力信号；
第三传感器，收集乘客臀部对底座的第三压力信号；
信息接收模块，将所述第一压力信号、所述第二压力信号和所述第三压力信号传递给信息比较模块；
信息比较模块，比较所述第一压力信号与第一额定压力信号从而得出第一差值，并根据此第一差值得到所述头枕消除所述第一差值应向后移动的第一转动角度，并根据所述第一转动角度产生第一转动信号；比较所述第二压力信号与第二额定压力信号从而得出第二差值，并根据此第二差值得到所述靠背消除所述第二差值应向后移动的第二转动角度，并根据所述第二转动角度产生第二转动信号；比较所述第三压力信号与第三额定压力信号从而得出第三差值，并根据此第三差值得到所述底座消除所述第三差值应向上移动的第三转动角度，并根据所述第三转动角度产生第三转动信号；
控制模块，根据所述第一转动信号控制所述头枕运动第一转动角度、根据所述第二转动信号控制所述靠背运动第二转动角度、根据所述第三转动信号控制所述底座运动第三转动角度。
优选地，所述头枕与所述靠背通过第一转动轴转动连接，所述头枕通过第一转动电机来围绕所述靠背前后转动；
所述靠背与所述底座通过第二转动轴转动连接，所述靠背通过第二转动电机来围绕所述底座前后转动；
连接于所述底座的底部的底座转动机构，带动所述底座的前半部分上下移动。
本发明实施例至少存在以下技术效果：
1)本发明控制模块根据第一转动信号、第二转动信号和第三转动信号控制第一转动轴、第二转动轴和底座转动机构分别移动相应的第一转动角度、第二转动角度和第三转动角度，从而实现了对后翻角度的精确控制，解决了现有技术中座椅后翻角度过大的问题。
2)本发明的子控制模块在第二差值大于阈值时，所述子控制模块发出自动驾驶信号，所述自动驾驶信号用于被自动驾驶仪接收从而实现车辆的自动驾驶，解决了现有技术中座椅后翻角度过大而致车辆失去控制的问题。
附图说明
图1为本发明示例性实施例的安全座椅的示意图；
图2为本发明示例性实施例的步骤流程图；
图中标号如下：
100-安全座椅；
200-头枕，201-第一传感器；
300-靠背，301-第二传感器，302-第二转动电机；
400-底座，401-第三传感器，402-升降电机，403-四连杆机构；
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。
图1为本发明示例性实施例的安全座椅的示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种用于车辆的安全座椅100，包括第一传感器201、第二传感器301、第三传感器401。
第一传感器201，所述第一传感器201用于收集乘客头部对头枕200的第一压力信号；
第二传感器301，所述第二传感器301用于收集乘客背部对靠背300的第二压力信号；
第三传感器401，所述第三传感器401用于收集乘客臀部对底座400的第三压力信号；
第一转动轴，头枕200与靠背300通过所述第一转动轴转动连接，所述头枕200通过连接于头枕200的第一转动电机来围绕所述靠背300前后转动，在其它实施例中，所述第一转动电机可以设置于靠背300；
第二转动轴，所述靠背300与底座400通过所述第二转动轴转动连接，所述靠背300通过连接于靠背300的第二转动电机302来围绕所述底座400前后转动，在其它实施例中，所述第二转动电机可以设置于底座400；
底座转动机构，连接于所述底座400的底部，所述底座转动机构能够带动所述底座400的前半部分上下移动，所述前半部分即图1中底座400的左侧部分；
