CN109890654A - 预撞击座椅致动器系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于移动车辆座椅的预撞击座椅致动器系统包括乘员保护控制系统，其确定碰撞即将发生并提供触发信号和启用信号。车辆座椅控制器接收触发信号并确定将车辆座椅移动到期望位置以减轻碰撞的严重程度。响应于触发信号，车辆座椅控制器提供用于以快速模式移动车辆座椅的快速模式电压。智能控制适配器确定快速模式电压和启用信号两者是否都被接收到，以向车辆座椅电动驱动器提供快速模式电压。在另一个实施例中，车辆座椅控制器接收触发信号和碰撞信号以提供快速模式电压，并且当撞击不发生时，座椅被返回到原始位置。

Description

预撞击座椅致动器系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于操作预撞击座椅致动器系统以最小化电力车辆座椅的无意操作的系统和方法。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供了一种用于移动车辆的车辆座椅的预撞击座椅致动器系统。预撞击座椅致动器系统包括电子稳定性控制器、用于感测车辆附近的物体的预碰撞传感器单元、以及包括乘员保护控制处理器的乘员保护控制系统。乘员保护控制处理器被配置为：接收来自电子稳定性控制器和预碰撞传感器单元的输入，使用输入来确定碰撞即将发生，以及当碰撞即将发生时，提供触发信号和启用信号。系统包括车辆座椅控制器，该车辆座椅控制器包括座椅控制处理器，该座椅控制处理器被配置为：接收触发信号，由车辆座椅的当前座椅位置确定当碰撞即将发生时用于移动车辆座椅的方向和距离，以及响应于触发信号，提供用于以快速模式移动车辆座椅的快速模式电压。系统包括智能控制适配器，该智能控制适配器包括用于感测从车辆座椅控制器接收的电压的电压传感器，以及智能控制器。智能控制器被配置为：确定从车辆座椅控制器接收的电压是否是用于以快速模式移动车辆座椅的快速模式电压，确定是否从乘员保护控制系统接收到启用信号，以及当接收的电压对应于快速模式电压并且接收到启用信号时，将从车辆座椅控制器接收的快速模式电压提供到车辆座椅电动驱动器，以使车辆座椅在减轻对车辆座椅的乘员的碰撞的严重程度的方向上移动。

在另一个实施例中，本发明提供了一种用于在碰撞即将发生时移动车辆座椅的方法，该方法包括利用乘员保护控制系统确定碰撞即将发生并且在碰撞即将发生时提供来自乘员保护控制系统的至少一个触发信号和至少一个启用信号。响应于接收到至少一个触发信号，车辆座椅控制器在电力连接器上向包括智能控制器的智能控制适配器提供快速模式电压。响应于从车辆座椅控制器接收到电压，智能控制器确定由车辆座椅控制器提供的电压是否对应于用于车辆座椅的快速模式电压，以及当接收的电压对应于快速模式电压并且智能控制器确定接收到启用信号时，智能控制器将快速模式电压提供到车辆座椅电动驱动器。车辆座椅电动驱动器响应于经由智能控制器接收的快速模式电压而移动车辆座椅，以减轻在车辆座椅的乘员上的碰撞的严重程度。

在另一个实施例中，本发明提供一种用于车辆的智能控制适配器，该智能控制适配器包括：用于接收来自车辆座椅控制器的电力连接器的连接器电力端口、用于从智能控制适配器向车辆座椅电动驱动器提供电压的输出连接器端口、用于在确定即将发生碰撞时接收来自乘员保护控制系统的启用信号的启用输入端口、用于感测在电力连接器上提供的电压的电压传感器、以及智能控制器。智能控制器被配置为：接收来自传感器的感测到的电压并确定感测到的电压是否对应于快速模式电压，确定接收到还是未接收到启用信号，当接收到快速模式电压并且未接收到启用信号时不向车辆座椅电动驱动器提供电压，以及当接收到由车辆座椅控制器提供的快速模式电压并且接收到启用信号时，向车辆座椅电动驱动器提供快速模式电压。

在另一实施例中，本发明提供一种用于在碰撞可能发生时移动车辆座椅的方法，该方法包括利用乘员保护控制系统确定可能发生碰撞并且在碰撞可能发生时提供来自乘员保护控制系统的至少一个触发信号和至少一个碰撞信号。响应于由车辆座椅控制器接收到至少一个触发信号和至少一个碰撞信号，该方法在电力连接器上从车辆座椅控制器向车辆座椅电动驱动器提供快速模式电压以用于将车辆座椅从起始座椅位置移动到期望座椅位置，以减轻在车辆座椅的乘员上的碰撞的严重程度。响应于碰撞信号的丧失，该方法在电力连接器上提供从车辆座椅控制器到车辆座椅电动驱动器的电压，以使车辆座椅返回到起始座椅位置。

通过考虑详细描述和附图，实施例的其它方面将变得明显。

附图说明

图1是预撞击座椅致动器系统的框图。

图2是车辆座椅控制器和与其连接的设备的框图。

图3是智能控制适配器和与其连接的设备的框图。

图4是用于操作乘员保护控制系统的方法的流程图。

图5是用于操作车辆座椅控制器的方法的流程图。

图6是用于操作智能控制适配器的方法的流程图。

图7是预撞击座椅致动器系统的实施例的框图。

图8是用于图7的实施例的车辆座椅控制器和与其连接的设备的框图。

图9是用于操作图7的乘员保护控制系统的方法的流程图。

图10是用于操作图8的车辆座椅控制器的方法的流程图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应理解的是，实施例在其应用方面不限于以下描述中阐述的或在以下附图中图示的构造的细节和部件的布置。本发明能够是其它实施例并且能够以各种方式被实践或被实施。

