CN114771375A - 多功能智能单人座椅装置及其控制方法、三人座椅装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多功能智能单人座椅装置及其控制方法、三人座椅装置及其控制方法，在正面碰撞前期，通过坐垫气袋的泄气吸收乘员的前冲能量；在正面碰撞后期，使得膨胀的头枕气袋A提前支撑向后复位的乘员头部；最大程度地避免或减轻乘员伤害。在追尾碰撞中，一方面通过上靠背气囊的泄气与下靠背气囊的充气，使得乘员上身整体向后旋转；另一方面利用头枕、头枕气袋A、头枕气袋B共同支撑乘员头部，抑制头部的向后运动；最大程度地避免或减轻乘员的颈部伤害。在侧面碰撞中，无论右侧座椅骨架处于水平位置或垂直状态，气袋始终处于水平位置，通过膨胀的气袋、磁铁、车顶磁铁B避免乘员撞击其侧向的车内内饰件，最大程度地避免或减轻乘员伤害。

Description

多功能智能单人座椅装置及其控制方法、三人座椅装置及其 控制方法

技术领域

本发明属于汽车安全领域，尤其涉及一种多功能智能座椅装置及其控制方法。

背景技术

机动车座椅除了为乘员提供较好的乘坐舒适性外，它更重要的作用是在正面碰撞、追尾碰撞、侧面碰撞中，有效保护车内乘员。

在机动车正面碰撞前期，车内乘员在碰撞惯性力的作用下，向前撞击车内的内饰件，导致乘员头部、颈部、胸部伤害；在正面碰撞后期，受安全带的拉力与安全气囊的反弹力作用，车内乘员作向后复位运动，在此过程中，当乘员背部与座椅靠背接触后，背部停止向后运动，但头部仍然向后运动，直至与头枕接触，这样会使颈部受到较大的伸张弯矩，从而导致乘员颈部伤害。

在机动车追尾碰撞中，乘员上身因碰撞惯性力的作用向后移动。若追尾碰撞前，乘员头顶超出头枕上表面6cm时，或乘员处于非正常坐姿，头部超出头枕的左、右表面时，会导致乘员头部向后位移量大于胸部向后位移量，易造成颈部“鞭打”伤害。

当机动车遭受侧面碰撞时，车内乘员在碰撞惯性力的作用下，横向撞击车内的内饰件，导致乘员头部、颈部、胸部伤害。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种多功能智能座椅装置及其控制方法，在机动车发生正面碰撞、追尾碰撞、侧面碰撞时，能够有效保护车内乘员安全。

本发明是通过以下技术方案实现上述技术目的的。

当多功能智能座椅装置应用于单人座椅时，其由座椅系统、车速传感器、控制器(简称“ECU”)组成。座椅系统包括头枕、靠背、坐垫、头枕气袋A、头枕气袋B、头枕气袋C、上靠背气袋、下靠背气袋、坐垫气袋、磁铁A、磁铁B、车顶磁铁A、B柱磁铁、管道A、管道B、单向阀A、单向阀B、供气装置A、供气管道A、摄像头A、头枕高度传感器。

所述头枕位于靠背与坐垫的上方，头枕与头枕导杆的上端固定连接，头枕导杆的下端插入靠背中，靠背底端前方连接有坐垫。

所述头枕气袋A、头枕气袋B、头枕气袋C分别折叠存放在头枕的前端、顶端、左端。头枕气袋B的顶端与磁铁A固定连接，头枕气袋C的左端与磁铁B固定连接。

所述上靠背气袋呈长方体，半嵌入式地固定于靠背前表面的上端，上靠背气袋的后面为共用的靠背前表面，上靠背气袋的上表面、左表面、右表面分别与靠背的上表面、左表面、右表面齐平。

所述下靠背气袋呈长方体，半嵌入式地固定于靠背前表面的下端，下靠背气袋的后面为共用的靠背前表面，下靠背气袋的左表面、右表面分别与靠背的左表面、右表面齐平。上靠背气袋的下表面与下靠背气袋的上表面相贴合。

所述坐垫气袋嵌入固定安装于坐垫内，坐垫气袋的上表面与坐垫的上表面齐平。

通常情况下，上靠背气袋、下靠背气袋、坐垫气袋内充入空气。上靠背气袋、下靠背气袋、坐垫气袋与靠背、坐垫共同构成座椅系统的外轮廓。乘员坐于坐垫气袋上，上靠背气袋、下靠背气袋分别支撑乘员的背部与腰部。

所述车顶磁铁A位于头枕上方，且与车顶固定连接；B柱磁铁安装于B柱内侧。

所述管道A安装于头枕与靠背的内部，用于连通头枕气袋A与坐垫气袋；管道B安装于靠背的内部，用于连通上靠背气袋与下靠背气袋。

所述单向阀A、单向阀B分别位于管道A、管道B内，单向阀A用于将坐垫气袋中的气体传输至头枕气袋A中，单向阀B用于将上靠背气袋中的气体传输至下靠背气袋中。单向阀A、单向阀B的开度可调。

所述供气装置A能够通过供气管道A，向头枕气袋B、头枕气袋C内充入空气，使其膨胀。

所述摄像头A固定安装于后排车顶，用于实时拍摄乘员头部相对于头枕的位置，并将图像信息发送至ECU。ECU根据摄像头A实时拍摄的图像信息，判断在垂直方向上，乘员头顶是否超出头枕上表面6cm；在水平方向上，乘员头部是否超出头枕的左表面。

所述头枕高度传感器安装于头枕中，用于实时探测头枕上表面相对于车辆地板的高度(简称为“头枕高度”)，并将探测信息发送至ECU。

所述车速传感器安装于车身上，用于实时探测车辆的行驶速度，并将探测信息发送至ECU。ECU根据车速传感器实时探测的车辆行驶速度，判断机动车是否发生正面碰撞或追尾碰撞，并判定碰撞速度。

所述ECU是整个装置的核心，可以整合在车辆的中央控制器中。ECU以不同端口分别连接单向阀A、单向阀B、供气装置A、车速传感器、摄像头A、头枕高度传感器。ECU对单向阀A、单向阀B、供气装置A起控制作用。

当多功能智能座椅装置应用于单人座椅时，多功能智能座椅装置的控制方法，包括以下步骤：

(1)机动车启动后，开启多功能智能座椅装置。

(2)车速传感器实时探测车辆的行驶速度，头枕高度传感器实时探测头枕高度，ECU根据车速传感器的探测信息，判断机动车是否发生正面碰撞或追尾碰撞，并判定碰撞速度；ECU根据头枕高度传感器的探测信息，判定头枕高度。

