CN105438023A - 一种碰撞时可自动调节的座椅及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

一种碰撞时可自动调节的座椅及其工作方法，包括：控制单元、传感器、横向滑轨组件和纵向滑轨组件；所述的横向滑轨组件，包括：横向静滑轨、前导向杆、后导向杆、左导向块、右导向块、电机安装板、传动组件和前、后座椅骨盆安装支架；所述的传动组件，包括：丝杠和两个齿轮，其中一个齿轮带有内螺纹；纵向滑轨组件，包括：纵向静滑轨和纵向动滑轨；该座椅能够在碰撞发生时，通过与传感器、控制单元的配合使用，实现座椅位置快速、智能的自动调节。

Description

一种碰撞时可自动调节的座椅及其工作方法
技术领域
本发明属于汽车碰撞领域，具体说是一种碰撞时可自动调节的座椅及其工作方法。
背景技术
随着汽车保有量的增加，交通事故发生的愈加频繁，人们对汽车安全性的关注度也日渐提升。而随着安全带、安全气囊的广泛使用，在交通事故中更多的伤亡事故由汽车乘员舱变形挤压车内乘员导致。在加强车身刚度、优化安全带、安全气囊配置的同时，在现有车身结构下合理利用车内空间，亦是改善交通事故中乘员伤害的重要途径之一。
交通事故发生时，车辆碰撞区域变形并传递一部分冲击力至车内乘员，安全带与安全气囊等的使用很大程度上缓解了冲击力对车内乘员的伤害，但对减小或避免碰撞区域变形导致的挤压伤害几乎没有作用。如果在事故发生初期，通过移动乘员座椅位置，使车内乘员远离车辆碰撞变形区域，一方面增加乘员与碰撞变形区域之间的相对距离，降低乘员舱侵入导致乘员伤亡的风险；另一方面不影响安全带、安全气囊对乘员对保护作用。
现有传统座椅结构只有在车内乘员手动控制时实现座椅前后位置调节，碰撞发生时不能自动调节座椅位置功能，无法最大程度的降低乘员伤害；且现有传统座椅结构与B柱、门内板之间距离较小，碰撞发生时，由于碰撞区域变形侵入乘员舱，易出现侧气囊无法展开现象。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种碰撞时可自动调节的座椅及其工作方法，该座椅能够在碰撞发生时，通过与传感器、控制单元的配合使用，实现座椅位置快速、智能的自动调节。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种碰撞时可自动调节的座椅，包括：控制单元、传感器、横向滑轨组件和纵向滑轨组件；传感器、横向滑轨组件、纵向滑轨组件均与控制单元相连；所述的横向滑轨组件，包括：横向静滑轨、前导向杆、后导向杆、左导向块、右导向块、电机安装板、传动组件和前、后座椅骨盆安装支架；所述的传动组件，包括：丝杠和两个齿轮，其中一个齿轮带有内螺纹；纵向滑轨组件，包括：纵向静滑轨和纵向动滑轨；纵向静滑轨与车身地板固定连接，纵向动滑轨安装于纵向静滑轨上，横向静滑轨、丝杠、前导向杆与后导向杆固定在纵向动滑轨上，左导向块与右导向块串在前、后导向杆上，前、后座椅骨盆安装支架分别与左、右导向块和电机安装板通过螺栓连接，齿轮的内螺纹与丝杠配合相连，其外侧与驱动电机的齿轮连接，丝杠置于前、后导向杆之间。
进一步的，所述的传感器，包括：多个前碰传感器和多个侧碰传感器，所述前碰传感器安装在车辆发动机舱内，侧碰传感器分布在车身两侧。
一种碰撞时可自动调节的座椅的工作方法，有以下两种工作方式：
纵向调节过程：正常使用时，可手动操作纵向调节按钮，纵向驱动电机工作，使纵向动滑轨在纵向静滑轨上滑动，实现座椅前后位置的手动调节；
正面碰撞发生时，前碰传感器感受碰撞信号并传递至控制单元，控制单元接收到碰撞信号后进行判断，该碰撞信号超过设定的阈值时，发出执行指令至纵向驱动电机，纵向驱动电机工作带动横向滑轨组件及座椅骨盆在纵向静滑轨上向后滑动，从而实现座椅纵向主动调节；