本发明的安全座椅100还包括图1中未示出的控制单元，所述控制单元包括信息接收模块、信息比较模块和控制模块。其中，信息接收模块与所述第一传感器、所述第二传感器301和所述第三传感器401信号连接；所述信息接收模块用于接收所述第一压力信号、所述第二压力信号和所述第三压力信号，并将所述第一压力信号、所述第二压力信号和所述第三压力信号传递给信息比较模块；信息比较模块，与所述信息接收模块信号连接；所述信息比较模块用于比较第一压力信号与第一额定压力信号从而得出第一差值，并根据此第一差值得到所述头枕200消除所述第一差值应向后移动的第一转动角度，并根据所述第一转动角度产生第一转动信号；所述信息比较模块用于比较第二压力信号与第二额定压力信号从而得出第二差值，并根据此第二差值得到所述靠背300消除所述第二差值应向后移动的第二转动角度，并根据所述第二转动角度产生第二转动信号；所述信息比较模块用于比较第三压力信号与第三额定压力信号从而得出第三差值，并根据此第三差值得到所述底座400消除所述第三差值应向上移动的第三转动角度，并根据所述第三转动角度产生第三转动信号；控制模块，与所述信息比较模块信号连接；所述控制模块接收所述第一转动信号、所述第二转动信号和所述第三转动信号，并根据所述第一转动信号、所述第二转动信号和所述第三转动信号控制所述第一转动轴、第二转动轴和底座转动机构分别移动相应的第一转动角度、第二转动角度和第三转动角度。本发明控制模块根据第一转动信号、第二转动信号和第三转动信号控制第一转动轴、第二转动轴和底座转动机构分别移动相应的第一转动角度、第二转动角度和第三转动角度，从而实现了对后翻角度的精确控制，解决了现有技术中座椅后翻角度过大的问题。本发明所述的后翻，包括头枕向后转动、靠背向后转动以及底座向上移动；后翻角度包括第一转动角度、第二转动角度和第三转动角度。
在图1所示的实施例中，所述安全座椅100中，底座转动机构包括升降电机402以及四连杆机构403，所述四连杆机构403与所述升降电机402连接；所述升降电机402带动所述四连杆机构403运动，所述四连杆机构403带动所述底座400的前半部分上下移动。
在图1所示的实施例中，压力垫布置于所述头枕200、靠背300及底座400中，所述第一传感器、所述第二传感器301、所述第三传感器401布置于所述压力垫中。
本发明还提供一种安全座椅100的使用方法，其主要步骤如图2所示。其中，步骤10为传感器收集压力信号；步骤20为额定压力信号的输入；步骤30为控制单元的控制；步骤40为电机进行运动；并且，所述传感器包括第一传感器201、第二传感器301及第三传感器401；压力信号包括第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号；额定电压信号包括第一额定压力信号、第二额定压力信号、第三额定压力信号，在本发明的安全座椅100及其使用方法中，额定电压信号均为预先设定的信号值；控制单元包括信息接收模块、信息比较模块和控制模块；电机包括第一转动电机、第二转动电机302、升降电机402。
具体地，本发明的使用方法包括如下步骤：
提供具有第一传感器的头枕200，所述第一传感器用于收集乘客头部对头枕200的第一压力信号；
提供具有第二传感器301的靠背300，所述第二传感器301用于收集乘客背部对靠背300的第二压力信号；
提供具有第三传感器401的底座400，所述第三传感器401用于收集乘客臀部对底座400的第三压力信号；
提供第一转动轴，所述头枕200与所述靠背300通过所述第一转动轴转动连接，所述头枕200通过连接于第一传感器201的头枕200的第一转动电机来围绕所述靠背300前后转动；
提供第二转动轴，所述靠背300与所述底座400通过所述第二转动轴转动连接，所述靠背300通过连接于靠背300的第二转动电机302来围绕所述底座400前后转动；
提供底座转动机构，连接于所述底座400的底部，所述底座转动机构能够带动所述底座400的前半部分上下移动；
提供信息接收模块，与所述第一传感器、所述第二传感器301和所述第三传感器401信号连接；所述信息接收模块用于接收所述第一压力信号、所述第二压力信号和所述第三压力信号，并将所述第一压力信号、所述第二压力信号和所述第三压力信号传递给信息比较模块；
提供信息比较模块，与所述信息接收模块信号连接；
所述信息比较模块用于比较第一压力信号与第一额定压力信号从而得出第一差值，并根据此第一差值得到所述头枕200消除所述第一差值应向后移动的第一转动角度，并根据所述第一转动角度产生第一转动信号；
