CN103538546A - 一种汽车座椅智能化管理与安全控制系统及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车座椅智能化管理与安全控制系统，包括汽车车体和安全座椅，座椅包括座垫和靠背，其特征在于：所述靠背上设置有若干柔性传感器，汽车车体的前端部设置有加速度传感器，柔性传感器和加速度传感器电连接有控制装置，控制装置连接有供电装置；所述座垫的底端面上设置有高速自导向移动装置，高速自导向移动装置电连接控制装置；所述控制装置电连接有事故还原系统和可与上位机连接的连接端口；所述控制装置自带有GPS功能与GPRS功能。本发明极大的提高了安全性，大幅度降低驾乘人员的伤亡程度，更重要的是对汽车安全领域的布局设计的合理性提出了前瞻性研究的方法和依据。
Description
技术领域
本发明属于汽车用座椅领域，具体地说，涉及一种汽车座椅智能化管理与安全控制系统及其实现方法。
背景技术
到目前为止，汽车行业的驾驶员及其前排乘客的安全主要依靠安全带、安全气囊两种方式，另外的则是依靠驾驶员的技术和驾驶习惯了。
安全带的作用，只是用于发生安全事故的过程中，有效地防止驾乘人员向前冲撞受伤。其优点是能够瞬间控制住驾乘人员向前冲撞，最大限度地降低车内人员因撞击或者紧急刹车带来的伤害或者死亡，但是其缺点是要求始终将驾乘人员捆绑住，给人不舒服的感觉，这就是大部分驾乘人员不愿意系安全带的原因。
安全气囊的主要是应用在事故发生时将车内人员能有效的与车内其他部位隔离开来，减缓惯性冲击受伤。其优点是平时不用时不会系在驾乘人员身上，不会造成驾乘人员不舒服的感觉，更不会影响开车，但是安全气囊的缺点很多，主要表现在：
1、在日常车辆维护保养中无法对其实施有效的检测和保养，不能得知安全气囊的安全性。
2、安全气囊瞬间打开时的冲击力太大，会造成车内饰破碎，很容易造成驾乘人员的伤害。
3、由于安全气囊是柔性材料，充满气体后会随着障碍的外观形状而改变气囊的形状，容易造成驾乘人员呼吸困难，甚至窒息。
4、部分安全气囊由于质量问题或者其他的意外，会出现气囊不打开的现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述安全防护中出现的一个最大缺陷：当发生追尾或向前撞击时车内空间距离被快速压缩而导致前排乘员的严重伤亡，提供一种能够有效检测和判断驾乘人员的行为习惯和发生撞击时的人员状态，将座椅向后移动一定的距离，从而有效地保证了因撞击导致车辆变形后的空间，大幅提高驾乘人员的安全，最大限度地减少因车辆变形导致驾乘人员死亡的情况，同时，还具有短时间内的行车记录，还原事故状态的汽车座椅智能化管理与安全控制系统。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种汽车座椅智能化管理与安全控制系统，包括汽车车体和安全座椅，座椅包括座垫和靠背，其特征在于：所述靠背上设置有若干柔性传感器，汽车车体的前端部设置有加速度传感器，柔性传感器和加速度传感器电连接有控制装置，控制装置连接有供电装置；所述座垫的底端面上设置有高速自导向移动装置，高速自导向移动装置电连接控制装置；所述控制装置电连接有事故还原系统和可与上位机连接的连接端口；所述控制装置自带有GPS功能与GPRS功能。
所述靠背自上而下依次设置有三组柔性传感器，分别对应着人体的肩部、背部和腰部。
所述控制装置包括处理器，处理器上设置有智能判断模块、行为采集模块、信息储存模块、高速移动处理模块以及信息发送模块；所述行为采集模块连接柔性传感器，高速移动处理模块电连接加速度传感器；所述智能判断模块电连接行为采集模块和高速移动处理模块，并且智能判断模块电连接信息储存模块 和信息发送模块。
本发明还提供了一种家用轿车的汽车座椅智能化管理与安全控制系统的实现方法，其特征在于：
包括以下步骤：
1)、驾驶员或者乘客坐在带有传感器的汽车座椅上，行为采集模块实时采集通过柔性传感器传递的行为坐姿数据，同时控制装置自带有的GPS功能与GPRS功能同步将车辆位置与速度信息传递至智能判断模块，在智能判断模块中做成动态例子库dlk；
2)、通过使用智能判断模块中的xwpd.exe智能判断程序，将步骤1)条件下采集到的行为数据进行智能判断，并将原始数据的动态例子库dlk转化为特殊格式的司乘人员行为文件集xwj；
3)、智能判断模块通过使用信息储存模块，将驾驶员或者乘客行为文件集xwj结合信息储存模块布局设计并添加到软件内部做成样本集ybj；
