CN112060988A - 用于使用车辆座椅减轻驾驶员疲劳的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于减轻座椅中驾驶员疲劳的系统，包括：电动倾斜装置，其配置为使座椅靠背倾斜；电动延伸装置，其配置为使形成于座垫的前端部处的延伸单元向前和向后移动；气囊装置，其包括安装在座椅靠背中以可膨胀的多个气囊，以及控制器，其配置为以指定的驱动模式控制倾斜装置、延伸装置和气囊装置的驱动，以实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势。

Description

用于使用车辆座椅减轻驾驶员疲劳的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于使用车辆座椅减轻驾驶员疲劳的系统和方法，更具体地，涉及一种用于减轻驾驶员疲劳的系统和方法，该系统和方法允许座椅靠背和座垫以指定的模式移动，以便减轻驾驶员疲劳。
背景技术
当长时间驾驶车辆时，驾驶员保持其身体的上部和下部几乎固定的姿势，从而，肌肉疲劳和眼睛疲劳可加剧，并可能导致昏昏欲睡的驾驶，从而导致严重的事故。
为了解决此类问题，韩国专利注册第10-1279936号公开了一种通过以指定的模式重复座椅靠背的倾斜操作和座垫的倾斜操作来减轻驾驶员疲劳的系统。
然而，如图1(相关技术)中示例性所示，通过座垫10的倾斜操作，其中座垫的前端部被抬高，驾驶员的大腿被抬起并且驾驶员的小腿被拉向大腿，从而驾驶员的脚暂时与加速踏板或制动踏板70分离，这可引起事故。
发明内容
本发明提供了一种用于使用车辆座椅减轻驾驶员疲劳的系统和方法，其中以指定的模式组合座椅靠背倾斜装置、座垫延伸装置、安装在座垫中的气囊装置等的操作，以便允许驾驶员采取疲劳减轻姿势，诸如驾驶员的全身伸展或蜷缩姿势。
在一个方面，本发明提供了一种用于减轻车辆的座椅中驾驶员疲劳的系统，该系统包括：电动倾斜装置，其配置为使座椅靠背倾斜；电动延伸装置，其配置为向前和向后移动形成于座垫的前端部处的延伸单元；气囊装置，其包括安装在座椅靠背中以可膨胀的多个气囊，以及控制器，其配置为以指定的驱动模式控制倾斜装置、延伸装置和气囊装置的驱动，以实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势。
在优选实现例中，气囊装置可包括：第一气囊，其安装在座椅靠背内侧的下部位置，以支撑驾驶员的腰部；第三气囊，其安装在座椅靠背内侧的上部位置，以支撑驾驶员的背部；第二气囊，其安装在座椅靠背内侧的中间位置，以支撑驾驶员的腰部和驾驶员的背部的上部区域之间的区域；以及鼓风机，其配置为选择性地向第一气囊至第三气囊供应空气压力以实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势。
在另一个优选实现例中，控制器可配置为同时输出指示倾斜装置向后倾斜座椅的向后倾斜驱动信号和指示延伸装置向前移动延伸单元的向前移动驱动信号，作为将驾驶员的全身伸展姿势实现为座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的驱动信号。
在又一个优选实现例中，当控制器输出将驾驶员的全身伸展姿势实现为座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的驱动信号时，控制器可配置为输出驱动信号，该驱动信号指示鼓风机向第一气囊供应最大量的空气压力，向第三气囊供应最小量的空气压力，并且向第二气囊供应最大量和最小量之间的空气压力量。
在又一优选实现例中，控制器可配置为同时输出指示倾斜装置向后移动座椅靠背的向前倾斜驱动信号和指示延伸装置向后移动延伸单元的向后移动驱动信号，作为将驾驶员的全身蜷缩姿势实现为座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的驱动信号。
在又一优选实现例中，当控制器输出将驾驶员的全身蜷缩姿势实现为座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的驱动信号时，控制器可配置为输出驱动信号，该驱动信号指示鼓风机向第一气囊供应最小量的空气压力，向第三气囊供应最大量的空气压力，并且向第二气囊供应最大量和最小量之间的空气压力量。