(3)摄像头A实时拍摄乘员头部相对于头枕的位置。ECU根据摄像头A的探测信息，判断在垂直方向上，乘员头顶是否超出头枕上表面6cm；在水平方向上，乘员头部是否超出头枕的左表面。

(4)当机动车发生正面碰撞时，在正面碰撞前期，乘员向前冲撞，ECU开启单向阀A，并根据碰撞速度，实时控制单向阀A的开度，在乘员的压力作用下，坐垫气袋中的空气由管道A传输至头枕气袋A内，此时，一方面坐垫气袋泄气，乘员陷入坐垫气袋中，从而吸收乘员的前冲能量，最大程度地避免或减轻乘员伤害；另一方面头枕气袋A由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的头枕气袋A向前冲出头枕的前表面。在正面碰撞后期，乘员向后复位过程中，相比于头枕，处于膨胀状态的头枕气袋A能够提前支撑乘员头部，最大程度地避免或减轻乘员的颈部伤害。

(5)当机动车发生追尾碰撞时，乘员向后冲撞。一方面ECU开启单向阀B，并根据碰撞速度，实时控制单向阀B的开度，在乘员背部的压力作用下，上靠背气袋中的空气由管道B传输至下靠背气囊内，此时上靠背气袋的刚度降低，下靠背气囊的刚度增加，从而乘员的背部能够陷入上靠背气袋中，下靠背气袋能够抑制乘员腰部的向后运动，导致乘员上身整体向后旋转。另一方面ECU判定在垂直方向上，乘员头顶是否超出头枕上表面6cm；判定在水平方向上，乘员头部是否超出头枕的左表面；以及判定头枕高度。若乘员头顶超出头枕上表面6cm，则ECU根据碰撞速度与头枕高度，控制供气装置A向头枕气袋B中的充气量，此时头枕气袋B由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的头枕气袋B向上冲出头枕的上表面，此后头枕气袋B顶端的磁铁A与车顶磁铁A相互吸合，从而头枕与头枕气袋B共同支撑乘员头部，有效抑制头部的向后运动。若乘员头部超出头枕的左表面，则ECU根据碰撞速度，控制供气装置A向头枕气袋C中充入空气，此时头枕气袋C由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的头枕气袋C向左冲出头枕的左表面，此后头枕气袋C左端的磁铁B与B柱磁铁相互吸合，从而头枕与头枕气袋C共同支撑乘员头部，有效抑制头部的向后运动。最终最大程度地避免或减轻乘员的颈部伤害。

(6)正面碰撞或追尾碰撞结束后，关闭多功能智能座椅装置。

优选的，步骤(4)中，坐垫气袋的泄气速率、泄气量，头枕气袋A的充气速率、充气量与正面碰撞速度相关，其对应关系由试验或仿真获得。步骤(5)中，头枕气袋B的充气量与追尾碰撞速度，头枕高度相关，其对应关系由试验或仿真获得；头枕气袋C的充气量与追尾碰撞速度相关，其对应关系由试验或仿真获得；上靠背气袋的泄气速率、泄气量，下靠背气袋的充气速率、充气量与追尾碰撞速度相关，其对应关系由试验或仿真获得。

当多功能智能座椅装置应用于三人座椅时，包括左侧座椅骨架、中间座椅骨架、右侧座椅骨架、套筒A、套筒B、套筒C、套筒D、凸台、转动轴A、传动轴、转动轴B、锥齿轮A、锥齿轮B、锥齿轮C、锥齿轮D、连接件A、连接件B、平板、气袋、磁铁、车顶磁铁B、供气装置B、供气管道B、横向速度传感器、摄像头B、控制器(简称“ECU”)。

所述左侧座椅骨架位于最左侧；所述中间座椅骨架位于左侧座椅骨架的右侧，左侧座椅骨架与中间座椅骨架固定连接；所述右侧座椅骨架位于中间座椅骨架的右侧，中间座椅骨架与右侧座椅骨架之间设置有转动铰链，右侧座椅骨架能够绕中间座椅骨架的右侧旋转。当左侧座椅骨架、中间座椅骨架、右侧座椅骨架处于初始位置时，三个骨架处于同一平面。左侧座椅骨架、中间座椅骨架、右侧座椅骨架分别为左侧座椅、中间座椅、右侧座椅的骨架。所述转动轴A、传动轴、转动轴B呈圆柱状。

以汽车向前行驶方向为基准，所述套筒A固定安装在中间座椅骨架的右侧前端，所述套筒B固定安装在中间座椅骨架的右侧后端。所述转动轴A的前后两端分别插入套筒A、套筒B中，转动轴A能够在套筒A、套筒B中旋转。所述连接件A、连接件B与右侧座椅骨架的左端固定连接，连接件A位于连接件B的前方。转动轴A穿过连接件A、连接件B左端的圆孔，转动轴A与连接件A、连接件B固定连接。所述套筒C固定安装在右侧座椅骨架的右侧前端，所述套筒D固定安装在右侧座椅骨架的右侧后端。所述转动轴B的前后两端分别插入套筒C、套筒D中，转动轴B能够在套筒C、套筒D中旋转。在转动轴B的中段设有凹台，所述平板水平安装于凹台的上表面。通常情况下，所述气袋折叠存放在平板上。气袋的顶端与磁铁固定连接。所述供气装置B能够通过供气管道B，向气袋内充入空气，使其膨胀，膨胀的气袋向上冲出右侧座椅的表面。

所述传动轴水平放置在右侧座椅骨架的后端，且与转动轴A、转动轴B垂直。凸台固定安装于右侧座椅骨架的后端，传动轴间隙穿过凸台上端的圆孔。锥齿轮A固定安装于转动轴A的后端，位于套筒B、连接件B之间，锥齿轮A的齿顶向前。锥齿轮D固定安装于转动轴B的后端，位于套筒D、平板之间，锥齿轮D的齿顶向前。锥齿轮B固定安装于传动轴的左端，锥齿轮B的齿顶向左，锥齿轮A与锥齿轮B相互啮合；锥齿轮C固定安装于传动轴的右端，锥齿轮C的齿顶向右，锥齿轮C与锥齿轮D相互啮合。

所述车顶磁铁B位于右侧座椅骨架的上方，且与车顶固定连接，所述车顶磁铁B能够与气袋顶端的磁铁相吸合。

所述横向速度传感器安装于车身上，用于实时探测车身的横向速度，并将探测信息发送至ECU。ECU根据横向速度传感器实时探测的车身横向速度，判断机动车是否发生侧面碰撞，并判定碰撞速度。所述摄像头B固定安装于前排车顶，用于实时拍摄三人座椅的图像，并将图像信息发送至ECU。ECU根据摄像头B实时拍摄的图像信息，判断三人座椅中的中间座椅、右侧座椅是否有乘员乘坐以及右侧座椅骨架右侧相对于地板的高度。所述ECU是整个装置的核心，可以整合在车辆的中央控制器中。ECU以不同端口分别连接供气装置B、横向速度传感器、摄像头B。ECU对供气装置B起控制作用。

