CN110091770A - 一种紧凑型汽车的平躺式座椅装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑型汽车的平躺式座椅装置及控制方法，座椅装置包括ECU、坐垫、靠背、转轴、第一导轨、第二导轨、第一至第六液压杆、安装板、位移调节机构、轮速传感器、角度传感器、手刹传感器、距离传感器、升降旋钮和转动旋钮。工作时，ECU根据角度传感器、手刹传感器、距离传感器的感应信号，集合升降旋钮、转动旋钮输入的信号，控制第一至第六液压杆工作。本发明通过将前排座椅升起一定高度，避免座椅靠背、头枕与后排座椅相干涉的问题，使得座椅靠背与座垫呈180度时，还能保留头枕的功能，使驾驶员休息时更加舒适。

Description

一种紧凑型汽车的平躺式座椅装置及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车座椅领域，尤其涉及一种紧凑型汽车的平躺式座椅装置及控制方法。

背景技术

汽车座椅作为汽车的重要部件，其舒适程度在行车时发挥了特别重要的作用。尤其是在长途旅行时，驾驶员经过长时间的行车后，眼部及身体会比较疲惫，所以需要停车进行适当的休息，以保证继续行驶的安全性。

由于车内空间的局限性，当驾驶员需要适当地休息时，驾驶员座椅靠背因为头枕的存在只能向后放倒到大约140—150度，不能实现完全平躺的功能，所以驾驶员只能半躺着在车内休息，而对于身高较高的驾驶员来说，其腿部也不能完全的舒展开，导致舒适性比较差。

目前解决汽车座椅平躺的装置也有很多，其中，鄂尔多斯市普渡科技有限公司提出了一种调节式用于睡眠的汽车座椅（专利号CN206067571U），该座椅装置通过设置电动伸缩杆、活动板和螺纹杆，将靠背放平后,通过电动伸缩杆带动活动板运动，从而带动头枕运动，达到了调节头枕位置的目的。但此调节只是通过一系列装置解决了头枕的位置和高度无法调节的问题，而要达到平躺的程度，该装置还达不到要求。成都格瑞思文化传播有限公司公开的可平躺式汽车座椅（专利号CNIO4802674A），该装置通过支架把头枕固定在车顶上，将头枕与背垫分开，从而降低汽车座椅背垫的高度，同时坐垫与背垫通过旋转机构连接，可将背垫与坐垫连成一个平面。但反观此装置，驾驶员在需要休息的时候，坐垫与靠背可以呈现为一个平面，但是此时头枕在车顶部，存在掉落砸伤驾驶员的危险，并且驾驶员在休息的时候缺少头枕，舒适性较差。

对于其他可平躺式座椅来说，江西省赣州市章贡区杨公路南外派出所设计的平躺式汽车座椅（专利号CN203888656U），该座椅头枕的下方固定有头枕支架，头枕支架置于靠背的支架槽中，当头枕支架压到最低位置时，头枕可以嵌入头枕槽内，使靠背的顶部及面板齐整，导轨长度向前延长，整个座椅可以前移，使得靠背有足够空间向后旋转，直至座椅与靠背呈180度。但是该设计方案同样是忽略掉了头枕在休息时的重要性，而且在头枕嵌入头枕槽内的时候，很容易将驾驶员的头发夹住，存在一定的危险性。江西省巨科实业有限公司提出的可平躺式汽车座椅（专利号CN205768783U），通过采用铰接的靠背，使得在需要平躺时可以向下翻折，并通过限位装置对所需翻折角度进行限位，同时通过设置在底部空腔中的可伸缩搁脚板，使得驾驶员在体息时腿部也可以放松，更加舒适。但是此装置中的限位装置只是可以用来限制靠背的角度，而且由于头枕的存在，只能在150度之前的角度进行限位，达不到180度平躺的角度，所以不能实现座椅平躺的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有紧凑型汽车座椅由于头枕的存在导致前排座椅靠背与坐垫不能转动至呈180度角、即前排座椅不可平躺且舒适性较差的问题，提出了一种紧凑型汽车的平躺式座椅装置及控制方法，结构简单，易于调节，工作稳定。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种紧凑型汽车的平躺式座椅装置，包括ECU、坐垫、靠背、转轴、第一导轨、第二导轨、第一至第六液压杆、安装板、位移调节机构、轮速传感器、角度传感器、手刹传感器、距离传感器、升降旋钮和转动旋钮；