在另一方面，本发明提供了一种用于减轻车辆座椅中驾驶员疲劳的方法，包括由控制器接收开始信号，以实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势，以及通过由控制器控制配置为使座椅靠背倾斜的电动倾斜装置、配置为向前和向后移动形成于座垫的前端部处的延伸单元的电动延伸装置、以及包括安装在座椅靠背中的以指定的驱动模式可膨胀的多个气囊的气囊装置的驱动，实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势。
在优选实现例中，实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的步骤可包括通过由控制器同时输出指示倾斜装置向后移动座椅靠背的向后倾斜驱动信号和指示延伸装置向前移动延伸单元的向前移动驱动信号，将驾驶员的全身伸展姿势实现为座椅的驾驶员疲劳减轻姿势，以及通过由控制器同时输出指示倾斜装置向后移动座椅靠背的向前倾斜驱动信号和指示延伸装置向后移动延伸单元的向后移动驱动信号，将驾驶员的全身蜷缩姿势实现为座椅的驾驶员疲劳减轻姿势；以及可以指定的周期重复实现驾驶员的全身伸展姿势和实现驾驶员的全身蜷缩姿势。
在另一个优选实现例中，在实现驾驶员的全身伸展姿势时，可通过由控制器输出驱动信号来执行实现驾驶员上身伸展姿势，该驱动信号指示鼓风机向第一气囊供应最大量的空气压力，向第三气囊供应最小量的空气压力，并且向第二气囊供应最大量和最小量之间的空气压力量。
在又一优选实现例中，在实现驾驶员的全身的蜷缩姿势时，可通过由控制器输出驱动信号来执行实现驾驶员上身蜷缩姿势，该驱动信号指示鼓风机向第一气囊供应最小量的空气压力，向第三气囊供应最大量的空气压力，并且向第二气囊供应最大量和最小量之间的空气压力量。
在又一个优选实现例中，该方法还可包括当执行控制器接收到的座椅的驾驶员疲劳减轻姿势时，在实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势之前向驾驶员通知开始信号。
在又一优选实现例中，可通过由控制器输出驱动信号来执行向驾驶员通知开始信号，该驱动信号指示鼓风机向第一气囊和第二气囊供应空气2秒至3秒。
在另一个优选实现例中，该方法还可包括当由控制器接收到执行座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的开始信号时，在向驾驶员通知开始信号之前，使用驾驶员的身体状况信息、驾驶员的就座姿势信息和驾驶员的就座位置信息来计算延伸单元的最佳向前移动距离。
在另一优选实现例中，可将延伸装置的延伸单元的最佳向前移动距离计算为在延伸单元的前表面接触驾驶员的腿弯部之前的延伸单元的向前移动距离。
在又一个优选实现例中，该方法还可包括当控制器接收到关于车辆驾驶安全的信息时，停止执行配置为实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的操作，同时实现驾驶员的全身伸展姿势或驾驶员的全身蜷缩姿势。
在又一优选实现例中，当控制器接收到由碰撞传感器感测的信息、指示车速为指定值或更大值的信息，或指示方向盘改变为指定值或更大值的信息中的至少一项时，执行停止配置为实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的操作。
下文论述了本发明的其他方面和优选实现例。
附图说明
现在将参考在附图中示出的其某些示例性实现例来详细描述本发明的上述和其他特征，这些附图仅在下面以说明的方式给出，从而并不限制本发明，并且其中：
图1(相关技术)是示意性地示出用于减轻驾驶员疲劳的常规系统的问题的视图；
图2是示出根据本发明的用于减轻车辆座椅中驾驶员疲劳的系统的透视图；
图3A是示出通过根据本发明的用于减轻驾驶员疲劳的系统实现驾驶员疲劳减轻姿势的顺序的透视图；
图3B是示出通过根据本发明的用于减轻驾驶员疲劳的系统实现驾驶员疲劳减轻姿势的侧视图；
图4和图5是表示根据本发明的用于减轻车辆座椅中驾驶员疲劳的方法的流程图；
图6是示意性地示出如果没有计算座垫延伸装置的延伸单元的最佳向前移动距离时出现的问题的视图；
图7是示意性地示出根据本发明的用于在用于减轻驾驶员疲劳的系统中用于计算延伸单元的最佳向前移动距离的方法的视图；以及
图8和图9是示意性地示出根据本发明的用于减轻驾驶员疲劳的方法中的用于估计驾驶员的身体尺寸的方法的视图。