横向调节过程：正常使用时，可手动操作横向调节按钮，横向驱动电机工作，通过齿轮传动，使座椅在丝杠上左右滑动，实现座椅左右位置的手动调节；
侧面碰撞发生时，分别布置在车身两侧的侧碰传感器感受到碰撞信号并传递至控制单元，控制单元基于接收到的碰撞信号进行判断：当碰撞发生于左侧时，发出指令至横向驱动电机，横向驱动电机工作，驱动齿轮正转，使横向滑轨组件沿丝杠向远离碰撞一侧滑动；当碰撞发生于右侧时，发出指令至横向驱动电机，横向驱动电机工作，驱动齿轮反转，使横向滑轨组件沿丝杠向远离碰撞一侧滑动。
本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：结构简单，牢固可靠：本座椅调节机构横向调节部分由导向杆与丝杠支撑，左右导向块保证其滑动的顺畅性，易于工程化，成本低；响应快速，智能；提高安全系数：该座椅调节机构在碰撞发生时，可实现座椅自动调节，从而使乘员远离碰撞变形区域，降低乘员受伤害程度。
该座椅结构横向静滑轨固联于纵向动滑轨上，从而保证了正常使用时，座椅前后正常调节；亦实现座椅纵向调节及横向调节的同步性。本发明中导向杆及丝杠在起到保证座椅左右滑动顺畅的同时，亦起到支撑座椅骨盆支架的作用，最大程度上减少整车质量的增加。
附图说明
本发明共有附图3幅：
图1为座椅结构示意图；
图2为座椅结构横向调整示意图；
图3为本发明的结构示意图。
1.纵向静滑轨，2.纵向动滑轨，3.后导向杆，4.左导向块，5.后座椅骨盆安装支架，6.电机安装板，7.传动组件，8.丝杠，9.前导向杆，10.前座椅骨盆安装支架，11.右导向块，12.座椅骨盆。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1
一种碰撞时可自动调节的座椅，包括：控制单元、传感器、横向滑轨组件和纵向滑轨组件；传感器、横向滑轨组件、纵向滑轨组件均与控制单元相连；该纵向滑轨组件和传统的座椅滑轨组件相同，只能实现前后移动。
所述的横向滑轨组件，包括：横向静滑轨、前导向杆9、后导向杆3、左导向块4、右导向块11、电机安装板6、传动组件7和前座椅骨盆安装支架10、后座椅骨盆安装支架5；所述的传动组件7，包括：丝杠8和两个齿轮，其中一个齿轮带有内螺纹；纵向滑轨组件，包括：纵向静滑轨1和纵向动滑轨2；纵向静滑轨1与车身地板固定连接，纵向动滑轨2安装于纵向静滑轨1上，横向静滑轨、丝杠8、前导向杆9与后导向杆3固定在纵向动滑轨2上，用于支撑座椅盆骨，左导向块4与右导向块11串在前、后导向杆3上，前、后座椅骨盆安装支架分别与左、右导向块和电机安装板6通过螺栓连接，齿轮的内螺纹与丝杠8配合相连，其外侧与驱动电机的齿轮连接，丝杠8置于前、后导向杆之间；控制单元与横向驱动电机相连。
所述的传感器，包括：多个前碰传感器和多个侧碰传感器，所述前碰传感器安装在车辆发动机舱内，侧碰传感器分布在车身两侧。
一种碰撞时可自动调节的座椅的工作方法，有以下两种工作方式：
纵向调节过程：正常使用时，可手动操作纵向调节按钮，纵向驱动电机工作，使纵向动滑轨2在纵向静滑轨1上滑动，实现座椅前后位置的手动调节；
正面碰撞发生时，前碰传感器感受碰撞信号并传递至控制单元，控制单元接收到碰撞信号后进行判断，该碰撞信号超过设定的阈值时，发出执行指令至纵向驱动电机，纵向驱动电机工作带动横向滑轨组件及座椅骨盆12在纵向静滑轨1上向后滑动，从而实现座椅纵向主动调节；正面碰撞时，座椅向后移动可增大驾驶员或成员与方向盘、仪表板等之间的距离，降低驾驶员或成员与方向盘或仪表板接触的风险；座椅向后移动，同样会使腰带带动驾驶员或乘员骨盆向后运动，从而起到调整驾驶员或乘员运动姿态的作用，在一定程度上降低驾驶员或乘员伤害。
横向调节过程：正常使用时，可手动操作横向调节按钮，横向驱动电机工作，通过齿轮传动，使座椅在丝杠8上左右滑动，实现座椅左右位置的手动调节；