4)、利用Znfz.exe智能判断程序的仿真功能对样本集ybj仿真并生成仿真模型fzmx，同时生成特殊格式的数据流文件复原集sjhy；
5)、通过使用Znfz.exe智能判断程序中的智能判断的功能，对数据流文件复原集sjhy训练从而建立xwgl.txt模型；
6)、通过xwgl.exe程序对xwgl.txt模型的管理，得知全部的基础数据，并在发生追尾或撞击事件发生时快速向安全模块发出指令；
7)、用以上步骤1)-4)的方法建立数据流文件测试集sjc；
8)、通过使用Znfz.exe智能判断程序中的智能判断的功能，在步骤5)做过后建立的行为管理模型中对数据流文件测试集测试从而得到各个行为人坐姿状况结果文件；
9)、当车速超过设定的危险系数时，xwpd.exe会向xwgl.exe发送请求，xwgl.exe会向座椅后下方的安全挡板发送指令，安全挡板将立即向上翻转45度，以此来最大限度的确保当座椅高速后移时降低对后排人员足部的伤害和避免座椅被卡死的情况发生；
10)、当行为人的行为瞬间超出已建立的仿真模型时，系统会自动检测车辆是否与前车追尾或与前方其它物体发生撞击，如果发生撞击的话，系统会接收到车辆前方加速度传感器发送回来的撞击信号，单片机随即启动自备电源并进行危险系数比较，如比较结果未达到设定的危险系数，系统除了会向事先录入的IP地址发送报警信息外，其他的部位不会工作；但如果达到或超过设定的危险系数Znfz.exe会向xwgl.exe发送事故指令，xwgl.exe将通过高速移动处理模块向座椅发出向后移动指令，高速驱动机构瞬间会以非常高的速度将前排座椅向后移动，(如果在发生事故之前靠背传感器未能检测到副驾驶位置有乘员的话，则事故过程中副驾驶座位是不会向后移动的)，同时接收高速移动机构内置的传感器给出的到位信号，即时停止指令输出，同时利用远程无线通信模块发出报警求救信号至事先录入的IP地址，同时将以上所有信息再次导入信息储存模块，并以gljg.txt为文件名方式存储；gljg.txt文件通过一套独立的xwhy.exe软件将事故后的最终结果还原。
所述步骤1)包括，将前排驾驶员或者乘客的信息通过柔性传感器传递的行为坐姿数据，在汽车开动的条件下实时采集。
所述步骤2)-6)包括，将步骤2)处理后的判断文件与传感器布局设计方案结合起来添加到样本库中，对样本进行存储、仿真、安全管理以及对样本建模并对样本测试。
所述步骤7)包括，将多个步骤1)-6)的方法得出的行为文件进行横向比 较，得出最优的事故采集、判断、控制座椅后移、报警、及事故后的准确定位布局设计方案及全套系统的逻辑设计，从而真正的将前排乘员的危险系数及受伤害程度降至最低并得以实现。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的优点是：
1)、社会效果：能够有效降低因交通事故而引发的驾乘人员的伤亡程度，减少众多因交通事故造成的社会负面影响和事故纠纷。
2)、经济效果：因为能够最大限度地降低了驾乘人员的伤亡，节省了医疗支出和保险支出将是最可观的，对家庭提供了更多的保障，经济效果可见一斑。
3)、技术效果：较之传统的安全带和安全气囊的设计方法，本发明的优点显而易见，极大的提高了安全性，大幅度降低驾乘人员的伤亡程度，更重要的是对汽车安全领域的布局设计的合理性提出了前瞻性研究的方法和依据。
同时下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明一种实施例中汽车安全座椅的结构示意图；
图2是本发明一种实施例中系统结构框图；
图3是系统工作流程图；
图4是xwpd.exe工作流程图；
图5是Znfz.exe工作流程图。
具体实施方式
实施例：
如图1所示，一种汽车座椅智能化管理与安全控制系统，包括汽车本体和安全座椅，座椅包括座垫4和靠背1，所述靠背1上设置有若干柔性传感器2， 汽车本体的前端部设置有加速度传感器3，柔性传感器2和加速度传感器3电连接有控制装置，控制装置连接有供电装置。所述座垫4的底端面与车体之间设置有高速自导向移动装置5，高速自导向移动装置5电连接控制装置，所述控制装置电连接有事故还原系统和连接上位机的连接端口。事故还原系统是根据控制系统内存储的信号，真实还原汽车在事故发生前短时间内的所有数据，这样就能够方便地追查事故的责任。连接端口可与导航系统连接。在本发明中，控制装置为单片机，单片机是整套系统的控制神经单元，其自带有GPS与GPRS功能，实现定位与测速模块及远程无线通信功能。
在本实施例中，所述靠背1自上而下依次设置有三组柔性传感器，分别对应着人体的肩部、背部和腰部。