应理解，附图不一定按比例绘制，呈现了说明本发明的基本原理的各种优选特征的某种程度的简化表示。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、取向、位置和形状，将部分地由特定的预期应用和使用环境来确定。
在附图中，附图标记在整个图的多个附图中指本发明的相同或等同部分。
具体实现方式
应理解，本文所使用的术语“车辆(vehicle)”或“车辆的(vehicular)”或其他类似术语通常包括机动车辆，诸如包括运动型多用途车(SUV)的乘用车、公共汽车、卡车、各种商用车辆、包括各种船只和船舶的水运工具、飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插入式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，来源于除石油之外的资源的燃料)。如本文所指，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如汽油动力车辆和电动动力车辆。
本文所使用的术语仅出于描述特定实现例的目的，并不旨在限制本发明。如本文所用，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指示。还应理解，当在本说明书中使用术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”时，其指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或(and/or)”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。在整个说明书中，除非明确地相反地描述，否则词语“包括(comprise)”和诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的变体将被理解为暗示包括所陈述的元件，而不是排除任何其他元件。另外，说明书中描述的术语“单元(unit)”、“-er”、“-or”和“模块(module)”意指用于处理至少一个功能和操作的单元，并且可由硬件组件或软件组件及其组合来实现。
此外，本发明的控制逻辑可被实现为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读介质还可分布在网络耦合的计算机系统中，使得计算机可读介质以分布式方式被存储和执行，例如，通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。
在下文中，现在将详细参考本发明的各种实现例，其示例在附图中示出并且在下面进行描述。尽管将结合示例性实现例描述本发明，但是应理解，本描述并不旨在将本发明限制于示例性实现例。相反，本发明旨在不仅覆盖示例性实现例，而且覆盖由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的各种替代、修改、等同物和其他实现例。
图2是示出根据本发明的用于减轻车辆座椅中驾驶员疲劳的系统的透视图，并且图3A和图3B是示出通过根据本发明的用于减轻驾驶员疲劳的系统实现驾驶员疲劳减轻姿势的透视图和侧视图。
如图2和图3A中示例性所示，用于车辆的座椅包括驾驶员就座在其上的座垫10和驾驶员倚靠在其上的座椅靠背20，并且座椅靠背20通过电动倾斜装置30向前或向后倾斜。
电动倾斜装置30包括安装在连接到座垫10的座椅靠背20的下端旋转轴32，以及向旋转轴32输出旋转动力的倾斜电机34，如图2中示例性所示。
因此，旋转轴32通过驱动倾斜电机34而旋转，从而执行座椅靠背20的向前或向后倾斜。
用于延伸座垫10的就座区域的电动伸缩装置40安装在座垫10的前端部处。
如图2中示例性所示，电延伸装置40包括安装在座垫10的前端部处以向前和向后可移动的延伸单元42，以及安装在座垫10内的框架上以输出动力以向前和向后移动延伸单元42的延伸电机44，并且延伸电机44具有联接到延伸单元42的丝杠46，该丝杠46作为输出轴被转动到位。
因此，通过驱动延伸电机44来转动丝杠46，从而向前和向后移动延伸单元42。
包括多个气囊的气囊装置50安装在座椅靠背20中。