侧面碰撞发生时，分别布置在车身两侧的侧碰传感器感受到碰撞信号并传递至控制单元，控制单元基于接收到的碰撞信号进行判断：当碰撞发生于左侧时，发出指令至横向驱动电机，横向驱动电机工作，驱动齿轮正转，使横向滑轨组件沿丝杠8向远离碰撞一侧滑动；当碰撞发生于右侧时，发出指令至横向驱动电机，横向驱动电机工作，驱动齿轮反转，使横向滑轨组件沿丝杠8向远离碰撞一侧滑动；实现座椅骨盆12左右位置的自动调节。
本发明操作简单、轻便，调节可靠；通过手动调节按钮进行座椅位置调节，正常使用时与传统座椅结构一致，不存在“使用磨合期”。在碰撞发生时，通过与传感器、控制单元配合使用，实现座椅位置的自动调节，快速、智能。该座椅结构使乘员远离碰撞区域，有效降低碰撞变形发生时挤压乘员产生的伤害情况。
本发明装置中涉及到的座椅横向调节系统，同领域中的工程技术人员对其中内容可能做出的一些变动(如外型尺寸、驱动方式、连接方式等)，但原理不变的情况，均属于本发明的保护范围之内。本发明装置中涉及到的纵向调节系统，同领域中的工程技术人员对其中内容可能做出的一些变动(如信号检测方式、控制方式等)，但原理不变的情况，均属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种碰撞时可自动调节的座椅，其特征在于，包括：控制单元、传感器、横向滑轨组件和纵向滑轨组件；传感器、横向滑轨组件、纵向滑轨组件均与控制单元相连；所述的横向滑轨组件，包括：横向静滑轨、前导向杆(9)、后导向杆(3)、左导向块(4)、右导向块(11)、电机安装板(6)、传动组件(7)和前、后座椅骨盆安装支架；所述的传动组件(7)，包括：丝杠(8)和两个齿轮，其中一个齿轮带有内螺纹；纵向滑轨组件，包括：纵向静滑轨(1)和纵向动滑轨(2)；纵向静滑轨(1)与车身地板固定连接，纵向动滑轨(2)安装于纵向静滑轨(1)上，横向静滑轨、丝杠(8)、前导向杆(9)与后导向杆(3)固定在纵向动滑轨(2)上，左导向块(4)与右导向块(11)串在前、后导向杆(3)上，前、后座椅骨盆安装支架分别与左、右导向块和电机安装板(6)通过螺栓连接，齿轮的内螺纹与丝杠(8)配合相连，其外侧与驱动电机的齿轮连接，丝杠(8)置于前、后导向杆(3)之间。
2.根据权利要求1所述的一种碰撞时可自动调节的座椅，其特征在于，所述的传感器，包括：多个前碰传感器和多个侧碰传感器。
3.根据权利要求2所述的一种碰撞时可自动调节的座椅，其特征在于，所述的传感器，所述前碰传感器安装在车辆发动机舱内，侧碰传感器分布在车身两侧。
4.上述任一种碰撞时可自动调节的座椅的工作方法，其特征在于工作方式为：
纵向调节过程：正常使用时，可手动操作纵向调节按钮，纵向驱动电机工作，使纵向动滑轨(2)在纵向静滑轨(1)上滑动，实现座椅前后位置的手动调节；
正面碰撞发生时，前碰传感器感受碰撞信号并传递至控制单元，控制单元接收到碰撞信号后进行判断，该碰撞信号超过设定的阈值时，发出执行指令至纵向驱动电机，纵向驱动电机工作带动横向滑轨组件及座椅骨盆(12)在纵向静滑轨(1)上向后滑动，从而实现座椅纵向主动调节。
5.上述任一种碰撞时可自动调节的座椅的工作方法，其特征在于工作方式为：
横向调节过程：正常使用时，可手动操作横向调节按钮，横向驱动电机工作，通过齿轮传动，使座椅在丝杠(8)上左右滑动，实现座椅左右位置的手动调节；
侧面碰撞发生时，分别布置在车身两侧的侧碰传感器感受到碰撞信号并传递至控制单元，控制单元基于接收到的碰撞信号进行判断：当碰撞发生于左侧时，发出指令至横向驱动电机，横向驱动电机工作，驱动齿轮正转，使横向滑轨组件沿丝杠(8)向远离碰撞一侧滑动；当碰撞发生于右侧时，发出指令至横向驱动电机，横向驱动电机工作，驱动齿轮反转，使横向滑轨组件沿丝杠(8)向远离碰撞一侧滑动。
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