图1是根据一个实施例的预撞击座椅致动器系统20的框图。在一个实施例中，预碰撞传感器单元24包括来自由雷达传感器、激光雷达传感器、视频成像传感器和超声波传感器组成的组的至少一个传感器。考虑其它感测原理。在一些实施例中，为预碰撞传感器单元24考虑每种类型的多个传感器。考虑与具有车辆座椅的车辆附近或周围的向前定位或向后定位的车辆或物体的潜在碰撞的感测。在一个实施例中，预碰撞传感器单元24能够确定其它附近车辆的移动的速度和方向，以帮助确定碰撞是否即将发生。

图1示出了电子稳定性控制器26，其通过检测和减少牵引力的丧失（打滑）来控制车辆速度和其它条件以提供车辆稳定性。图1还示出了接触碰撞传感器28，其能够是加速度计或其它类型的碰撞传感器。在一个实施例中，接触碰撞传感器28被设置在乘员保护控制系统30内。在一些实施例中，预碰撞传感器单元24、电子稳定性控制器26和接触碰撞传感器28经由通信总线，诸如Flex-ray或控制器区域网络（CAN）总线，而处于与乘员保护控制系统30的通信中。在其它实施例中，为一些或所有单元和传感器提供单独的电连接。

乘员保护控制系统30包括乘员保护控制处理器34，该乘员保护控制处理器34由来自预碰撞传感器单元24和电子稳定性控制器26的输入确定迫在眉睫的车辆碰撞。乘员保护控制系统30包括用于存储可由乘员保护控制处理器34执行的算法或程序的存储器35。乘员保护控制处理器34还响应于来自车辆的接触碰撞传感器28的输入确定车辆碰撞或车辆撞击条件。乘员保护控制系统30处于与智能控制总线36和电动马达安全带控制器38的通信中。在一个实施例中，智能控制总线36是外设传感器接口5（PSI5）双线通信总线。此外，乘员保护控制系统30通过通信总线或其它通信装置连接到车辆座椅控制器40，如图1所示。

车辆座椅控制器40包括车辆座椅控制处理器42以及存储器44，该车辆座椅控制处理器42用于处理各种输入信号并通过单独的电力连接器50、52、54、56提供各种输出电力信号，如图1所示。此外，图1示出了连接到相应智能控制适配器60、62、64、66的电力连接器50、52、54、56。附加的智能控制适配器68连接到电动马达安全带控制器38。所有智能控制适配器60、62、64、66、68经由智能控制总线36而处于与乘员保护控制系统30的通信中。

图1示出了被连接以用于向座椅向后/向前电动驱动器70提供电力的智能控制适配器60。此外，智能控制适配器62能够向座椅向上/向下电动驱动器72提供电力。智能控制适配器64被连接到座椅倾斜电动驱动器74，以用于向其电动马达提供电力，并且智能控制适配器66被连接到座椅靠背电动驱动器76以向其提供电力。最后，智能控制适配器68被连接到座椅安全带电动驱动器78以向其提供电力。

图1还示出了座椅向后/向前位置传感器80，其用于感测座椅向后/向前位置或移动并且通过通信线路将感测到的信息提供到车辆座椅控制器40。在一个实施例中，位置传感器80是霍尔效应传感器，其感测座椅向后/向前电动驱动器70的电动马达的旋转。在另一实施例中，传感器是位置开关，其感测座椅通过沿用于允许车辆座椅的移动的轨道或轨条的特定位置的移动。最后，位置传感器80可以包括霍尔效应传感器和一个或多个位置开关两者。

图1还示出了座椅向上/向下位置传感器82，其用于感测座椅向上/向下位置或移动并且通过通信线路将感测到的信息提供到车辆座椅控制器40。在一个实施例中，座椅向上/向下位置传感器82是用于感测车辆座椅的向上/向下移动的霍尔效应传感器和/或一个或多个位置开关。

图1示出了座椅倾斜位置传感器84，其用于感测座椅倾斜并且通过通信线路将感测到的信息提供到车辆座椅控制器40。在一个实施例中，座椅倾斜位置传感器84是用于感测座椅倾斜电动驱动器74的马达的操作的霍尔效应传感器和/或用于感测车辆座椅的倾斜移动的倾斜传感器。

图1还示出了座椅靠背位置传感器86，其用于感测座椅靠背位置或角度并且通过通信线路将感测到的信息提供到车辆座椅控制器40。在一个实施例中，座椅靠背位置传感器86是用于感测座椅靠背电动驱动器76的马达的操作的霍尔效应传感器。在另一实施例中，座椅靠背位置传感器是用于感测车辆座椅的座椅靠背的精确角度的角度感测装置。

图2是图1中所示的车辆座椅控制器40的增强框图并且包括与其连接的设备。车辆座椅控制器40包括用于接收电力的电力调节器102、用于通信的收发器106、以及可扩展开关输入结构110。此外，车辆座椅控制器40包括可扩展位置感测信号调节器118和舒适功能链路122。车辆座椅控制器40包括可扩展功率级控制器126和可扩展功率级128，以用于选择性地向3至7个电动驱动器提供电力。在一个实施例中，可扩展功率级128是H桥功率级。