气囊装置50包括：第一气囊51，其安装在座椅靠背20的内侧的下部位置，以支撑驾驶员的腰部；第三气囊53，其安装在座椅靠背20的内侧的上部位置，以支撑驾驶员的背部；第二气囊52，其安装在座椅靠背20内侧的中间位置，以支撑驾驶员的腰部和驾驶员的背部的上部区域之间的区域；以及鼓风机54，其选择性地向第一气囊51、第二气囊52和第三气囊53供应空气压力以实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势。
可以指定的驱动模式驱动倾斜装置30的倾斜电机34、延伸装置40的延伸电机44和气囊装置50的鼓风机54，以通过来自控制器60的驱动控制信号实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势。
当控制器60接收到执行座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的开始信号时，控制器60以指定的周期重复输出驱动信号以将驾驶员的全身伸展姿势实现为座椅的驾驶员减轻疲劳姿势，并且重复输出驱动信号以将驾驶员的全身蜷缩姿势实现为驾驶员减轻疲劳姿势。
特别地，控制器60配置为同时输出指示倾斜装置30的倾斜电机34向后移动座椅靠背20的向后倾斜驱动信号和指示延伸装置40的延伸电机44向前移动延伸单元42的向前移动驱动信号，作为将驾驶员的全身伸展姿势实现为座椅的驾驶员减轻疲劳姿势的驱动信号，或者同时输出指示倾斜装置30的倾斜电机34向前使座椅靠背倾斜20的向前倾斜驱动信号和指示延伸装置40的延伸电机44向后移动延伸单元42的向后移动驱动信号，作为将驾驶员的全身蜷缩姿势实现为座椅的驾驶员减轻疲劳姿势的驱动信号。
此外，当控制器60输出驱动信号以将驾驶员的全身伸展姿势实现为座椅的驾驶员疲劳减轻姿势时，控制器60配置为输出驱动信号，该驱动信号指示鼓风机54向第一气囊51供应最大量的空气压力，向第三气囊53供应最小量的空气压力，并且向第二气囊52供应最大量和最小量之间的空气压力量。
例如，鼓风机54通过来自控制器60的驱动信号向第一气囊51供应空气压力6秒，向第三气囊53供应空气压力2秒，并且向第二气囊52供应空气压力4秒，以实现驾驶员的全身伸展姿势。
此外，当控制器60输出驱动信号以将驾驶员的全身蜷缩姿势实现为座椅的驾驶员疲劳减轻姿势时，控制器60配置为向鼓风机54输出驱动信号，该驱动信号指示鼓风机54向第一气囊51供应最小量的空气压力，向第三气囊53供应最大量的空气压力，并且向第二气囊52供应最小量和最大量之间的空气压力量。
例如，鼓风机54通过来自控制器60的驱动信号向第一气囊51供应空气压力2秒，向第三气囊53供应空气压力6秒，并向第二气囊52供应空气压力4秒，以实现驾驶员的全身蜷缩姿势。
电磁阀可安装在连接到第一气囊51、第二气囊52和第三气囊53与鼓风机54之间的空气供应管线上，并且可通过已知方法控制电磁阀的打开和关闭来选择性地向第一气囊51、第二气囊52和第三气囊53供应空气压力。
在此，下面将描述基于上述配置的用于驱动座椅以减轻驾驶员疲劳的过程。
图4和图5是表示根据本发明的用于减轻车辆座椅中驾驶员疲劳的方法的流程图。
首先，当驾驶员打开开关以实现座椅的驾驶员减轻疲劳姿势时(例如，从安装在车辆中驾驶员座椅周围的显示器的菜单中选择菜单以实现驾驶员疲劳减轻姿势)，控制器60接收作为开始信号的打开信号以实现驾驶员疲劳减轻姿势。
之后，驾驶员通过音频、视频和导航(AVN)系统的显示器的执行屏幕直接输入他/她自己的身体状况(例如，他/她自己的身高)(步骤S101)。
在此，除了驾驶员通过AVN系统的显示器的执行屏幕直接输入驾驶员的身体状况之外，作为用于辨别驾驶员的身体状况的方法，可应用用于使用相机估计人体尺寸的方法或者用于使用身体压力传感器估计人体尺寸的方法。
使用相机估计人体尺寸的此类方法可包括使用相机拍摄坐在座椅上的人的身体尺寸以获取图像平面，考虑拍摄角度和距离将图像平面转换成参考平面，并且将转换的参考平面与预先构建的人体尺寸图匹配以选择最合适的人体尺寸，如图8中示例性所示。
使用身体压力传感器估计人体尺寸的此类方法可包括使用安装在座椅中的身体压力传感器来获取关于坐在座椅中的人的主要身体部位(例如肩胛骨)的压力信息，并且使用从座椅的就座面到感测肩胛骨压力的身体压力传感器的高度来估计人体尺寸，如图9中示例性所示。
此后，除了检测关于驾驶员的身体状况的信息之外，控制器60还检测关于驾驶员的偏好座椅姿势的信息(步骤S102)，然后计算延伸装置40的延伸单元42的最佳向前移动距离(步骤S103)。