当右侧座椅无乘员乘坐时，以汽车向前行驶方向为基准，其他座位乘员使右侧座椅骨架绕中间座椅骨架的右侧逆时针旋转90度，最终右侧座椅骨架与中间座椅骨架垂直，以节约车内空间。在右侧座椅骨架逆时针旋转90度过程中，右侧座椅骨架通过连接件A、连接件B的力传递作用，带动转动轴A、锥齿轮A逆时针转动。锥齿轮A与锥齿轮B相互啮合，以汽车横向向左方向为基准，锥齿轮A带动锥齿轮B、传动轴顺时针转动，锥齿轮C随之顺时针转动。锥齿轮C与锥齿轮D相互啮合，以汽车向前行驶方向为基准，锥齿轮C带动锥齿轮D、转动轴B顺时针转动，平板随之顺时针转动。最终当右侧座椅骨架逆时针旋转90度后，平板顺时针旋转90度，平板、气袋仍然处于水平位置。

此后，当有乘员入座右侧座椅时，以汽车向前行驶方向为基准，乘员使右侧座椅骨架绕中间座椅骨架的右侧顺时针旋转90度，恢复水平位置。通过连接件A、连接件B、转动轴A、锥齿轮A、锥齿轮B、传动轴、锥齿轮C、锥齿轮D、转动轴B的力传递作用，最终平板、气袋恢复水平位置。

当多功能智能座椅装置应用于三人座椅时，多功能智能座椅装置的控制方法，包括以下步骤：

(1)机动车启动后，开启多功能智能座椅装置。

(2)横向速度传感器实时探测车身的横向速度，摄像头B实时拍摄三人座椅的图像，ECU根据横向速度传感器的探测信息，判断机动车是否发生侧面碰撞，并判定碰撞速度；ECU根据摄像头B的探测信息，判断中间座椅、右侧座椅是否有乘员乘坐以及右侧座椅骨架右侧相对于地板的高度。

(3)当机动车遭受来自车辆左侧的侧面碰撞时，ECU判定侧面碰撞速度以及中间座椅、右侧座椅是否有乘员乘坐。若中间座椅、右侧座椅均无乘员乘坐，则ECU不发出任何指令；若右侧座椅有乘员乘坐，此时中间座椅骨架、右侧座椅骨架处于水平位置，平板、气袋处于水平位置，ECU根据侧面碰撞速度以及右侧座椅骨架右侧相对于地板的高度，控制供气装置B向气袋中的充气量，气袋由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的气袋向上冲出右侧座椅的上表面，此后气袋顶端的磁铁与车顶磁铁B相互吸合，从而气袋能够避免乘员撞击其右侧的车内的内饰件，最大程度地避免或减轻乘员伤害；若中间座椅有乘员乘坐、右侧座椅无乘员乘坐，此时右侧座椅骨架与中间座椅骨架垂直，平板、气袋处于水平位置，ECU根据侧面碰撞速度以及右侧座椅骨架右侧相对于地板的高度，控制供气装置B向气袋中的充气量，气袋由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的气袋向上冲出右侧座椅的右表面，此后气袋顶端的磁铁与车顶磁铁B相互吸合，从而气袋能够避免乘员撞击其右侧的车内的内饰件，最大程度地避免或减轻乘员伤害。

(4)当侧面碰撞结束后，关闭多功能智能座椅装置。

优选的，步骤(3)中，气袋的充气量与侧面碰撞速度，右侧座椅骨架右侧相对于地板的高度相关，其对应关系由试验或仿真获得。

本发明的有益效果为：

本发明所述的多功能智能座椅装置，在正面碰撞前期，通过坐垫气袋的泄气吸收乘员的前冲能量；在正面碰撞后期，使得膨胀的头枕气袋A提前支撑向后复位的乘员头部；最大程度地避免或减轻乘员伤害。在追尾碰撞中，一方面通过上靠背气囊的泄气与下靠背气囊的充气，使得乘员上身整体向后旋转；另一方面利用头枕、头枕气袋A、头枕气袋B共同支撑乘员头部，抑制头部的向后运动；最大程度地避免或减轻乘员的颈部伤害。在侧面碰撞中，无论右侧座椅骨架处于水平位置或垂直状态，气袋始终处于水平位置，通过膨胀的气袋、磁铁、车顶磁铁B避免乘员撞击其侧向的车内饰件，最大程度地避免或减轻乘员伤害。

附图说明

图1为实施例1中头枕、靠背、坐垫、头枕气袋A、上靠背气袋、下靠背气袋、坐垫气袋、管道A、管道B、单向阀A、单向阀B、摄像机A、头枕高度传感器、车速传感器、ECU的结构示意图；

图2为实施例1中头枕气袋B、头枕气袋C、磁铁A、磁铁B、车顶磁铁A、B柱磁铁、供气装置A、供气管道A、ECU的结构示意图；

图3为实施例2中多功能智能座椅装置的三维轴向视图；

图4为实施例2中多功能智能座椅装置的俯视图；

图5为实施例2中气袋、磁铁、车顶磁铁B、供气装置B、供气管道B、横向速度传感器、摄像头B、ECU的结构示意图。

图中标号名称为：1-1、头枕；1-2、靠背；1-3、坐垫；1-4、头枕气袋A；1-5、头枕气袋B；1-6、头枕气袋C；1-7、上靠背气袋；1-8、下靠背气袋；1-9、坐垫气袋；1-10、磁铁A；1-11、磁铁B；1-12、车顶磁铁A；1-13、B柱磁铁；1-14、管道A；1-15、管道B；1-16、单向阀A；1-17、单向阀B；1-18、供气装置A；1-19、供气管道A；1-20、摄像头A；1-21、头枕高度传感器；22、车速传感器；23、ECU；

2-1、左侧座椅骨架；2-2、中间座椅骨架；2-3、右侧座椅骨架；2-4、套筒A；2-5、套筒B；2-6、套筒C；2-7、套筒D；2-8、凸台；2-9、转动轴A；2-10、传动轴；2-11、转动轴B；2-12、锥齿轮A；2-13、锥齿轮B；2-14、锥齿轮C；2-15、锥齿轮D；2-16、连接件A；2-17、连接件B；2-18、平板；2-19、气袋；2-20、磁铁；2-21、车顶磁铁B；2-22、供气装置B；2-23、供气管道B；2-24、横向速度传感器；2-25、摄像头B。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