所述信息比较模块用于比较第二压力信号与第二额定压力信号从而得出第二差值，并根据此第二差值得到所述靠背300消除所述第二差值应向后移动的第二转动角度，并根据所述第二转动角度产生第二转动信号；
所述信息比较模块用于比较第三压力信号与第三额定压力信号从而得出第三差值，并根据此第三差值得到所述底座400消除所述第三差值应向上移动的第三转动角度，并根据所述第三转动角度产生第三转动信号；
提供控制模块，与所述信息比较模块信号连接；所述控制模块接收所述第一转动信号、所述第二转动信号和所述第三转动信号，并根据所述第一转动信号、所述第二转动信号和所述第三转动信号控制所述第一转动轴、第二转动轴和底座转动机构分别运动相应的第一转动角度、第二转动角度和第三转动角度。
在上述使用方法，还包括提供包含于所述信息比较模块的子信息比较模块的步骤，所述子信息比较模块预存有：
第一差值相对应的第一转动角度；
第二差值相对应的第二转动角度；
第三差值相对应的第三转动角度。
通过包含于所述控制模块的子控制模块，当所述第二差值大于阈值时，所述子控制模块发出自动驾驶信号，所述自动驾驶信号用于被自动驾驶仪接收从而实现车辆的自动驾驶。本发明的子控制模块在第二差值大于阈值时，所述子控制模块发出自动驾驶信号，所述自动驾驶信号用于被自动驾驶仪接收从而实现车辆的自动驾驶，解决了现有技术中座椅后翻角度过大而致车辆失去控制的问题。由于乘客背部是碰撞中压力变化最大的部位，本发明选择第二差值来作为发出驾驶信号的考察条件，这样即使第一转动轴、第二转动轴和底座转动机构移动的第一转动角度、第二转动角度和第三转动角度未能阻止对乘员的第一次伤害，如造成乘员晕厥，子控制模块发出的自动驾驶信号能被自动驾驶仪接收，从而防止车辆失控。
本发明的所述第一转动角度由多个大小不同的角度组成；所述第二转动角度由多个大小不同的角度组成；所述第三转动角度由多个大小不同的角度组成；所述不同角度的第一转动角度、不同角度的第二转动角度及不同角度的第三转动角度相配合，以匹配不同的车速及人体特征，所述人体特征由所述第一压力信号、所述第二压力信号、所述第三压力信号得到，即根据第一压力信号、所述第二压力信号、所述第三压力信号的强度与大小得到乘客高矮胖瘦的信息。这样可以根据不同的人体特征，将最优的第一转动角度、第二转动角度及第三转动角度组合预存在子信息比较模块中，从而本发明提供了一种针对不同人体特征的不同的最优座椅角度，一旦发生碰撞事故后，安全座椅100根据预存在子信息比较模块中的最优的第一转动角度、第二转动角度及第三转动角度组合迅速做出调整，再结合现有气囊及安全带装置，从而达到最优保护乘员的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种安全座椅的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过第一传感器(201)收集乘客头部对头枕(200)的第一压力信号；
通过第二传感器(301)收集乘客背部对靠背(300)的第二压力信号；
通过第三传感器(401)收集乘客臀部对底座(400)的第三压力信号；
通过信息接收模块将所述第一压力信号、所述第二压力信号和所述第三压力信号传递给信息比较模块；
所述信息比较模块比较所述第一压力信号与第一额定压力信号从而得出第一差值，并根据此第一差值得到所述头枕(200)消除所述第一差值应向后移动的第一转动角度，并根据所述第一转动角度产生第一转动信号；比较所述第二压力信号与第二额定压力信号从而得出第二差值，并根据此第二差值得到所述靠背(300)消除所述第二差值应向后移动的第二转动角度，并根据所述第二转动角度产生第二转动信号；比较所述第三压力信号与第三额定压力信号从而得出第三差值，并根据此第三差值得到所述底座(400)消除所述第三差值应向上移动的第三转动角度，并根据所述第三转动角度产生第三转动信号；
控制模块根据所述第一转动信号控制所述头枕(200)运动第一转动角度、根据所述第二转动信号控制所述靠背(300)运动第二转动角度、根据所述第三转动信号控制所述底座(400)运动第三转动角度。