特别地，将延伸装置40的延伸单元42的最佳向前移动距离计算为在延伸单元42的前表面接触驾驶员的腿弯部或压迫驾驶员的腿弯部之前的延伸单元42的向前移动距离。
将延伸单元42的最佳向前移动距离计算为在延伸单元42的前表面接触驾驶员的腿弯部或压迫驾驶员的腿弯部之前的延伸单元42的向前移动距离的原因是，当延伸单元42在未检测到驾驶员的身体状况信息和驾驶员的偏好座椅位置信息的情况下向前移动时，延伸单元42可压迫驾驶员的腿弯部，如图6中示例性所示，并且由此，驾驶员的脚可能不期望地靠近加速踏板或制动踏板70，或者不期望地踩在加速踏板或制动踏板70上，即，驾驶安全可能受到影响。
因此，在将座椅靠背和座垫的位置设定为形成驾驶员期望姿势的条件下，控制器60除了驾驶员的身体状况信息之外，还检测驾驶员的偏好座椅姿势信息，即关于驾驶员的就座姿势和就座位置的信息(步骤S102)，然后计算延伸装置40的延伸单元42的最佳向前移动距离(步骤S103)。
在此，可通过座垫与驾驶员的大腿之间的几何关系表达式来计算延伸单元42的最佳向前移动距离。
例如，控制器60可基于几何关系表达式来计算延伸单元42的最佳向前移动距离，在该几何关系表达式中，作为驾驶员身体状况信息的根据驾驶员身高和座垫长度而变化的大腿长度、作为驾驶员就座姿势信息的座垫倾斜角度和驾驶员大腿角度以及作为驾驶员就座位置信息的座垫后端点SgRP和驾驶员臀部点被用作变量，如图7中示例性所示。
此外，可从电机驱动信息(例如，由霍尔传感器感测到的电机RPM信息、根据电机驱动的脉动电流等)中获取关于驾驶员的就座姿势和就座位置信息的以上变量，以提供限制座椅的当前向前或向后调整位置的滑动量、指示座垫的当前高度的高度量、指示座垫的当前倾斜角度的倾斜量、指示座椅靠背的当前角度的倾斜量等。
因此，在控制器60基本上输出驱动信号以实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势之前，控制器60将向驾驶员通知开始信号(步骤S104)。
特别地，在向驾驶员通知开始信号的情况下(步骤S104)，控制器60输出驱动信号，该驱动信号指示鼓风机54向第一气囊51和第二气囊52供应空气2秒至3秒。
因此，驾驶员认识到，座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的实现通过供应到第一气囊51和第二气囊52的空气压力2秒至3秒而开始。
此后，控制器60向倾斜装置30的倾斜电机34、延伸装置40的延伸电机44和气囊装置50的鼓风机54输出用于实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的驱动信号，从而，以指定的周期重复驾驶员的全身伸展姿势的实现和驾驶员的全身蜷缩姿势的实现，如图3B中示例性所示。
为此，首先开始实现驾驶员的全身伸展姿势(步骤S105)。
在将驾驶员的全身伸展姿势实现为座椅的驾驶员疲劳减轻姿势时，控制器60同时输出指示倾斜装置30的倾斜电机34向后使座椅靠背倾斜20的向后倾斜驱动信号和指示延伸装置40向前移动延伸单元42的向前移动驱动信号。
因此，通过由延伸电机44的驱动引起的丝杠46的转动向前移动延伸单元42(步骤S106)，并且同时，通过倾斜电机34的驱动以指定的角度向后使座椅靠背倾斜20(步骤S107)。
此处，将延伸单元42向前移动步骤S103中计算的最佳向前移动距离(延伸单元42的前表面与驾驶员的腿弯部接触或压迫驾驶员的腿弯部之前的延伸单元42的向前移动距离)。
此外，在实现驾驶员的全身伸展姿势期间，同时实现驾驶员的上身伸展姿势(步骤S108)。
为此，控制器60输出驱动信号，该驱动信号指示鼓风机54向第一气囊51供应最大量的空气压力(即，向第一气囊51供应空气约6秒)，向第三气囊53供应最小量的空气压力(即，向第二气囊52供应空气约2秒)，并向第二气囊52供应最大量和最小量之间的空气压力量(即，向第三气囊53供应空气约4秒)(步骤S109)。
因此，如图3B的左侧部分所示，通过向后使座椅靠背倾斜20而向后伸展驾驶员的上身并且通过向前移动延伸单元42而向前伸展驾驶员的下身，来实现驾驶员的整个身体伸展姿势，并且此外，通过第一气囊51的最大膨胀来支撑驾驶员的腰部，就像驾驶员被拉直一样，来实现驾驶员的上身伸展姿势，从而允许驾驶员伸展他/她自己。
此后，实现驾驶员的全身蜷缩姿势(步骤S110)。