图2还示出了用于向车辆座椅控制器40提供电力的电力总线144。通信总线148经由收发器106也被连接到车辆座椅控制器40。具有多个触摸开关的用户控制接口150在图2中示出。用户控制接口150经由可扩展开关输入结构110向车辆座椅控制处理器42提供输入。此外，图2仅出于说明的目的示出了电力车辆座椅160。车辆座椅控制器40通常被设置在电力车辆座椅160内。

图3示出了智能控制适配器60的增强框图，该智能控制适配器60包括连接以接收来自乘员保护控制系统30和来自车辆座椅控制器40的输入。此外，智能控制适配器60选择性地向座椅向后/向前电动驱动器70提供电力。

图3的框图还示出了智能控制适配器60包括用于连接到电力连接器50的连接器电力端口170。智能控制适配器60包括用于连接到智能控制总线36的启用输入端口174以及用于连接到座椅向后/向前电动驱动器70的电力线路或电力连接器的输出连接器端口178。

用于智能控制适配器60的电路包括用于确定从电力连接器50接收的电压的电压传感器180。智能控制器190接收电压传感器180的输出和来自智能控制总线36的启用信号。智能控制器190被连接以打开和关闭开关电路194。开关电路194为电力提供从电力连接器50到座椅向后/向前电动驱动器70的路径。

智能控制适配器62、64、66和68与相应的电力连接器和相应的车辆座椅电动驱动器72、74、76、78具有类似的布置。因此，不需要进一步说明。

车辆座椅操作

图4是图示了乘员保护控制系统30的操作的流程图。乘员保护控制系统30接收来自预碰撞传感器单元24、电子稳定性控制器26和接触碰撞传感器28的输入（步骤204）。预碰撞传感器单元24提供来自一组或多组传感器的输出，该一组或多组传感器包括雷达传感器、激光雷达传感器、视频成像传感器和超声波传感器。电子稳定性控制器26提供关于车辆的操作的车辆速度信息、车辆打滑信息、侧向力信息、加速度和其它相关数据。接触碰撞传感器28提供与车辆碰撞有关的加速度信息。

乘员保护控制处理器34被配置为使用来自预碰撞传感器单元24和电子稳定性控制器26的输入来执行一个或多个预撞击算法，以分析车辆是否即将与另一车辆或静止物体发生碰撞（步骤208）。乘员保护控制处理器34还确定车辆是否即将从道路打滑。

响应于即将发生的碰撞未发生的确定（步骤210），程序返回以再次接收输入（步骤204）。如果确定碰撞即将发生，则乘员保护控制处理器34将至少一个触发信号输出到车辆座椅控制器40和电动马达安全带控制器38，以及在智能控制总线36上输出至少一个启用信号（步骤212）。至少一个触发信号指示车辆座椅控制器40的快速模式操作是期望的。

图5是示出车辆座椅控制器40的操作的流程图240。车辆座椅控制器40接收来自电力车辆座椅160的相应车辆座椅电动驱动器70、72、74、76的座椅位置传感器80、82、84、86中的每一个的输入或座椅位置信号。在一个实施例中，座椅位置传感器跟踪相应的车辆座椅电动驱动器70、72、74、76的电动马达的操作和旋转。在另一个实施例中，为座椅位置传感器80、82、84、86提供附加的位置开关，其指示电力车辆座椅160何时处于或移动经过确定的已知位置。车辆座椅控制处理器42被配置为执行算法或计算机程序以分析来自座椅位置传感器80、82、84、86的信息以分别确定座椅向后/向前位置、座椅向上/向下位置、座椅倾斜位置和座椅靠背位置（步骤244）。感测电力车辆座椅160沿轨道或路径经过已知位置的移动使得能够通过向车辆座椅控制处理器42提供精确的座椅位置信号来重新校准座椅位置。所确定或计算的位置由车辆座椅控制处理器42存储和维持。然后，在操作的慢速模式下或在预期车辆碰撞情况下的快速模式下的座椅移动期间，确定乘客是否利用用户控制接口150移动电力车辆座椅160。座椅位置信息在任一模式下由车辆座椅控制器40存储并且在车辆不使用时被维持。

车辆座椅控制处理器42确定从乘员保护控制系统30接收的输入是否用于快速模式（步骤250）。如果未检测到快速模式，则车辆座椅控制处理器42返回以确定各种座椅位置。

当检测到快速模式时，车辆座椅控制处理器42被配置以用于对于用于即将发生的碰撞的存储在存储器44中的每个位置，将每个当前座椅位置与的相应的存储的期望座椅位置进行比较（步骤254）。存储的期望座椅位置通常由车辆制造商提供并存储在与车辆座椅控制器40一起提供的存储器44中。期望座椅位置对应于减轻对于车辆座椅的乘员的碰撞的严重程度的位置。

在比较之后，车辆座椅控制处理器42被配置为确定用于车辆座椅的快速模式操作以实现期望位置（步骤258）。确定座椅在倾斜、向上/向下和向前/向后中的移动的方向和距离以及座椅靠背或靠背的角度。该确定包括为输出以用于在正确的方向上控制电力车辆座椅160或座椅部件的电力或电压提供正极性还是负极性。

此后，车辆座椅控制器40根据需要在电力连接器50、52、54、56上提供快速模式电压，以将座椅移动到适当的位置和取向（步骤262）。在某些情况下，其中电力车辆座椅160已经处于合适的高度或前向位置，没有电力被施加到特定的电力连接器。