所述控制装置包括处理器，处理器上设置有智能判断模块、行为采集模块、信息储存模块、高速移动处理模块以及信息发送模块；所述行为采集模块连接柔性传感器，高速移动处理模块电连接加速度传感器。所述智能判断模块电连接行为采集模块和高速移动处理模块，并且智能判断模块电连接信息储存模块和信息发送模块。
根据上述硬件设施，本发明根据上述硬件设施并结合其驱动程序，提供了一种家用轿车的汽车座椅智能化管理与安全控制系统的实现方法。
本实现方法包括以下步骤：
1)、驾驶员或者乘客坐在带有传感器的汽车座椅上，行为采集模块实时采集通过柔性传感器传递的行为坐姿数据，同时控制装置自带有的GPS功能与GPRS功能同步将车辆位置与速度信息传递至智能判断模块，在智能判断模块中做成动态例子库dlk；
2)、通过使用智能判断模块中的xwpd.exe智能判断程序，将步骤1)条件 下采集到的行为数据进行智能判断，并将原始数据的动态例子库dlk转化为特殊格式的司乘人员行为文件集xwj；
3)、智能判断模块通过使用信息储存模块，将驾驶员或者乘客行为文件集xwj结合信息储存模块布局设计并添加到软件内部做成样本集ybj；
4)、利用Znfz.exe智能判断程序的仿真功能对样本集ybj仿真并生成仿真模型fzmx，同时生成特殊格式的数据流文件复原集Sjhy；
5)、通过使用Znfz.exe智能判断程序中的智能判断的功能，对数据流文件复原集sjhy训练从而建立xwgl.txt模型；
6)、通过xwgl.exe程序对xwgl.txt模型的管理，得知全部的基础数据，并在发生追尾或撞击事件发生时快速向安全模块发出指令；
7)、用以上步骤1)-4)的方法建立数据流文件测试集Sjc；
8)、通过使用Znfz.exe智能判断程序中的智能判断的功能，在步骤5)做过后建立的行为管理模型中对数据流文件测试集测试从而得到各个行为人坐姿状况结果文件；
9)、当车速超过设定的危险系数时，xwpd.exe会向xwgl.exe发送请求，xwgl.exe会向座椅后下方的安全挡板发送指令，安全挡板将立即向上翻转45度，以此来最大限度的确保当座椅高速后移时降低对后排人员足部的伤害和避免座椅被卡死的情况发生；
10)、当行为人的行为瞬间超出已建立的仿真模型时，系统会自动检测车辆是否与前车追尾或与前方其它物体发生撞击，如果发生撞击的话，系统会接收到车辆前方加速度传感器发送回来的撞击信号，单片机随即启动自备电源并进行危险系数比较，如比较结果未达到设定的危险系数，系统除了会向事先录入的IP地址发送报警信息外，其他的部位不会工作；但如果达到或超过设定的危 险系数Znfz.exe会向xwgl.exe发送事故指令，xwgl.exe将通过高速移动处理模块向座椅发出向后移动指令，高速驱动机构瞬间会以非常高的速度将前排座椅向后移动，(如果在发生事故之前靠背传感器未能检测到副驾驶位置有乘员的话，则事故过程中副驾驶座位是不会向后移动的)，同时接收高速移动机构内置的传感器给出的到位信号，即时停止指令输出，同时利用远程无线通信模块发出报警求救信号至事先录入的IP地址，同时将以上所有信息再次导入信息储存模块，并以gljg.txt为文件名方式存储；gljg.txt文件通过一套独立的xwhy.exe软件将事故后的最终结果还原。
在上述实现方法的步骤中，需要指出的是：
所述步骤1)包括，将前排驾驶员或者乘客的信息通过柔性传感器传递的行为坐姿数据，在汽车开动的条件下实时采集。
所述步骤2)-6)包括，将步骤2)处理后的判断文件与传感器布局设计方案结合起来添加到样本库中，对样本进行存储、仿真、安全管理以及对样本建模并对样本测试。
所述步骤7)包括，将多个步骤1)-6)的方法得出的行为文件进行横向比较，得出最优的事故采集、判断、控制座椅后移、报警、及事故后的准确定位布局设计方案及全套系统的逻辑设计，从而真正的将前排乘员的危险系数及受伤害程度降至最低并得以实现。
本发明不局限于上述的优选实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或者相近似的技术方案，均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种汽车座椅智能化管理与安全控制系统，包括汽车车体和安全座椅，座椅包括座垫和靠背，其特征在于：所述靠背上设置有若干柔性传感器，汽车车体的前端部设置有加速度传感器，柔性传感器和加速度传感器电连接有控制装置，控制装置连接有供电装置；所述座垫的底端面上设置有高速自导向移动装置，高速自导向移动装置电连接控制装置；所述控制装置电连接有事故还原系统和可以上位机连接的连接端口；所述控制装置自带有GPS功能与GPRS功能。