2.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于：
所述头枕(200)与所述靠背(300)通过第一转动轴转动连接，所述头枕(200)通过第一转动电机来围绕所述靠背(300)前后转动；
所述靠背(300)与所述底座(400)通过第二转动轴转动连接，所述靠背(300)通过第二转动电机(302)来围绕所述底座(400)前后转动；
连接于所述底座(400)的底部的底座转动机构，带动所述底座(400)的前半部分上下移动。
3.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，
通过包含于所述信息比较模块的子信息比较模块来预存：
第一差值相对应的第一转动角度；
第二差值相对应的第二转动角度；
第三差值相对应的第三转动角度。
4.根据权利要求3所述的使用方法，其特征在于，
提供由多个大小不同的角度组成的所述第一转动角度；
提供由多个大小不同的角度组成的所述第二转动角度；
提供由多个大小不同的角度组成的所述第三转动角度；
所述不同角度的第一转动角度、不同角度的第二转动角度及不同角度的第三转动角度相配合，以匹配不同的车速及人体特征，所述人体特征由所述第一压力信号、所述第二压力信号、所述第三压力信号得到。
5.根据权利要求1-4之一所述的使用方法，其特征在于，
提供包含于所述控制模块的子控制模块，当所述第二差值大于阈值时，所述子控制模块发出自动驾驶信号，所述自动驾驶信号用于被自动驾驶仪接收从而实现车辆的自动驾驶。
6.根据权利要求1-4之一所述的使用方法，其特征在于，
提供包含于所述底座转动机构的升降电机(402)，以及
提供包含于所述底座转动机构的四连杆机构(403)，所述四连杆机构(403)与所述升降电机(402)连接；
通过所述升降电机(402)带动所述四连杆机构(403)运动，通过所述四连杆机构(403)带动所述底座(400)的前半部分上下移动。
7.根据权利要求1-4之一所述的使用方法，其特征在于，
提供压力垫，所述压力垫布置于所述头枕(200)、所述靠背(300)及所述底座(400)中，所述第一传感器、所述第二传感器(301)、所述第三传感器(401)布置于所述压力垫中。
8.一种用于车辆的安全座椅，其特征在于，包括：
第一传感器(201)，收集乘客头部对头枕(200)的第一压力信号；
第二传感器(301)，收集乘客背部对靠背(300)的第二压力信号；
第三传感器(401)，收集乘客臀部对底座(400)的第三压力信号；
信息接收模块，将所述第一压力信号、所述第二压力信号和所述第三压力信号传递给信息比较模块；
信息比较模块，比较所述第一压力信号与第一额定压力信号从而得出第一差值，并根据此第一差值得到所述头枕(200)消除所述第一差值应向后移动的第一转动角度，并根据所述第一转动角度产生第一转动信号；比较所述第二压力信号与第二额定压力信号从而得出第二差值，并根据此第二差值得到所述靠背(300)消除所述第二差值应向后移动的第二转动角度，并根据所述第二转动角度产生第二转动信号；比较所述第三压力信号与第三额定压力信号从而得出第三差值，并根据此第三差值得到所述底座(400)消除所述第三差值应向上移动的第三转动角度，并根据所述第三转动角度产生第三转动信号；
控制模块，根据所述第一转动信号控制所述头枕(200)运动第一转动角度、根据所述第二转动信号控制所述靠背(300)运动第二转动角度、根据所述第三转动信号控制所述底座(400)运动第三转动角度。
9.根据权利要求8所述的安全座椅，其特征在于：
所述头枕(200)与所述靠背(300)通过第一转动轴转动连接，所述头枕(200)通过第一转动电机来围绕所述靠背(300)前后转动；
所述靠背(300)与所述底座(400)通过第二转动轴转动连接，所述靠背(300)通过第二转动电机(302)来围绕所述底座(400)前后转动；
连接于所述底座(400)的底部的底座转动机构，带动所述底座(400)的前半部分上下移动。
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