图6是示出一个智能控制适配器60的操作的流程图300。其它智能控制适配器以类似的方式操作。在操作中，电压传感器180感测由智能控制适配器60接收的电压并且由智能控制器190将该电压与对应的存储或预定的快速模式电压水平或电压范围进行比较，以确定是否接收到快速模式电压（步骤304）。当感测到的电压小于快速模式电压水平时，智能控制器返回到程序的开始。

当感测到的电压大于或等于快速模式的电压水平时，智能控制器190确定感测到的电压对应于快速模式电压并且然后向前以确定智能控制总线36上是否存在启用信号（步骤308）。当不存在启用信号时，智能控制器190将该情况视为错误或故障。智能控制器190控制开关电路194以确保没有电压提供到座椅向后/向前电动驱动器70的马达。

当智能控制总线36上存在启用信号（步骤308）时，智能控制器190控制开关电路194以向车辆座椅向后/向前电动驱动器70提供快速模式电压。因此，座椅被朝向对于碰撞的期望座椅位置向前或向后移动。快速模式电压大于慢速模式电压并且，因此使得电力车辆座椅160或车辆座椅部件（诸如座椅靠背）能够以慢速模式下其移动速度的三到七倍的速度移动。因此，座椅靠背的枢转或旋转以慢速模式下其移动速度的三到七倍的速度发生。

除了向前和向后移动电力车辆座椅160之外，随着座椅靠背的移动，电力车辆座椅160倾斜以及上升或下降，以获得存储的期望座椅位置以减轻对电力车辆座椅的乘员的碰撞的严重程度。

在一个实施例中，施加在电力连接器50上的电力是脉冲宽度调制（PWM）电压。因此，电力的量取决于所施加电压的脉冲宽度。在该实施例中，电压传感器180感测一期间内的电压以确定快速模式电压，该快速模式电压远大于慢速模式电压。

虽然图3中所示的上述布置和图6中所图示的方法是为座椅向后/向前电动驱动器70提供的，但是也为向座椅向上/向下电动驱动器72、车辆座椅倾斜电动驱动器74和车辆座椅靠背电动驱动器76提供电压而提供了类似的布置，以用于调节座椅靠背角度。在一个实施例中，车辆座椅电动驱动器70、72、74、76的马达是DC有刷马达。

在智能控制适配器接收到快速模式电压并且未接收到启用信号时不从智能控制适配器60、62、64、66向相应的车辆座椅电动驱动器70、72、74、76提供电压用于限制车辆座椅电动驱动器的无意致动。

车辆座椅安全带操作

如图1中所示，电动马达安全带控制器38接收来自乘员保护控制系统30的输入或触发信号。响应于指示即将发生的碰撞的触发信号，电动马达安全带控制器38向智能控制适配器68输出电力。智能控制适配器68包括类似于图3中所示的布置的电流或电压传感器。当电流水平大于存储或预定的电流水平并且存在启用信号时，智能控制适配器向座椅安全带电动驱动器78提供电力以在碰撞发生之前收紧或维持乘员的座椅安全带的张力。仅在车辆座椅160的移动完成或停止之后才发生乘员的座椅安全带的收紧或张紧。

虽然图1中所示的实施例提供了用于单个车辆座椅的布置，但是在另一个实施例中，为车辆中设置的每个电力车辆座椅提供该布置。

存储器35和存储器44是非暂时性计算机可读存储器模块，其可以包括易失性存储器、非易失性存储器或其组合，并且在各种构造中，还可以存储操作系统软件、应用/指令数据及其组合。存储器35和存储器44通常是只读存储器（ROM）和/或随机存取存储器（RAM）。

乘员保护控制处理器34和车辆座椅控制处理器42被设计为执行算法。然而，诸如专用集成电路（ASIC）和数字电路的其它布置也被考虑用于信号处理。处理器包括微处理器和其它计算设备。在一个实施例中，智能控制器190是ASIC电路。在另一实施例中，智能控制器190是包括存储器的处理器。

虽然上面没有详细讨论，但是由车辆座椅控制处理器42在智能控制总线36上提供的启用信号是可由不同智能控制适配器60、62、64、66、68识别的不同的单独启用信号。

预撞击座椅致动器系统的第二实施例

图7是根据另一实施例的预撞击座椅致动器系统420的框图。预碰撞传感器单元424包括来自由雷达传感器、激光雷达传感器、视频成像传感器和超声波传感器组成的组的至少一个传感器。在一些实施例中，为预碰撞传感器单元424考虑每种类型的多个传感器。考虑与车辆附近或周围的向前定位或向后定位的车辆或物体的潜在碰撞的感测。在一个实施例中，预碰撞传感器单元424能够确定其它附近车辆的移动的速度和方向，以帮助确定碰撞是否即将发生。

图7示出了电子稳定性控制器426，其通过检测和减少牵引力的丧失（打滑）来控制车辆速度和其它条件以提供车辆稳定性。图7还示出了接触碰撞传感器428，其能够是加速度计或其它类型的碰撞传感器。在一个实施例中，接触碰撞传感器428被设置在乘员保护控制系统430内。在一些实施例中，预碰撞传感器单元424、电子稳定性控制器426和接触碰撞传感器428经由通信总线，诸如Flex-ray或CAN总线，而处于与乘员保护控制系统430的通信中。在其它实施例中，为一些或所有单元和传感器提供单独的电连接。