在实现驾驶员的全身蜷缩姿势时，控制器60同时输出指示倾斜装置30的倾斜电机34向前使座椅靠背倾斜20的向前倾斜驱动信号和指示延伸装置40的延伸电机44向后移动延伸单元42的向后移动驱动信号。
因此，通过由延伸电机44的驱动引起的丝杠46的转动，向后移动延伸单元42(步骤S111)，并且同时，通过倾斜电机34的驱动以指定角度向前使座椅靠背倾斜20(步骤S112)。
此外，在实现驾驶员的全身蜷缩姿势期间，同时实现驾驶员的上身蜷缩姿势(步骤S113)。
为此，控制器60输出驱动信号，该驱动信号指示鼓风机54向第一气囊51供应最小量的空气压力(即，向第一气囊51供应空气约2秒)，向第三气囊53提供最大量的空气压力(即，向第二气囊52供应空气约6秒钟)，并且向第二气囊52供应最大量和最小量之间的空气压力量(即，向第三气囊53供应空气约4秒)(步骤S114)。
因此，如图3B的右侧部分所示，通过向前使座椅靠背倾斜20而使驾驶员的上身向前蜷缩并且通过向后移动延伸单元42而使驾驶员的下身向后蜷缩，来实现驾驶员的全身蜷缩姿势，并且此外，通过第三气囊53的最大膨胀来支撑驾驶员背部的上部区域，就像驾驶员弯腰一样，来实现驾驶员的上身蜷缩姿势，从而允许驾驶员蜷缩。
如上所述，由于为了实现根据本发明的座椅的驾驶员的疲劳减轻姿势，因此以指定的周期重复包括驾驶员的上身伸展姿势的驾驶员的全身伸展姿势的实现和包括驾驶员的上身蜷缩姿势的驾驶员的全身蜷缩姿势的实现，从而，当长时间驾驶时，可以使驾驶员的肌肉收缩和放松，并且从而可减轻驾驶员的疲劳并提供清醒状态以防止昏昏欲睡的驾驶。
在根据本发明的实现驾驶员的全身伸展姿势或驾驶员的全身蜷缩姿势以实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的逻辑执行期间(步骤S201)，控制器60接收用于车辆行驶安全的信息(步骤S202)。
特别地，控制器60接收由碰撞传感器感测的信息、由车速传感器感测的关于车速的信息等、由转向角传感器感测的关于方向盘的改变的信息等，作为车辆行驶安全的信息。
因此，当控制器60接收到由碰撞传感器感测到的信息、指示指定值或更大值的车速的信息，或指示指定值或更大值的方向盘的改变的信息中的至少一项时，控制器60停止执行用于实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的操作。
也就是说，当控制器60接收到由碰撞传感器感测到的信息时(步骤S203)，为了驾驶员的安全，控制器60停止执行座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的逻辑(步骤S206)。
否则，当控制器60通过接收到的车速信息确认当前车速为指定值或更大值(步骤S204)时，为了驾驶员的安全，控制器60停止执行用于实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的逻辑(步骤S206)。
否则，当控制器60通过接收到的方向盘改变信息确认当前方向盘改变为指定值或更大值时(步骤S205)，出于驾驶员安全的目的，控制器60停止执行用于实现座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的逻辑(步骤S206)。
如上所述，根据本发明的座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的实现在可安全驾驶的范围内进行，从而促进车辆的安全驾驶。
从以上描述显而易见的是，根据本发明的用于减轻车辆座椅中驾驶员疲劳的系统和方法提供如下效果。
首先，以指定的模式组合座椅靠背的倾斜操作、向前和向后移动座垫的前端部的座垫的延伸操作、安装在座垫中的气囊的膨胀操作等，以实现驾驶员的全身伸展和蜷缩姿势，从而减轻驾驶员疲劳。
第二，由于实现驾驶员的全身伸展和蜷缩姿势，可以使驾驶员肌肉收缩和放松，从而，当长时间驾驶时，可减轻驾驶员的疲劳并可提供清醒状态以防止昏昏欲睡的驾驶。
第三，考虑到驾驶员的体型来设置座垫的前端部的延伸距离，从而可防止座垫的前端部压迫驾驶员的腿弯部。
第四，向前移动座垫的前端部，以避免压迫驾驶员的腿弯部，从而防止驾驶员的脚不期望地靠近加速踏板或制动踏板，或不期望地踩在加速踏板或制动踏板上。
已参考本发明的优选实现例详细描述了本发明。然而，本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实现例进行改变，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (18)