在实施例1中，多功能智能座椅装置应用于单人座椅。如图1，2所示，多功能智能座椅装置包括座椅系统、车速传感器22、ECU23。座椅系统包括头枕1-1、靠背1-2、坐垫1-3、头枕气袋A1-4、头枕气袋B1-5、头枕气袋C1-6、上靠背气袋1-7、下靠背气袋1-8、坐垫气袋1-9、磁铁A1-10、磁铁B1-11、车顶磁铁A1-12、B柱磁铁1-13、管道A1-14、管道B1-15、单向阀A1-16、单向阀B1-17、供气装置A1-18、供气管道A1-19、摄像头A1-20、头枕高度传感器1-21。

头枕1-1位于靠背1-2与坐垫1-3的上方，头枕1-1与头枕导杆的上端固定连接，头枕导杆的下端插入靠背1-2中，靠背1-2底端前方连接有坐垫1-3。

头枕气袋A1-4、头枕气袋B1-5、头枕气袋C1-6分别折叠存放在头枕1-1的前端、顶端、左端。头枕气袋B1-5的顶端与磁铁A1-10固定连接，头枕气袋C1-6的左端与磁铁B1-11固定连接。

上靠背气袋1-7呈长方体，半嵌入式地固定于靠背1-2前表面的上端，上靠背气袋1-7的后面为共用的靠背1-2前表面，上靠背气袋1-7的上表面、左表面、右表面分别与靠背1-2的上表面、左表面、右表面齐平。

下靠背气1-8袋呈长方体，半嵌入式地固定于靠背1-2前表面的下端，下靠背气袋1-8的后面为共用的靠背1-2前表面，下靠背气袋1-8的左表面、右表面分别与靠背1-2的左表面、右表面齐平。上靠背气袋1-7的下表面与下靠背气袋1-8的上表面相贴合。

坐垫气袋1-9嵌入固定安装于坐垫1-3内，坐垫气袋1-9的上表面与坐垫1-3的上表面齐平。

通常情况下，上靠背气袋1-7、下靠背气袋1-8、坐垫气袋1-9内充入空气。上靠背气袋1-7、下靠背气袋1-8、坐垫气袋1-9与靠背1-2、坐垫1-3共同构成座椅系统的外轮廓。乘员坐于坐垫气袋1-9上，上靠背气袋1-7、下靠背气袋1-8分别支撑乘员的背部与腰部。

车顶磁铁A1-12位于头枕1-1上方，且与车顶固定连接；B柱磁铁1-13安装于B柱内侧。

管道A1-14安装于头枕1-1、头枕导杆、靠背1-2的内部，用于连通头枕气袋A1-4与坐垫气袋1-9；管道B1-15安装于靠背1-2的内部，用于连通上靠背气袋1-7与下靠背气袋1-8。

单向阀A1-16、单向阀B1-17分别位于管道A1-14、管道B1-15内，单向阀A1-16用于将坐垫气袋1-9中的气体传输至头枕气袋A1-4中，单向阀B1-17用于将上靠背气袋1-7中的气体传输至下靠背气袋1-8中。单向阀A1-16、单向阀B1-17的开度可调。

供气装置A1-18能够通过供气管道A1-19，向头枕气袋B1-5、头枕气袋C1-6内充入空气，使其膨胀。

摄像头A1-20固定安装于后排车顶，用于实时拍摄乘员头部相对于头枕的位置，并将图像信息发送至ECU23。ECU23根据摄像头A1-20实时拍摄的图像信息，判断在垂直方向上，乘员头顶是否超出头枕1-1的上表面6cm；在水平方向上，乘员头部是否超出头枕1-1的左表面。

头枕高度传感器1-21安装于头枕1-1中，用于实时探测头枕1-1上表面相对于车辆地板的高度(简称为“头枕高度”)，并将探测信息发送至ECU23。

车速传感器22安装于车身上，用于实时探测车辆的行驶速度，并将探测信息发送至ECU23。ECU23根据车速传感器22实时探测的车辆行驶速度，判断机动车是否发生正面碰撞或追尾碰撞，并判定碰撞速度。

ECU23是整个装置的核心，可以整合在车辆的中央控制器中。ECU23与单向阀A1-16、单向阀B1-17、供气装置A1-18、车速传感器22、摄像头A1-20、头枕高度传感器1-21相连。ECU23对单向阀A1-16、单向阀B1-17、供气装置A1-18起控制作用。

为了达到本发明在实施例1中的保护效果，通过以下控制方法实现：

(1)机动车启动后，开启多功能智能座椅装置。

(2)车速传感器22实时探测车辆的行驶速度，头枕高度传感器1-21实时探测头枕高度，ECU23根据车速传感器22的探测信息，判断机动车是否发生正面碰撞或追尾碰撞，并判定碰撞速度；ECU根据头枕高度传感器1-21的探测信息，判定头枕高度。

(3)摄像头A1-20实时拍摄乘员头部相对于头枕的位置。ECU23根据摄像头A1-20的探测信息，判断在垂直方向上，乘员头顶是否超出头枕1-1的上表面6cm；在水平方向上，乘员头部是否超出头枕1-1的左表面。

(4)当机动车发生正面碰撞时，在正面碰撞前期，乘员向前冲撞，ECU23开启单向阀A1-16，并根据碰撞速度，实时控制单向阀A1-16的开度，在乘员的压力作用下，坐垫气袋1-9中的空气由管道A1-14传输至头枕气袋A1-4内，此时，一方面坐垫气袋1-9泄气，乘员陷入坐垫气袋1-9中，从而吸收乘员的前冲能量，最大程度地避免或减轻乘员伤害；另一方面头枕气袋A1-4由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的头枕气袋A1-4向前冲出头枕1-1的前表面。在正面碰撞后期，乘员向后复位过程中，相比于头枕1-1，处于膨胀状态的头枕气袋A1-4能够提前支撑乘员头部，最大程度地避免或减轻乘员的颈部伤害。

(5)当机动车发生追尾碰撞时，乘员向后冲撞。一方面ECU23开启单向阀B1-17，并根据碰撞速度，实时控制单向阀B1-17的开度，在乘员背部的压力作用下，上靠背气袋1-7中的空气由管道B1-17传输至下靠背气囊1-8内，此时上靠背气袋1-7的刚度降低，下靠背气囊1-8的刚度增加，从而乘员的背部能够陷入上靠背气袋1-7中，下靠背气袋1-8能够抑制乘员腰部的向后运动，导致乘员上身整体向后旋转。另一方面ECU23判定在垂直方向上，乘员头顶是否超出头枕1-1的上表面6cm；判定在水平方向上，乘员头部是否超出头枕1-1的左表面；以及判定头枕高度。若乘员头顶超出头枕1-1上表面6cm，则ECU23根据碰撞速度与头枕高度，控制供气装置A1-18向头枕气袋B1-5中的充气量，此时头枕气袋B1-5由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的头枕气袋B1-5向上冲出头枕1-1的上表面，此后头枕气袋B1-5顶端的磁铁A1-10与车顶磁铁A1-12相互吸合，从而头枕1-1与头枕气袋B1-5共同支撑乘员头部，有效抑制头部的向后运动。若乘员头部超出头枕1-1的左表面，则ECU23根据碰撞速度，控制供气装置A1-18向头枕气袋C1-6中充入空气，此时头枕气袋C1-6由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的头枕气袋C1-6向左冲出头枕1-1的左表面，此后头枕气袋C1-6左端的磁铁B1-11与B柱磁铁1-13相互吸合，从而头枕1-1与头枕气袋C1-6共同支撑乘员头部，有效抑制头部的向后运动。最终最大程度地避免或减轻乘员的颈部伤害。