乘员保护控制系统430包括乘员保护控制处理器434，该乘员保护控制处理器434由来自预碰撞传感器单元424和电子稳定性控制器426的输入确定即将发生的车辆碰撞。乘员保护控制系统430包括用于存储可由乘员保护控制处理器434执行的算法或程序的存储器435。乘员保护控制处理器434还响应于来自车辆的接触碰撞传感器428的输入确定车辆碰撞或车辆撞击条件。乘员保护控制系统430处于与电连接器436、通信总线437和电动马达安全带控制器438的通信中。在一个实施例中，电连接器436是硬线连接器。乘员保护控制系统430经由电连接器436并且通过通信总线437直接连接到车辆座椅控制器440，如图7所示。

车辆座椅控制器440包括车辆座椅控制处理器442以及存储器444，该车辆座椅控制处理器442用于处理各种输入信号并通过单独的电力连接器450、452、454、456提供各种输出电力信号，如图7所示。此外，图7示出了连接到相应的电动驱动器的电力连接器450、452、454、456。更具体地，图7示出连接到座椅向后/向前电动驱动器470的电力连接器450和连接到车辆座椅向上/向下电动驱动器472的电力连接器452。电力连接器454被连接到座椅倾斜电动驱动器474以用于向其电动马达提供电力，并且电力连接器456被连接到座椅靠背电动驱动器476以向其提供电力。最后，电动马达安全带控制器438连接到座椅安全带电动驱动器478以向其提供电力。

图7还示出了座椅向后/向前位置传感器480，其用于感测座椅向后/向前位置或移动并且通过通信线路将感测到的信息提供到车辆座椅控制器440。在一个实施例中，位置传感器480是霍尔效应传感器，其感测座椅向后/向前电动驱动器470的电动马达的旋转。在另一实施例中，传感器是位置开关，其感测座椅通过沿实现车辆座椅的移动的轨道或轨条的特定位置的移动。最后，位置传感器480可以包括霍尔效应传感器和一个或多个位置开关两者。

图7示出了座椅向上/向下位置传感器482，其用于感测座椅向上/向下位置或移动并且通过通信线路将感测到的信息提供到车辆座椅控制器440。在一个实施例中，座椅向上/向下位置传感器482是用于感测车辆座椅的向上/向下移动的霍尔效应传感器和/或一个或多个位置开关。

图7示出了座椅倾斜位置传感器484，其用于感测座椅倾斜并且通过通信线路将感测到的信息提供到车辆座椅控制器440。在一个实施例中，座椅倾斜位置传感器484是用于感测座椅倾斜电动驱动器474的马达的操作的霍尔效应传感器和/或用于感测车辆座椅的倾斜移动的倾斜传感器。

图7还示出了座椅靠背位置传感器486，其用于感测座椅靠背位置或角度并且通过通信线路将感测到的信息提供到车辆座椅控制器440。在一个实施例中，座椅靠背位置传感器486是用于感测座椅靠背电动驱动器476的马达的操作的霍尔效应传感器。在另一实施例中，座椅靠背位置传感器486是用于感测车辆座椅的座椅靠背的精确角度的角度感测装置。

图8是图7中所示的车辆座椅控制器440的增强框图并且包括与其连接的设备。车辆座椅控制器440包括用于接收电力的电力调节器502、用于通信的收发器506、可扩展开关输入结构510和信号调节器514。信号调节器514接收来自直接接线的电连接器436的碰撞信号并且将经调节的信号提供到车辆座椅控制处理器442。

此外，车辆座椅控制器440包括可扩展位置感测信号调节器518，其向车辆座椅控制处理器442提供位置信号。车辆座椅控制器440还包括舒适功能链路522。车辆座椅控制器440包括可扩展功率级控制器526和可扩展功率级528，以用于选择性地向3至7个之间的电动驱动器（诸如车辆座椅电动驱动器470、472、474、476）提供电力。在一个实施例中，可扩展功率级528是H桥功率级。

图8还示出了用于向车辆座椅控制器440提供电力的电力总线544。通信总线437经由收发器506也被连接到车辆座椅控制处理器442。具有多个的触摸开关的用户控制接口550在图8中示出。用户控制接口550经由可扩展开关输入结构510向车辆座椅控制处理器542提供输入。在一个实施例中，在将乘员保护控制系统430连接到车辆座椅控制器440的电连接器436上提供碰撞信号，以用于指示即将发生的或高概率的碰撞。此外，图8仅出于说明的目的示出了电力车辆座椅560。车辆座椅控制器440通常被设置在电力车辆座椅560内。

车辆座椅操作——第二实施例

图9是图示了图7中所示的乘员保护控制系统430的操作的流程图。乘员保护控制系统430接收来自预碰撞传感器424、电子稳定性控制器426和接触碰撞传感器428的输入（步骤604）。预碰撞传感器单元424提供来自一组或多组传感器的输出，该一组或多组传感器包括雷达传感器、激光雷达传感器、视频成像传感器和超声波传感器。电子稳定性控制器426提供关于车辆的操作的车辆速度信息、车辆打滑信息、侧向力信息、加速度和其它相关数据。接触碰撞传感器428提供与车辆碰撞有关的加速度信息。

乘员保护控制处理器434被配置为使用来自预碰撞传感器单元424和电子稳定性控制器426的输入来执行一个或多个预撞击算法，以分析车辆是否即将与另一车辆或静止物体发生碰撞（图9中所示的步骤608）。碰撞的百分比可能性被确定。乘员保护控制处理器434还确定车辆是否即将从道路打滑。