1.一种用于减轻车辆座椅中驾驶员疲劳的系统，包括：
电动倾斜装置，其配置为使座椅靠背倾斜；
电动延伸装置，其配置为使形成于座垫的前端部处的延伸单元向前和向后移动；
气囊装置，其包括安装在所述座椅靠背中的可膨胀的多个气囊；以及
控制器，其配置为以指定的驱动模式控制所述倾斜装置、所述延伸装置和所述气囊装置的驱动，以实现所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势。
2.权利要求1所述的系统，其中所述气囊装置包括：
第一气囊，其安装在所述座椅靠背内侧的下部位置，以支撑驾驶员的腰部；
第三气囊，其安装在所述座椅靠背内侧的上部位置，以支撑所述驾驶员的背部的上部区域；
第二气囊，其安装在所述座椅靠背内侧的中间位置，以支撑所述驾驶员的腰部与所述驾驶员的背部的所述上部区域之间的区域；以及
鼓风机，其配置为选择性地向所述第一气囊至所述第三气囊供应空气压力以实现所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器配置为同时输出指示所述倾斜装置向后移动所述座椅靠背的向后倾斜驱动信号和指示所述延伸装置向前移动所述延伸单元的向前移动驱动信号，作为将驾驶员的全身伸展姿势实现为所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的驱动信号。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器配置为：当所述控制器输出将驾驶员的全身伸展姿势实现为所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的驱动信号时，配置为所述控制器输出以下驱动信号，其指示所述鼓风机向所述第一气囊供应最大量的空气压力，向所述第三气囊供应最小量的空气压力，并且向所述第二气囊供应所述最大量和所述最小量之间的空气压力量。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器配置为同时输出指示所述倾斜装置向后移动所述座椅靠背的向前倾斜驱动信号和指示所述延伸装置向后移动所述延伸单元的向后移动驱动信号，作为将驾驶员的全身蜷缩姿势实现为所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的驱动信号。
6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器配置为：当控制器输出将驾驶员的全身蜷缩姿势实现为所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的驱动信号时，所述控制器配置为输出以下驱动信号，其指示所述鼓风机向所述第一气囊供应最小量的空气压力，向所述第三气囊供应最大量的空气压力，并且向所述第二气囊供应所述最大量和所述最小量之间的空气压力量。
7.一种用于减轻车辆座椅中驾驶员疲劳的方法，包括以下步骤：
由控制器接收用于实现所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的开始信号；以及
通过所述控制器，以指定的驱动模式控制配置为使座椅靠背倾斜的电动倾斜装置、配置为使形成于座垫的前端部处的延伸单元向前和向后移动的电动延伸装置、以及包括安装在所述座椅靠背中的可膨胀的多个气囊的气囊装置的驱动，实现所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，实现所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的步骤包括以下步骤：
通过由所述控制器同时输出指示所述倾斜装置向后移动所述座椅靠背的向后倾斜驱动信号和指示所述延伸装置向前移动所述延伸单元的向前移动驱动信号，将驾驶员的全身伸展姿势实现为所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势；以及
通过由所述控制器同时输出指示所述倾斜装置向后移动所述座椅靠背的向前倾斜驱动信号和指示所述延伸装置向后移动所述延伸单元的向后移动驱动信号，将驾驶员的全身蜷缩姿势实现为所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势，