(6)正面碰撞或追尾碰撞结束后，关闭多功能智能座椅装置。

具体的，步骤(4)中，ECU23根据正面碰撞速度，实时控制单向阀A1-16的开度，以控制坐垫气袋1-9的泄气速率、泄气量和头枕气袋A1-4的充气速率、充气量，坐垫气袋1-9的泄气速率、泄气量，头枕气袋A1-4的充气速率、充气量与正面碰撞速度相关，其对应关系由试验或仿真获得。步骤(5)中，头枕气袋B1-5的充气量与追尾碰撞速度，头枕高度相关，其对应关系由试验或仿真获得；头枕气袋C1-5的充气量与追尾碰撞速度相关，其对应关系由试验或仿真获得；上靠背气袋1-7的泄气速率、泄气量，下靠背气袋1-8的充气速率、充气量与追尾碰撞速度相关，其对应关系由试验或仿真获得。

在实施例2中，多功能智能座椅装置应用于三人座椅。多功能智能座椅装置包括左侧座椅骨架2-1、中间座椅骨架2-2、右侧座椅骨架2-3、套筒A2-4、套筒B2-5、套筒C2-6、套筒D2-7、凸台2-8、转动轴A2-9、传动轴2-10、转动轴B2-11、锥齿轮A2-12、锥齿轮B2-13、锥齿轮C2-14、锥齿轮D2-15、连接件A2-16、连接件B2-17、平板2-18、气袋2-19、磁铁2-20、车顶磁铁B2-21、供气装置B2-22、供气管道B2-23、横向速度传感器2-24、摄像头B2-25、ECU23。

左侧座椅骨架2-1位于最左侧；中间座椅骨架2-2位于左侧座椅骨架2-1的右侧，左侧座椅骨架2-1与中间座椅骨架2-2固定连接；右侧座椅骨架2-3位于中间座椅骨架2-2的右侧，中间座椅骨架2-2与右侧座椅骨架2-3之间设置有转动铰链，右侧座椅骨架2-3能够绕中间座椅骨架2-2的右侧旋转。当左侧座椅骨架2-1、中间座椅骨架2-2、右侧座椅骨架2-3处于初始位置时，三个骨架处于同一平面。左侧座椅骨架2-1、中间座椅骨架2-2、右侧座椅骨架2-3分别为左侧座椅、中间座椅、右侧座椅的骨架。转动轴A2-9、传动轴2-10、转动轴B2-12呈圆柱状。

以汽车向前行驶方向为基准，套筒A2-4固定安装在中间座椅骨架2-2的右侧前端，套筒B2-5固定安装在中间座椅骨架2-2的右侧后端。转动轴A2-9的前后两端分别插入套筒A2-4、套筒B2-5中，转动轴A2-9能够在套筒A2-4、套筒B2-5中旋转。连接件A2-16、连接件B2-17与右侧座椅骨架2-3的左端固定连接，连接件A2-16位于连接件B2-17的前方。转动轴A2-9穿过连接件A2-17、连接件B2-18左端的圆孔，转动轴A2-9与连接件A2-17、连接件B2-18固定连接。套筒C2-6固定安装在右侧座椅骨架2-3的右侧前端，套筒D2-7固定安装在右侧座椅骨架2-3的右侧后端。转动轴B2-11的前后两端分别插入套筒C2-6、套筒D2-7中，转动轴B2-11能够在套筒C2-6、套筒D2-7中旋转。在转动轴B2-11的中段设有凹台，平板2-18水平安装于凹台的上表面。通常情况下，气袋2-19折叠存放在平板2-18上。气袋2-19的顶端与磁铁2-20固定连接。供气装置B2-22能够通过供气管道B2-23，向气袋2-19内充入空气，使其膨胀，膨胀的气袋2-19向上冲出右侧座椅的表面。

传动轴2-10水平放置在右侧座椅骨架2-3的后端，且与转动轴A2-9、转动轴B2-11垂直。凸台2-8固定安装于右侧座椅骨架2-3的后端，传动轴2-10间隙穿过凸台2-8上端的圆孔。锥齿轮A2-12固定安装于转动轴A2-9的后端，位于套筒B2-5、连接件B2-17之间，锥齿轮A2-12的齿顶向前。锥齿轮D2-15固定安装于转动轴B2-11的后端，位于套筒D2-15、平板2-18之间，锥齿轮D2-15的齿顶向前。锥齿轮B2-13固定安装于传动轴2-10的左端，锥齿轮B2-13的齿顶向左，锥齿轮A2-12与锥齿轮B2-13相互啮合；锥齿轮C2-14固定安装于传动轴2-10的右端，锥齿轮C2-14的齿顶向右，锥齿轮C2-14与锥齿轮D2-15相互啮合。

车顶磁铁B2-21位于右侧座椅骨架2-3的上方，且车顶固定连接。

横向速度传感器2-24安装于车身上，用于实时探测车身的横向速度，并将探测信息发送至ECU23。ECU23根据横向速度传感器2-24实时探测的车身横向速度，判断机动车是否发生侧面碰撞，并判定碰撞速度。摄像头B2-25固定安装于前排车顶，用于实时拍摄三人座椅的图像，并将图像信息发送至ECU23。ECU23根据摄像头B2-25实时拍摄的图像信息，判断中间座椅、右侧座椅是否有乘员乘坐以及右侧座椅骨架右侧相对于地板的高度。ECU23是整个装置的核心，可以整合在车辆的中央控制器中。ECU23与供气装置B2-22、横向速度传感器2-24、摄像头B2-25相连。