响应于碰撞发生的概率小于X%的阈值（图9中所示的步骤610），程序返回以再次接收输入（步骤604）。在一个实施例中，变量“X”是存储在乘员保护控制系统430的存储器435中的预选值。在一个实施例中，X值至少为70%。如果碰撞的概率大于阈值X%，则乘员保护控制处理器434在电连接器436上向车辆座椅控制器440输出碰撞信号（步骤612）。然后，乘员保护控制处理器434经由通信总线437向车辆座椅控制处理器434提供各种触发信号和数据（步骤616），并且在某些情况下，单独地向电动马达安全带控制器438提供安全带控制信号。至少一个触发信号指示车辆座椅控制器40的快速模式操作是期望的。

在完成触发信号的输出（图9中所示的步骤616）时，乘员保护控制处理器434接收来自预碰撞传感器单元424、电子稳定性控制器426和接触碰撞传感器428的输入（步骤604）并重新执行程序。虽然碰撞的概率能够是高的，诸如大于80%，但是可以操作车辆以避免碰撞。在这种情况下，在碰撞发生之前，在电连接器426上提供到车辆座椅控制器的碰撞信号（步骤612）被移除。随着由乘员保护控制处理器434经由通信总线437将触发信号提供到车辆座椅控制器440，在电连接器436上提供的碰撞信号部分地由于通信总线的等待时间而具有更快的响应时间。虽然碰撞信号和触发信号被图示为在图9的相同流程图600中生成，但是在其它实施例中，由乘员保护控制处理器434执行两个单独的子例程或程序以单独地提供碰撞信号和触发信号。

图10是图示了图7和图8中所示的车辆座椅控制器440的操作的流程图640。车辆座椅控制器440接收来自多个不同座椅位置传感器480、482、484、486的输入，并且车辆座椅控制处理器442处理输入以确定位置的变化并调节车辆座椅560的先前存储的位置（步骤642）。因此，车辆座椅560的位置在车辆座椅控制器440的存储器444中被更新并存储。

车辆座椅控制处理器442被配置为确定是否从乘员保护控制系统430接收到碰撞信号（图10中的步骤644）。当没有接收到碰撞信号时，程序向前，使得车辆座椅560要么保持静止，要么反转方向（步骤646）。仅当车辆座椅控制器440先前正在接收碰撞信号并且朝向对碰撞的期望座椅位置移动时，车辆座椅560才反转方向。因此，当碰撞被避免时，当车辆座椅先前正朝向期望位置移动以减轻碰撞时，车辆座椅560被控制为以慢速模式电压返回到其原始或起始座椅位置。在另一个实施例中，当没有接收到碰撞信号并且另外，不存在车辆的物理碰撞时，车辆座椅控制器440将车辆座椅560返回到其原始的起始座椅位置。通信总线437具有等待时间或延迟。因此，由电连接器436提供的碰撞信号通常比在通信总线437上提供到车辆座椅控制器440的触发信号更快地确定并从乘员保护控制系统430输出。因此，使用碰撞信号的存在确定碰撞的避免并重置车辆座椅560是一种有用的方法。

当车辆座椅控制处理器442确定接收到碰撞信号（步骤644）时，程序或算法向前以确定是否接收到触发信号（步骤650）。当没有接收到触发信号（步骤650）时，指示车辆不可能发生碰撞，程序返回到开始（步骤642）并重新执行程序。在一些实施例（未示出）中，当不存在触发信号（步骤650）并且车辆座椅560正在被移动时，控制车辆座椅以使车辆座椅电动驱动器470、472、477、476反转以在返回到图10中所示的程序的开始之前，以与步骤646处类似的方式将车辆座椅以慢速模式返回到起始座椅位置。

当接收到至少一个碰撞信号和至少一个触发信号两者（步骤644、650）时，车辆座椅控制处理器442将座椅位置与对于碰撞的存储的期望座椅位置进行比较（步骤652）。此后，车辆座椅控制处理器442确定用于向后/向前座椅位置、向上/向下座椅位置、倾斜座椅位置和座椅靠背（角度）位置的任何一个座椅位置是否已经处于期望座椅位置（步骤654）。如果是，则从车辆座椅控制器440中断用于特定车辆座椅电动驱动器的电力以停止移动（步骤656）。在所有四个座椅位置都处于期望座椅位置的情况下，程序结束（步骤656）。当并非所有座椅位置都处于期望座椅位置以减轻碰撞时，由车辆座椅控制处理器442执行的程序确定快速模式操作，以用于将车辆座椅560移动到期望座椅位置。因此，如果必要的话，为车辆座椅电动驱动器470、472、474、476中的每一个确定用于快速模式电压输出的极性。

然后，车辆座椅控制器440根据需要经由电力连接器450、452、454、456中所选择的电力连接器向车辆座椅电动驱动器470、472、474、476提供电力，以将车辆座椅560移动到对于即将发生的碰撞的期望座椅位置（步骤662）。此后，车辆座椅控制处理器442返回以由从车辆座椅的位置传感器480、482、484、486接收的变化重新确定车辆座椅560的当前位置。

车辆座椅安全带操作

如图7所示，电动马达安全带控制器438接收来自乘员保护控制系统430的输入或触发信号。响应于指示即将发生的碰撞的触发信号，电动马达安全带控制器438向座椅安全带电动驱动器478输出电力以在碰撞发生之前收紧或维持乘员的座椅安全带的张力。仅在车辆座椅560的移动完成之后才发生乘员的座椅安全带的收紧或张紧。