所述第一导轨、第二导轨沿车身方向平行设置在车内，其内均设有能够自由滑动的滑块；

所述安装板呈长方形，其下表面分别和所述第一导轨、第二导轨上的滑块固连，能够在第一导轨、第二导轨上自由滑动；

所述第一至第四液压杆分别设置在安装板的四个角上，其下端分别和安装板上表面的四个角固连、上端分别和所述坐垫下表面的四个角固连；

所述坐垫和转轴的一端固连，所述转轴两端通过轴承和所述靠背的底端相连，使得所述靠背能够相对所述坐垫旋转；

所述第五、第六液压杆的一端分别和所述安装板铰接，另一端分别和靠背铰接，用于驱动所述靠背绕所述转轴相对坐垫转动；

所述位移调节机构用于调节安装板在所述第一导轨、第二导轨上的位置，进而调整所述坐垫的前后位置；

所述轮速传感器设置在汽车的一个车轮上，用于感应其所在车轮的轮速、并将其传递给所述ECU；

所述角度传感器设置在所述转轴上，用于感应所述靠背相对于坐垫的角度、并将其传递给所述ECU；

所述手刹传感器设置在汽车的手刹上，用于感应汽车的手刹是否被拉起、并将其传递给所述ECU；

所述距离传感器设置在靠背远离坐垫的一端的背面上，检测方向垂直于靠背背面，用于感应其检测方向上障碍物和靠背之间的距离、并将其传递给所述ECU；

所述升降旋钮用于输入升高或降低指令给所述ECU，所述转动信号用于输入前转或者后转指令给所述ECU；

所述ECU分别和第一至第六液压杆、角度传感器、手刹传感器、人体红外传感器、升降旋钮、转动旋钮电气相连，用于根据角度传感器、手刹传感器、距离传感器的感应信号，集合升降旋钮、转动旋钮输入的信号，控制第一至第六液压杆工作。

本发明还公开了一种该紧凑型汽车的平躺式座椅装置的高度调节方法，包含以下步骤：

步骤A.1），轮速传感器、手刹传感器分别检测汽车车轮的轮速、手刹是否被拉起，并将其传递给所述ECU；

步骤A.2），升降旋钮输入升高或者降低指令给所述ECU；

步骤A.3），ECU判断汽车手刹和汽车车轮的轮速，如果汽车手刹被拉起、且汽车车轮的轮速为零：

步骤A.3.1），ECU判断升降旋钮输入的指令：

步骤A.3.1.1），如果升降旋钮输入的指令是升高，ECU控制所述第一至第四液压杆同时伸长，并在所述第一至第四液压杆的伸出长度大于预设的最大长度阈值时、或在所述升降旋钮复位时控制所述第一至第四液压杆停止工作；

步骤A.3. 1.2），如果升降旋钮输入的指令是降低，ECU控制所述第一至第四液压杆同时缩短，并在所述第一至第四液压杆的伸出长度小于预设的最小长度阈值时、或在所述升降旋钮复位时控制所述第一至第四液压杆停止工作。

本发明还公开了一种该紧凑型汽车的平躺式座椅装置的角度调节方法，包含以下步骤：

步骤B.1），角度传感器、距离传感器分别检测靠背相对于坐垫的角度θ、靠背背面障碍物和靠背之间的距离D，并将其传递给所述ECU；

步骤B.2），转动旋钮输入前转或者后转指令给所述ECU；

步骤B.3），ECU判断转动旋钮输入的指令：

步骤B.3.1），如果转动旋钮输入的指令是前转，ECU控制第五、第六液压杆同时伸长，使得所述靠背绕转轴相对坐垫向前转动，并在θ小于等于预设的最小角度阈值时、或在所述旋转旋钮复位时控制所述第五液压杆和第六液压杆停止工作；

步骤B.3.2），如果转动旋钮输入的指令是后转，ECU控制第五、第六液压杆同时缩短，使得所述靠背绕转轴相对坐垫向后转动，并在θ大于等于预设的最大角度阈值时、或D小于等于预设的距离阈值时、或在所述旋转旋钮复位时控制所述第五液压杆和第六液压杆停止工作。

作为该该紧凑型汽车的平躺式座椅装置的角度调节方法进一步的优化方案，所述θ的最大值为180°。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1. 本发明采用液压杆，响应迅速，工作效率较高，且安全可靠，工作稳定性好，能够在各种工况下进行稳定的调节；

2. 本发明通过将前排座椅升起一定高度，避免座椅靠背、头枕与后排座椅相干涉的问题，使得座椅靠背与座垫呈180度时，还能保留头枕的功能，使驾驶员休息时更加舒适。

附图说明

图1是本发明的一种紧凑型汽车的平躺式座椅装置的结构示意图；

图2是本发明中安装板和第一至第六液压杆、第一导轨、第二导轨相配合的结构示意图。

图中，1-坐垫，2-靠背，3-转轴，4-第一导轨，5-安装板，6-第一液压杆，7-第三液压杆，8-第五液压杆，9-第二导轨，10-第二液压杆，11-第四液压杆，12-第六液压杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