2.根据权利要求1所述的汽车座椅智能化管理与安全控制系统，其特征在于：所述靠背自上而下依次设置有三组柔性传感器，分别对应着人体的肩部、背部和腰部。
3.根据权利要求2所述的汽车座椅智能化管理与安全控制系统，其特征在于：所述控制装置包括处理器，处理器上设置有智能判断模块、行为采集模块、信息储存模块、高速移动处理模块以及信息发送模块；所述行为采集模块连接柔性传感器，高速移动处理模块电连接加速度传感器；所述智能判断模块电连接行为采集模块和高速移动处理模块，并且智能判断模块电连接信息储存模块和信息发送模块。
4.根据权利要求3中所述的汽车座椅智能化管理与安全控制系统的实现方法，其特征在于：
包括以下步骤：
1)、驾驶员或者乘客坐在带有传感器的汽车座椅上，行为采集模块实时采集通过柔性传感器传递的行为坐姿数据，同时控制装置自带有的GPS功能将车辆位置与速度信息传递至智能判断模块，在智能判断模块中做成动态例子库dlk；
2)、通过使用智能判断模块中的xwpd.exe智能判断程序，将步骤1)条件下采集到的行为数据进行智能判断，并将原始数据的动态例子库dlk转化为特殊格式的司乘人员行为文件集xwj；
3)、智能判断模块通过使用信息储存模块，将驾驶员或者乘客行为文件集xwj结合信息储存模块布局设计并添加到软件内部做成样本集ybj；
4)、利用Znfz.exe智能判断程序的仿真功能对样本集ybj仿真并生成仿真模型fzmx，同时生成特殊格式的数据流文件复原集sjhy；
5)、通过使用Znfz.exe智能判断程序中的智能判断的功能，对数据流文件复原集sjhy训练从而建立xwgl.txt模型；
6)、通过xwgl.exe程序对xwgl.txt模型的管理，得知全部的基础数据，并在发生追尾或撞击事件发生时快速向安全模块发出指令；
7)、用以上步骤1)-4)的方法建立数据流文件测试集sjc；
8)、通过使用Znfz.exe智能判断程序中的智能判断的功能，在步骤5)做过后建立的行为管理模型中对数据流文件测试集测试从而得到各个行为人坐姿状况结果文件；
9)、当车速超过设定的危险系数时，xwpd.exe会向xwgl.exe发送请求，xwgl.exe会向座椅后下方的安全挡板发送指令，安全挡板将立即向上翻转45度，以此来最大限度的确保当座椅高速后移时降低对后排人员足部的伤害和避免座椅被卡死的情况发生；
10)、当行为人的行为瞬间超出已建立的仿真模型时，系统会自动检测车辆是否与前车追尾或与前方其它物体发生撞击，如果发生撞击的话，系统会接收到车辆前方加速度传感器发送回来的撞击信号，单片机随即启动自备电源并进行危险系数比较，如比较结果未达到设定的危险系数，系统除了会向事先录入的IP地址发送报警信息外，其他的部位不会工作；但如果达到或超过设定的危险系数Znfz.exe会向xwgl.exe发送事故指令，xwgl.exe将通过高速移动处理模块向座椅发出向后移动指令，高速驱动机构瞬间会以非常高的速度将前排座椅向后移动，(如果在发生事故之前靠背传感器未能检测到副驾驶位置有乘员的话，则事故过程中副驾驶座位是不会向后移动的)，同时接收高速移动机构内置的传感器给出的到位信号，即时停止指令输出，同时利用远程无线通信模块发出报警求救信号至事先录入的IP地址，同时将以上所有信息再次导入信息储存模块，并以gljg.txt为文件名方式存储；gljg.txt文件通过一套独立的xwhy.exe软件将事故后的最终结果还原。
5.根据权利要求4所述的汽车座椅智能化管理与安全控制系统的实现方法，其特征在于：所述步骤1)包括，将前排驾驶员或者乘客的信息通过柔性传感器传递的行为坐姿数据，在汽车开动的条件下实时采集。
6.根据权利要求4所述的汽车座椅智能化管理与安全控制系统的实现方法，其特征在于：所述步骤2)-6)包括，将步骤2)处理后的判断文件与传感器布局设计方案结合起来添加到样本库中，对样本进行存储、仿真、安全管理以及对样本建模并对样本测试。
7.根据权利要求4所述的汽车安全座椅智能化管理与控制系统的实现方法，其特征在于：所述步骤7)包括，将多个步骤1)-6)的方法得出的行为文件进行横向比较，得出最优的事故采集、判断、控制座椅后移、报警、及事故后的准确定位布局设计方案及全套系统的逻辑设计，从而真正的将前排乘员的危险系数及受伤害程度降至最低并得以实现。
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