其中，以指定的周期重复实现所述驾驶员的全身伸展姿势和实现所述驾驶员的全身蜷缩姿势。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在实现所述驾驶员的全身伸展姿势的步骤中，通过所述控制器输出以下驱动信号来执行实现驾驶员的上身伸展姿势，所述驱动信号指示所述鼓风机向第一气囊供应最大量的空气压力，向第三气囊供应最小量的空气压力，并且向第二气囊供应所述最大量和所述最小量之间的空气压力量。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，在实现所述驾驶员的全身蜷缩姿势的步骤中，通过所述控制器输出以下驱动信号来执行实现驾驶员的上身蜷缩姿势，所述驱动信号指示鼓风机向第一气囊供应最小量的空气压力，向第三气囊供应最大量的空气压力，并且向第二气囊供应所述最大量和所述最小量之间的空气压力量。
11.根据权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
当通过所述控制器接收到执行所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的开始信号时，在实现所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势之前，向所述驾驶员通知所述开始信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，通过由所述控制器输出以下驱动信号来执行所述向所述驾驶员通知所述开始信号的步骤，所述驱动信号指示所述鼓风机向第一气囊和第二气囊供应空气2秒至3秒。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：
当通过所述控制器接收到执行所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的所述开始信号时，在所述向所述驾驶员通知所述开始信号之前，使用驾驶员的身体状况信息、驾驶员的就座姿势信息和驾驶员的就座位置信息来计算所述延伸单元的最佳向前移动距离。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述驾驶员身体状况信息通过以下方法中的一种来获取：
由所述驾驶员通过AVN系统的显示器的执行屏幕直接输入他/她自己的身体状况；
使用相机，通过将由所述相机拍摄的坐在所述座椅上的所述驾驶员的身体尺寸与预先构建的人体尺寸图进行匹配，然后选择适当的人体尺寸，来估计驾驶员身体尺寸，以及
使用安装在所述座椅中的身体压力传感器，通过获取由所述身体压力传感器测量的坐在所述座椅上的所述驾驶员的身体压力信息，来估计驾驶员的身体尺寸。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述驾驶员的就座姿势信息和所述驾驶员的就座位置信息从电机驱动信息中获取，所述电机驱动信息配置为提供：滑动量，其限制所述座椅的当前向前或向后调整的位置；指示所述座垫的当前高度的高度量；指示所述坐垫的当前倾斜角度的倾斜量；以及指示所述座椅靠背的当前角度的倾斜量。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，将所述延伸装置的所述延伸单元的最佳向前移动距离计算为在所述延伸单元的前表面接触驾驶员的腿弯部之前的所述延伸单元的向前移动距离。
17.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：
当在执行所述实现驾驶员的全身伸展姿势或驾驶员的全身蜷缩姿势的同时，所述控制器接收到关于车辆驾驶安全的信息时，停止用于实现所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的操作。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，当所述控制器接收到由碰撞传感器感测的信息、指示车速为指定值或更大值的信息，或指示方向盘改变为指定值或更大值的信息中的至少一项时，执行所述停止用于实现所述座椅的驾驶员疲劳减轻姿势的操作。
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