当右侧座椅无乘员乘坐时，以汽车向前行驶方向为基准，其他座位乘员使右侧座椅骨架2-3绕中间座椅骨架2-2的右侧逆时针旋转90度，最终右侧座椅骨架2-3与中间座椅骨架2-2垂直，以节约车内空间。在右侧座椅骨架2-3逆时针旋转90度过程中，右侧座椅骨架2-3通过连接件A2-16、连接件B2-17的力传递作用，带动转动轴A2-9、锥齿轮A2-12逆时针转动。锥齿轮A2-12与锥齿轮B2-13相互啮合，以汽车横向向左方向为基准，锥齿轮A2-12带动锥齿轮B2-13、传动轴2-10顺时针转动，锥齿轮C2-14随之顺时针转动。锥齿轮C2-14与锥齿轮D2-15相互啮合，以汽车向前行驶方向为基准，锥齿轮C2-14带动锥齿轮D2-15、转动轴B2-11顺时针转动，平板随之顺时针转动。最终当右侧座椅骨架2-3逆时针旋转90度后，平板2-18顺时针旋转90度，平板2-18、气袋2-19仍然处于水平位置。

此后，当有乘员入座右侧座椅时，以汽车向前行驶方向为基准，乘员使右侧座椅骨架2-3绕中间座椅骨架2-2的右侧顺时针旋转90度，恢复水平位置。通过连接件A2-16、连接件B2-17、转动轴A2-9、锥齿轮A2-12、锥齿轮B2-13、传动轴2-10、锥齿轮C2-14、锥齿轮D2-15、转动轴B2-11的力传递作用，最终平板2-18、气袋2-19恢复水平位置。

为了达到本发明在实施例2中的保护效果，通过以下控制方法实现：

(1)机动车启动后，驾驶员开启多功能智能座椅装置。

(2)横向速度传感器2-24实时探测车身的横向速度，摄像头B2-25实时拍摄三人座椅的图像，ECU23根据横向速度传感器2-24的探测信息，判断机动车是否发生侧面碰撞，并判定碰撞速度；ECU23根据摄像头B2-25的探测信息，判断中间座椅、右侧座椅是否有乘员乘坐以及右侧座椅骨架右侧相对于地板的高度。

(3)当机动车遭受来自车辆左侧的侧面碰撞时，ECU23判定侧面碰撞速度以及中间座椅、右侧座椅是否有乘员乘坐。若中间座椅、右侧座椅均无乘员乘坐，则ECU23不发出任何指令；若右侧座椅有乘员乘坐，此时中间座椅骨架2-2、右侧座椅骨架2-3处于水平位置，平板2-18、气袋2-19处于水平位置，ECU23根据侧面碰撞速度以及右侧座椅骨架2-3右侧相对于地板的高度，控制供气装置B2-22向气袋2-19中的充气量，气袋2-19由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的气袋2-19向上冲出右侧座椅的上表面，此后气袋2-19顶端的磁铁2-20与车顶磁铁B2-21相互吸合，从而气袋2-19能够避免乘员撞击其右侧的车内的内饰件，最大程度地避免或减轻乘员伤害；若中间座椅有乘员乘坐、右侧座椅无乘员乘坐，此时右侧座椅骨架2-3与中间座椅骨架2-2垂直，平板2-18、气袋2-19处于水平位置，ECU23根据侧面碰撞速度以及右侧座椅骨架2-3右侧相对于地板的高度，控制供气装置B2-22向气袋2-19中的充气量，气袋2-19由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的气袋2-19向上冲出右侧座椅的右表面，此后气袋2-19顶端的磁铁2-20与车顶磁铁B2-21相互吸合，从而气袋2-19能够避免乘员撞击其右侧的车内的内饰件，最大程度地避免或减轻乘员伤害。

(4)当侧面碰撞结束后，关闭多功能智能座椅装置。

具体的，步骤(3)中，气袋2-19的充气量与侧面碰撞速度，中间座椅骨架2-2与右侧座椅骨架2-3的相对位置相关，其对应关系由试验或仿真获得。

上述中间座椅和右侧座椅的连接关系可以对称到左边座椅和中间座椅实施。

需要说明的是本发明涉及的上、下、左、右、前、后等方位指示词仅用于方便描述本发明，并不用于限定本发明的保护范围，它们与机动车常规使用时对应的上、下、左、右、前、后是一致的。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技术所创的等效方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.多功能智能单人座椅装置，其特征在于，包括：座椅系统、车速传感器(22)、控制器(简称为“ECU”)；所述座椅系统包括头枕(1-1)、靠背(1-2)、坐垫(1-3)、头枕气袋A(1-4)、头枕气袋B(1-5)、头枕气袋C(1-6)、上靠背气袋(1-7)、下靠背气袋(1-8)、坐垫气袋(1-9)、磁铁A(1-10)、磁铁B(1-11)、车顶磁铁A(1-12)、B柱磁铁(1-13)、管道A(1-14)、管道B(1-15)、单向阀A(1-16)、单向阀B(1-17)、供气装置A(1-18)、供气管道A(1-19)、摄像头A(1-20)、头枕高度传感器(1-21)、车速传感器(22)；

所述头枕(1-1)位于靠背(1-2)与坐垫(1-3)的上方，头枕(1-1)与头枕导杆的上端固定连接，头枕导杆的下端插入靠背(1-2)中，靠背(1-2)底端前方连接有坐垫(1-3)；

所述头枕气袋A(1-4)、头枕气袋B(1-5)、头枕气袋C(1-6)分别折叠存放在头枕的前端、顶端、左端；头枕气袋B(1-5)的顶端与磁铁A(1-10)固定连接，头枕气袋C(1-6)的左端与磁铁B(1-11)固定连接；

所述上靠背气袋(1-7)固定于靠背前表面的上端；

所述下靠背气袋(1-8)固定于靠背前表面的下端；

所述坐垫气袋(1-9)固定安装于坐垫内；

所述车顶磁铁A(1-12)位于头枕上方，且与车顶固定连接；B柱磁铁(1-13)安装于B柱内侧，

所述管道A(1-14)安装于头枕与靠背的内部，用于连通头枕气袋A(1-4)与坐垫气袋(1-9)；管道B(1-15)安装于靠背的内部，用于连通上靠背气袋与下靠背气袋；

所述单向阀A(1-16)、单向阀B(1-17)分别位于管道A、管道B内，单向阀A能够将坐垫气袋中的气体传输至头枕气袋A中，单向阀B能够将上靠背气袋中的气体传输至下靠背气袋中；

所述供气装置A(1-19)能够通过供气管道A(1-19)，向头枕气袋B(1-5)、头枕气袋C(1-6)内充入空气，使其膨胀；

所述摄像头A(1-20)用于实时拍摄乘员头部相对于头枕的位置，并将图像信息发送至ECU(23)，ECU根据摄像头A(1-20)实时拍摄的图像信息，判断在垂直方向上，乘员头顶是否超出头枕上表面6cm；在水平方向上，乘员头部是否超出头枕的左表面；