如图1、图2所示，本发明公开了一种紧凑型汽车的平躺式座椅装置，包括ECU、坐垫、靠背、转轴、第一导轨、第二导轨、第一至第六液压杆、安装板、位移调节机构、轮速传感器、角度传感器、手刹传感器、距离传感器、升降旋钮和转动旋钮；

所述第一导轨、第二导轨沿车身方向平行设置在车内，其内均设有能够自由滑动的滑块；

所述安装板呈长方形，其下表面分别和所述第一导轨、第二导轨上的滑块固连，能够在第一导轨、第二导轨上自由滑动；

所述第一至第四液压杆分别设置在安装板的四个角上，其下端分别和安装板上表面的四个角固连、上端分别和所述坐垫下表面的四个角固连；

所述坐垫和转轴的一端固连，所述转轴两端通过轴承和所述靠背的底端相连，使得所述靠背能够相对所述坐垫旋转；

所述第五、第六液压杆的一端分别和所述安装板铰接，另一端分别和靠背铰接，用于驱动所述靠背绕所述转轴相对坐垫转动；

所述位移调节机构用于调节安装板在所述第一导轨、第二导轨上的位置，进而调整所述坐垫的前后位置；

所述轮速传感器设置在汽车的一个车轮上，用于感应其所在车轮的轮速、并将其传递给所述ECU；

所述角度传感器设置在所述转轴上，用于感应所述靠背相对于坐垫的角度、并将其传递给所述ECU；

所述手刹传感器设置在汽车的手刹上，用于感应汽车的手刹是否被拉起、并将其传递给所述ECU；

所述距离传感器设置在靠背远离坐垫的一端的背面上，检测方向垂直于靠背背面，用于感应其检测方向上障碍物和靠背之间的距离、并将其传递给所述ECU；

所述升降旋钮用于输入升高或降低指令给所述ECU，所述转动信号用于输入前转或者后转指令给所述ECU；

所述ECU分别和第一至第六液压杆、角度传感器、手刹传感器、人体红外传感器、升降旋钮、转动旋钮电气相连，用于根据角度传感器、手刹传感器、距离传感器的感应信号，集合升降旋钮、转动旋钮输入的信号，控制第一至第六液压杆工作。

本发明还公开了一种该紧凑型汽车的平躺式座椅装置的高度调节方法，包含以下步骤：

步骤A.1），轮速传感器、手刹传感器分别检测汽车车轮的轮速、手刹是否被拉起，并将其传递给所述ECU；

步骤A.2），升降旋钮输入升高或者降低指令给所述ECU；

步骤A.3），ECU判断汽车手刹和汽车车轮的轮速，如果汽车手刹被拉起、且汽车车轮的轮速为零：

步骤A.3.1），ECU判断升降旋钮输入的指令：

步骤A.3.1.1），如果升降旋钮输入的指令是升高，ECU控制所述第一至第四液压杆同时伸长，并在所述第一至第四液压杆的伸出长度大于预设的最大长度阈值时、或在所述升降旋钮复位时控制所述第一至第四液压杆停止工作；

步骤A.3. 1.2），如果升降旋钮输入的指令是降低，ECU控制所述第一至第四液压杆同时缩短，并在所述第一至第四液压杆的伸出长度小于预设的最小长度阈值时、或在所述升降旋钮复位时控制所述第一至第四液压杆停止工作。

本发明还公开了一种该紧凑型汽车的平躺式座椅装置的角度调节方法，包含以下步骤：

步骤B.1），角度传感器、距离传感器分别检测靠背相对于坐垫的角度θ、靠背背面障碍物和靠背之间的距离D，并将其传递给所述ECU；

步骤B.2），转动旋钮输入前转或者后转指令给所述ECU；

步骤B.3），ECU判断转动旋钮输入的指令：

步骤B.3.1），如果转动旋钮输入的指令是前转，ECU控制第五、第六液压杆同时伸长，使得所述靠背绕转轴相对坐垫向前转动，并在θ小于等于预设的最小角度阈值时、或在所述旋转旋钮复位时控制所述第五液压杆和第六液压杆停止工作；

步骤B.3.2），如果转动旋钮输入的指令是后转，ECU控制第五、第六液压杆同时缩短，使得所述靠背绕转轴相对坐垫向后转动，并在θ大于等于预设的最大角度阈值时、或D小于等于预设的距离阈值时、或在所述旋转旋钮复位时控制所述第五液压杆和第六液压杆停止工作。