因此，除了其它事项之外，本发明提供了预撞击致动器系统和用于操作的方法，以确定碰撞即将发生并且移动车辆座椅以减轻对于乘员的碰撞。此外，对由车辆座椅控制器接收或由智能控制适配器接收的两个信号做出比较，以防止车辆座椅的错误移动。在所附权利要求中阐述了本发明的各种特征和优点。

Claims (24)

1.一种用于移动车辆的车辆座椅的预撞击座椅致动器系统，包括：

预碰撞传感器单元，所述预碰撞传感器单元用于感测所述车辆附近的物体；

乘员保护控制系统，所述乘员保护控制系统包括乘员保护控制处理器，所述乘员保护控制处理器被配置为：

接收来自电子稳定性控制器和所述预碰撞传感器单元的输入，

使用所述输入来确定碰撞即将发生，以及

当碰撞即将发生时，提供触发信号和启用信号；

车辆座椅控制器，所述车辆座椅控制器包括座椅控制处理器，所述座椅控制处理器被配置为：

接收所述触发信号，

确定在碰撞即将发生时用于移动所述车辆座椅的方向和距离，以及

响应于所述触发信号，提供用于以快速模式移动所述车辆座椅的快速模式电压；

智能控制适配器，所述智能控制适配器包括：

电压传感器，所述电压传感器用于感测从所述车辆座椅控制器接收的电压，以及

智能控制器，所述智能控制器被配置为：

确定从所述车辆座椅控制器接收的所述电压是否对应于用于以所述快速模式移动所述车辆座椅的所述快速模式电压，

确定是否从所述乘员保护控制系统接收到所述启用信号，以及

当接收的所述电压对应于所述快速模式电压并且接收到所述启用信号时，将从所述车辆座椅控制器接收的所述快速模式电压提供到车辆座椅电动驱动器，以使所述车辆座椅在所述方向上移动以减轻对所述车辆座椅的乘员的碰撞的严重程度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述座椅控制处理器被配置为：

从座椅位置传感器接收座椅位置信号，以及

由所述座椅位置信号为所述车辆座椅确定当前座椅位置，

其中，所述座椅控制处理器通过将所述车辆座椅的所述当前座椅位置与减轻对所述车辆座椅的乘员的碰撞的严重程度的存储的期望座椅位置进行比较，来确定在碰撞即将发生时用于移动所述车辆座椅的所述方向和所述距离。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，响应于乘员对用户控制接口的使用，所述车辆座椅控制器向所述车辆座椅电动驱动器提供慢速模式电压以移动所述车辆座椅。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述快速模式电压使得所述车辆座椅能够以所述慢速模式下的移动速度的三到七倍的速度移动。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述车辆座椅控制器在第一电力连接器上将所述电压提供到所述车辆座椅电动驱动器，并且所述车辆座椅电动驱动器是车辆座椅向后/向前电动驱动器，所述车辆座椅向后/向前电动驱动器包括用于在轨道上向前或向后移动所述车辆座椅的电动马达，并且其中，所述智能控制适配器是第一智能控制适配器。

6.根据权利要求5所述的系统，还包括：

来自所述车辆座椅控制器的第二电力连接器，

车辆座椅倾斜电动驱动器，

第二智能控制适配器，所述第二智能控制适配器用于接收来自所述第二电力连接器的电压，所述第二智能控制适配器被配置为：

确定接收的所述电压是否对应于所述快速模式电压，

确定是否从所述乘员保护控制系统接收到所述启用信号，以及

当接收的所述电压对应于所述快速模式电压并且接收到所述启用信号时，将从所述第二电力连接器接收的所述快速模式电压提供到所述车辆座椅倾斜电动驱动器，由此所述车辆座椅被倾斜以减轻对所述车辆座椅的乘员的碰撞的严重程度。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，提供到所述第一智能控制适配器的所述启用信号和提供到所述第二智能控制适配器的所述启用信号在通信总线上被提供，所述通信总线将所述乘员保护控制系统连接到所述第一智能控制适配器和所述第二智能控制适配器。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述通信总线是外设传感器接口5（PSI5）总线。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预碰撞传感器单元包括来自由雷达传感器、激光雷达传感器、视频成像传感器和超声波传感器组成的组的至少一个，并且其中，使用所述输入来确定碰撞即将发生包括执行预撞击算法。

10.一种用于在碰撞即将发生时移动车辆座椅的方法，包括：

利用乘员保护控制系统确定碰撞即将发生；

当碰撞即将发生时，提供来自所述乘员保护控制系统的至少一个触发信号和至少一个启用信号；

响应于由车辆座椅控制器接收到所述至少一个触发信号，所述车辆座椅控制器在电力连接器上向包括智能控制器的智能控制适配器提供快速模式电压；

响应于接收到来自所述车辆座椅控制器的所述电压，所述智能控制器确定由所述车辆座椅控制器提供的所述电压是否对应于用于所述车辆座椅的所述快速模式电压；

当接收的所述电压对应于所述快速模式电压并且所述智能控制器确定接收到所述启用信号时，所述智能控制器向车辆座椅电动驱动器提供所述快速模式电压；以及

所述车辆座椅电动驱动器响应于经由所述智能控制器接收的所述快速模式电压来移动所述车辆座椅，以减轻在所述车辆座椅的乘员上的碰撞的严重程度。

11.根据权利要求10所述的方法，包括将来自电子稳定性控制器的输入和来自由激光雷达传感器、雷达传感器、视频成像传感器和超声波传感器组成的组的至少一个的输入提供到所述乘员保护控制系统，其中，乘员保护控制系统由所述输入确定碰撞是否即将发生。