所述头枕高度传感器(1-21)用于实时探测头枕上表面相对于车辆地板的高度(简称为“头枕高度”)，并将探测信息发送至ECU(23)；

所述车速传感器(22)安装于车身上，用于实时探测车辆的行驶速度，并将探测信息发送至ECU(23)，ECU根据车速传感器实时探测的车辆行驶速度，判断机动车是否发生正面碰撞或追尾碰撞，并判定碰撞速度；

所述ECU(23)以不同端口分别连接单向阀A(1-16)、单向阀B(1-17)、供气装置A(1-18)、车速传感器(22)、摄像头A(1-20)、头枕高度传感器(1-21)，ECU(23)对单向阀A(1-16)、单向阀B(1-17)、供气装置A(1-18)起控制作用。

2.根据权利要求1所述的多功能智能单人座椅装置，其特征在于，所述上靠背气袋(1-7)呈长方体，其采用半嵌入式方式固定于靠背前表面的上端，上靠背气袋(1-8)的后面为共用的靠背前表面，上靠背气袋的上表面、左表面、右表面分别与靠背的上表面、左表面、右表面齐平；

所述下靠背气袋(1-8)呈长方体，半嵌入式地固定于靠背前表面的下端，下靠背气袋的后面为共用的靠背前表面，下靠背气袋的左表面、右表面分别与靠背的左表面、右表面齐平；上靠背气袋的下表面与下靠背气袋的上表面相贴合；

所述坐垫气袋(1-9)完全嵌入式地固定安装于坐垫内，坐垫气袋的上表面与坐垫的上表面齐平。

3.根据权利要求1所述的多功能智能单人座椅装置，其特征在于，通常情况下(即车辆正常使用时)，上靠背气袋(1-7)、下靠背气袋(1-8)、坐垫气袋(1-9)内充入空气，上靠背气袋、下靠背气袋、坐垫气袋与靠背、坐垫共同构成座椅系统的外轮廓，当乘员坐于坐垫气袋上时，上靠背气袋、下靠背气袋能够支撑乘员的背部与腰部。

4.根据权利要求1所述的多功能智能单人座椅装置，其特征在于，所述车顶磁铁A(1-12)能够与所述磁铁A(1-10)吸合，所述B柱磁铁(1-13)能够与所述磁铁B(1-11)吸合；

所述单向阀A(1-16)、单向阀B(1-17)的开度可调。

5.根据权利要求1所述的多功能智能单人座椅装置，其特征在于，所述摄像头A(1-20)固定安装于后排车顶，所述头枕高度传感器安装于头枕中，所述ECU整合在车辆的中央控制器中。

6.根据权利要求1-5任一项所述的多功能智能单人座椅装置的控制方法，其特征在于，包括如下：

(1)机动车启动后，开启多功能智能座椅装置；

(2)车速传感器(22)实时探测车辆的行驶速度，头枕高度传感器(1-21)实时探测头枕高度，ECU(23)根据车速传感器的探测信息，判断机动车是否发生正面碰撞或追尾碰撞，并判定碰撞速度；ECU根据头枕高度传感器的探测信息，判定头枕高度；

(3)摄像头A(1-20)实时拍摄乘员头部相对于头枕的位置，ECU根据摄像头A的探测信息，判断在垂直方向上，乘员头顶是否超出头枕上表面6cm；在水平方向上，乘员头部是否超出头枕的左表面；

(4)当机动车发生正面碰撞时，在正面碰撞前期，乘员向前冲撞，ECU(23)开启单向阀A(1-16)，并根据碰撞速度，实时控制单向阀A(1-16)的开度，在乘员的压力作用下，坐垫气袋中的空气由管道A(1-14)传输至头枕气袋A(1-4)内，此时，一方面坐垫气袋泄气，乘员陷入坐垫气袋中，从而吸收乘员的前冲能量，最大程度地避免或减轻乘员伤害；另一方面头枕气袋A(1-14)由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的头枕气袋A向前冲出头枕的前表面；在正面碰撞后期，乘员向后复位过程中，相比于头枕，处于膨胀状态的头枕气袋A能够提前支撑乘员头部，最大程度地避免或减轻乘员的颈部伤害；

(5)当机动车发生追尾碰撞时，乘员向后冲撞，一方面ECU开启单向阀B(1-17)，并根据碰撞速度，实时控制单向阀B(1-17)的开度，在乘员背部的压力作用下，上靠背气袋(1-7)中的空气由管道B(1-15)传输至下靠背气囊(1-8)内，此时上靠背气袋的刚度降低，下靠背气囊的刚度增加，从而乘员的背部能够陷入上靠背气袋中，下靠背气袋能够抑制乘员腰部的向后运动，导致乘员上身整体向后旋转；另一方面ECU(23)判定在垂直方向上，乘员头顶是否超出头枕上表面6cm；判定在水平方向上，乘员头部是否超出头枕的左表面；以及判定头枕高度，若乘员头顶超出头枕上表面6cm，则ECU根据碰撞速度与头枕高度，控制供气装置A(1-18)向头枕气袋B(1-5)中的充气量，此时头枕气袋B由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的头枕气袋B向上冲出头枕的上表面，此后头枕气袋B顶端的磁铁A(1-10)与车顶磁铁A(1-12)相互吸合，从而头枕(1-1)与头枕气袋B(1-5)共同支撑乘员头部，有效抑制头部的向后运动；若乘员头部超出头枕的左表面，则ECU(23)根据碰撞速度，控制供气装置A(1-18)向头枕气袋C(1-6)中充入空气，此时头枕气袋C由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的头枕气袋C向左冲出头枕的左表面，此后头枕气袋C左端的磁铁B(1-11)与B柱磁铁(1-13)相互吸合，从而头枕与头枕气袋C(1-6)共同支撑乘员头部，有效抑制头部的向后运动。最终最大程度地避免或减轻乘员的颈部伤害；

(6)正面碰撞或追尾碰撞结束后，关闭多功能智能座椅装置。

7.根据权利要求6所述的多功能智能单人座椅装置的控制方法，其特征在于，步骤(4)中，坐垫气袋(1-9)的泄气速率、泄气量，头枕气袋A(1-4)的充气速率、充气量与正面碰撞速度相关，其对应关系由试验或仿真获得；步骤(5)中，头枕气袋B(1-5)的充气量与追尾碰撞速度，头枕高度相关，其对应关系由试验或仿真获得；头枕气袋C(1-6)的充气量与追尾碰撞速度相关，其对应关系由试验或仿真获得；上靠背气袋的泄气速率、泄气量，下靠背气袋的充气速率、充气量与追尾碰撞速度相关，其对应关系由试验或仿真获得。