所述θ的最大值为180°。

如果需要将座椅调整成180°，只需要通过升降旋钮将坐垫调整至高于后排座椅坐垫，然后通过转动旋钮将靠背和坐垫之间的角度调整至180°即可。在调整角度时，如果后座有人，由于距离传感器，靠背的转动动作会自动停止。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种紧凑型汽车的平躺式座椅装置，其特征在于，包括ECU、坐垫、靠背、转轴、第一导轨、第二导轨、第一至第六液压杆、安装板、位移调节机构、轮速传感器、角度传感器、手刹传感器、距离传感器、升降旋钮和转动旋钮；

所述第一导轨、第二导轨沿车身方向平行设置在车内，其内均设有能够自由滑动的滑块；

所述安装板呈长方形，其下表面分别和所述第一导轨、第二导轨上的滑块固连，能够在第一导轨、第二导轨上自由滑动；

所述第一至第四液压杆分别设置在安装板的四个角上，其下端分别和安装板上表面的四个角固连、上端分别和所述坐垫下表面的四个角固连；

所述坐垫和转轴的一端固连，所述转轴两端通过轴承和所述靠背的底端相连，使得所述靠背能够相对所述坐垫旋转；

所述第五、第六液压杆的一端分别和所述安装板铰接，另一端分别和靠背铰接，用于驱动所述靠背绕所述转轴相对坐垫转动；

所述位移调节机构用于调节安装板在所述第一导轨、第二导轨上的位置，进而调整所述坐垫的前后位置；

所述轮速传感器设置在汽车的一个车轮上，用于感应其所在车轮的轮速、并将其传递给所述ECU；

所述角度传感器设置在所述转轴上，用于感应所述靠背相对于坐垫的角度、并将其传递给所述ECU；

所述手刹传感器设置在汽车的手刹上，用于感应汽车的手刹是否被拉起、并将其传递给所述ECU；

所述距离传感器设置在靠背远离坐垫的一端的背面上，检测方向垂直于靠背背面，用于感应其检测方向上障碍物和靠背之间的距离、并将其传递给所述ECU；

所述升降旋钮用于输入升高或降低指令给所述ECU，所述转动信号用于输入前转或者后转指令给所述ECU；

所述ECU分别和第一至第六液压杆、角度传感器、手刹传感器、人体红外传感器、升降旋钮、转动旋钮电气相连，用于根据角度传感器、手刹传感器、距离传感器的感应信号，集合升降旋钮、转动旋钮输入的信号，控制第一至第六液压杆工作。

2.基于权利要求1所述的紧凑型汽车的平躺式座椅装置的高度调节方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤A.1），轮速传感器、手刹传感器分别检测汽车车轮的轮速、手刹是否被拉起，并将其传递给所述ECU；

步骤A.2），升降旋钮输入升高或者降低指令给所述ECU；

步骤A.3），ECU判断汽车手刹和汽车车轮的轮速，如果汽车手刹被拉起、且汽车车轮的轮速为零：

步骤A.3.1），ECU判断升降旋钮输入的指令：

步骤A.3.1.1），如果升降旋钮输入的指令是升高，ECU控制所述第一至第四液压杆同时伸长，并在所述第一至第四液压杆的伸出长度大于预设的最大长度阈值时、或在所述升降旋钮复位时控制所述第一至第四液压杆停止工作；

步骤A.3. 1.2），如果升降旋钮输入的指令是降低，ECU控制所述第一至第四液压杆同时缩短，并在所述第一至第四液压杆的伸出长度小于预设的最小长度阈值时、或在所述升降旋钮复位时控制所述第一至第四液压杆停止工作。

3.基于权利要求1所述的紧凑型汽车的平躺式座椅装置的角度调节方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤B.1），角度传感器、距离传感器分别检测靠背相对于坐垫的角度θ、靠背背面障碍物和靠背之间的距离D，并将其传递给所述ECU；

步骤B.2），转动旋钮输入前转或者后转指令给所述ECU；

步骤B.3），ECU判断转动旋钮输入的指令：

步骤B.3.1），如果转动旋钮输入的指令是前转，ECU控制第五、第六液压杆同时伸长，使得所述靠背绕转轴相对坐垫向前转动，并在θ小于等于预设的最小角度阈值时、或在所述旋转旋钮复位时控制所述第五液压杆和第六液压杆停止工作；

步骤B.3.2），如果转动旋钮输入的指令是后转，ECU控制第五、第六液压杆同时缩短，使得所述靠背绕转轴相对坐垫向后转动，并在θ大于等于预设的最大角度阈值时、或D小于等于预设的距离阈值时、或在所述旋转旋钮复位时控制所述第五液压杆和第六液压杆停止工作。

4.根据权利要求3所述的紧凑型汽车的平躺式座椅装置的角度调节方法，其特征在于，所述θ的最大值为180°。