12.根据权利要求10所述的方法，还包括：

至少一个座椅位置传感器向所述车辆座椅控制器提供座椅位置信号，以及

由所述座椅位置信号确定所述车辆座椅的位置。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述车辆座椅控制器在所述电力连接器上提供电力，包括：

将所述车辆座椅的位置与用于碰撞的存储的期望座椅位置进行比较，

确定用于移动所述车辆座椅以获得所述存储的期望座椅位置从而减轻对所述车辆座椅的乘员的碰撞的严重程度的移动的方向和距离；以及

控制由所述车辆座椅控制器在所述电力连接器上提供的所述快速模式电压的极性，以使所述车辆座椅在所述方向上移动，以减轻对于所述车辆座椅的乘员的即将发生的碰撞的严重程度。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，移动所述车辆座椅包括来自由以下事项组成的组的至少一个：向前或向后移动所述车辆座椅、向上或向下移动所述车辆座椅、使所述车辆座椅倾斜；以及调整所述座椅靠背的角度。

15.根据权利要求10所述的方法，包括：当由所述智能控制器接收的所述电压是所述快速模式电压并且所述智能控制器确定未接收到所述启用信号时，所述智能控制器不向所述车辆座椅电动驱动器提供电力。

16.一种用于车辆的智能控制适配器，包括：

连接器电力端口，所述连接器电力端口用于接收来自车辆座椅控制器的电力连接器；

输出连接器端口，所述输出连接器端口用于从所述智能控制适配器向车辆座椅电动驱动器提供电压；

启用输入端口，所述启用输入端口用于在即将发生的碰撞被确定时接收来自乘员保护控制系统的启用信号；

电压传感器，所述电压传感器用于感测在所述电力连接器上提供的电压；

智能控制器，所述智能控制器被配置为：

接收来自所述传感器的感测到的电压并且确定所述感测到的电压是否对应于快速模式电压，

确定接收到还是未接收到所述启用信号，

当接收到所述快速模式电压并且没有接收到所述启用信号时，不向所述车辆座椅电动驱动器提供电压，并且

当接收到由所述车辆座椅控制器提供的所述快速模式电压并且接收到所述启用信号时，向所述车辆座椅电动驱动器提供所述快速模式电压。

17.根据权利要求16所述的智能控制适配器，还包括开关电路，其中，所述智能控制器被配置为通过控制所述开关电路而不向所述车辆座椅电动驱动器提供电压或提供所述快速模式电压，并且其中，在接收到所述快速模式电压并且未接收到所述启用信号时不向所述车辆座椅电动驱动器提供电压限制了所述车辆座椅电动驱动器的无意致动。

18.根据权利要求16所述的智能控制适配器，其中，所述智能控制器被配置为当在所述连接器电力端口处接收到慢速模式电压时向所述车辆座椅电动驱动器提供慢速模式电压。

19.根据权利要求18所述的智能控制适配器，其中，所述快速模式电压大于所述慢速模式电压，并且其中，所述快速模式电压使得所述车辆座椅能够以响应于所述慢速模式电压的移动速度的三到七倍的速度移动。

20.一种用于在碰撞可能发生时移动车辆座椅的方法，包括：

利用乘员保护控制系统确定碰撞可能发生；

当碰撞可能发生时，提供来自所述乘员保护控制系统的至少一个触发信号和至少一个碰撞信号；

响应于由车辆座椅控制器接收到所述至少一个触发信号和所述至少一个碰撞信号，在电力连接器上从所述车辆座椅控制器向车辆座椅电动驱动器提供快速模式电压，以用于使所述车辆座椅从起始座椅位置移动到期望座椅位置，以减轻在所述车辆座椅的乘员上的碰撞的严重程度；以及

响应于所述碰撞信号的丧失，在电力连接器上从所述车辆座椅控制器向所述车辆座椅电动驱动器提供电压，以使所述车辆座椅返回到所述起始座椅位置。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述碰撞信号在线连接器上从所述乘员保护控制系统被提供到所述车辆座椅控制器，并且所述触发信号在具有等待时间的通信总线上从所述乘员保护控制系统被提供到所述车辆座椅控制器。

22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述车辆座椅电动驱动器是座椅向后/前向电动驱动器，并且所述电力连接器是第一电力连接器，并且所述方法还包括响应于通过所述车辆座椅控制器接收到所述至少一个触发信号和所述至少一个碰撞信号，

在第二电力连接器上从所述车辆座椅控制器向座椅向上/向下电动驱动器提供快速模式电压，以用于将所述车辆座椅从所述起始座椅位置移动到所述期望座椅位置，以减轻在所述车辆座椅的乘客上的碰撞的严重程度，以及

在第三电力连接器上从所述车辆座椅控制器向车辆座椅倾斜电动驱动器提供快速模式电压，以用于将所述车辆座椅从所述起始座椅位置移动到所述期望座椅位置，以减轻在所述车辆座椅的乘员上的碰撞的严重程度。

23.根据权利要求20所述的方法，还包括：

至少一个座椅位置传感器，所述至少一个座椅位置传感器向所述车辆座椅控制器提供座椅位置信号，以及

由所述座椅位置信号确定所述车辆座椅的位置。

24.根据权利要求20所述的方法，其中，响应于所述碰撞信号的丧失和所述车辆的碰撞的不存在而在所述电力连接器上提供的所述电压是使所述车辆座椅返回到所述起始座椅位置的慢速模式电压。