8.多功能智能三人座椅装置，其特征在于，包括左侧座椅骨架(2-1)、中间座椅骨架(2-2)、右侧座椅骨架(2-3)、套筒A(2-4)、套筒B(2-5)、套筒C(2-6)、套筒D(2-7)、凸台(2-8)、转动轴A(2-9)、传动轴(2-10)、转动轴B(2-11)、锥齿轮A(2-12)、锥齿轮B(2-13)、锥齿轮C(2-14)、锥齿轮D(2-15)、连接件A(2-16)、连接件B(2-17)、平板(2-18)、气袋(2-19)、磁铁(2-20)、车顶磁铁B(2-21)、供气装置B(2-22)、供气管道B(2-23)、横向速度传感器(2-24)、摄像头B(2-25)、控制器(简称“ECU”)；

所述左侧座椅骨架(2-1)位于最左侧；所述中间座椅骨架(2-2)位于左侧座椅骨架的右侧，左侧座椅骨架(2-1)与中间座椅骨架(2-2)固定连接；所述右侧座椅骨架(2-3)位于中间座椅骨架(2-2)的右侧，中间座椅骨架(2-2)与右侧座椅骨架(2-3)之间设置有转动铰链，右侧座椅骨架(2-3)能够绕中间座椅骨架(2-2)的右侧旋转；

所述套筒A(2-4)固定安装在中间座椅骨架(2-2)的右侧前端，所述套筒B(2-5)固定安装在中间座椅骨架(2-2)的右侧后端，所述转动轴A(2-9)的前后两端分别插入套筒A(2-4)、套筒B(2-5)中，转动轴A(2-9)能够在套筒A、套筒B中旋转；所述连接件A(2-16)、连接件B(2-17)与右侧座椅骨架(2-3)的左端固定连接，连接件A位于连接件B(2-17)的前方，转动轴A(2-9)穿过连接件A(2-16)、连接件B(2-17)左端的圆孔，转动轴A(2-9)与连接件A(2-16)、连接件B(2-17)固定连接；所述套筒C(2-6)固定安装在右侧座椅骨架(2-3)的右侧前端，所述套筒D(2-7)固定安装在右侧座椅骨架(2-3)的右侧后端；所述转动轴B(2-11)的前后两端分别插入套筒C(2-6)、套筒D(2-7)中，转动轴B(2-11)能够在套筒C(2-6)、套筒D(2-7)中旋转，在转动轴B(2-11)的中段设有凹台，所述平板(2-18)水平安装于凹台的上表面；所述气袋(2-19)能够折叠存放在平板上，气袋(2-19)的顶端与磁铁(2-2)固定连接；所述供气装置B(2-22)能够通过供气管道B(2-23)，向气袋(2-19)内充入空气，使其膨胀，膨胀的气袋能向上冲出右侧座椅的表面；

所述传动轴(2-10)水平放置在右侧座椅骨架(2-3)的后端，且与转动轴A(2-9)、转动轴B(2-11)垂直，凸台(2-8)固定安装于右侧座椅骨架(2-3)的后端，传动轴(2-10)间隙穿过凸台(2-8)上端的圆孔；锥齿轮A(2-12)固定安装于转动轴A(2-9)的后端，位于套筒B(2-5)、连接件B(2-17)之间，锥齿轮A(2-12)的齿顶向前，锥齿轮D(2-15)固定安装于转动轴B(2-11)的后端，位于套筒D(2-15)、平板(2-18)之间，锥齿轮D(2-15)的齿顶向前，锥齿轮B(2-13)固定安装于传动轴(2-10)的左端，锥齿轮B(2-13)的齿顶向左，锥齿轮A(2-12)与锥齿轮B(2-13)相互啮合；锥齿轮C(2-14)固定安装于传动轴(2-10)的右端，锥齿轮C(2-14)的齿顶向右，锥齿轮C(2-14)与锥齿轮D(2-15)相互啮合；

所述车顶磁铁B(2-21)位于右侧座椅骨架(2-3)的上方，且与车顶固定连接，所述车顶磁铁B(2-21)能够与气袋(2-19)顶端的磁铁(2-20)相吸合；

所述横向速度传感器(2-24)能够实时探测车身的横向速度，并将探测信息发送至ECU(23)，ECU(23)根据横向速度传感器实时探测的车身横向速度，判断机动车是否发生侧面碰撞，并判定碰撞速度；所述摄像头B(2-25)能够实时拍摄三人座椅的图像，并将图像信息发送至ECU，ECU根据摄像头B(2-25)实时拍摄的图像信息，判断中间座椅、右侧座椅是否有乘员乘坐以及右侧座椅骨架右侧相对于地板的高度；ECU以不同端口分别连接供气装置B(2-22)、横向速度传感器(2-24)、摄像头B(2-25)，ECU(23)对供气装置B(2-22)起控制作用；

所述右侧座椅骨架(2-3)能够绕中间座椅骨架(2-2)的右侧逆时针旋转90度，使得右侧座椅骨架(2-3)与中间座椅骨架(2-2)垂直，在右侧座椅骨架(2-3)逆时针旋转90度过程中，右侧座椅骨架通过连接件A(2-16)、连接件B(2-17)的力传递作用，带动转动轴A(2-9)、锥齿轮A(2-12)逆时针转动，锥齿轮A(2-12)与锥齿轮B(2-13)相互啮合，以汽车横向向左方向为基准，锥齿轮A(2-12)带动锥齿轮B(2-13)、传动轴(2-10)顺时针转动，锥齿轮C(2-14)随之顺时针转动，锥齿轮C(2-14)与锥齿轮D(2-15)相互啮合，以汽车向前行驶方向为基准，锥齿轮C(2-14)带动锥齿轮D(2-15)、转动轴B(2-11)顺时针转动，平板(2-18)随之顺时针转动，最终当右侧座椅骨架(2-3)逆时针旋转90度后，平板(2-18)顺时针旋转90度，平板(2-18)、气袋(2-19)处于水平位置；

所述右侧座椅骨架(2-3)能够绕中间座椅骨架(2-2)的右侧顺时针旋转90度，恢复水平位置；通过连接件A(2-16)、连接件B(2-17)、转动轴A(2-9)、锥齿轮A(2-12)、锥齿轮B(2-13)、传动轴(2-10)、锥齿轮C(2-14)、锥齿轮D(2-15)、转动轴B(2-11)的力传递作用，最终使得平板(2-18)、气袋(2-19)恢复水平位置。

9.根据权利要求8所述的多功能智能三人座椅装置，其特征在于，所述转动轴A(2-9)、传动轴(2-10)、转动轴B(2-11)呈圆柱状；所述横向速度传感器(2-24)安装于车身上，所述摄像头B(2-25)固定安装于前排车顶。

10.根据权利要求8或9所述的多功能智能三人座椅装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)机动车启动后，开启多功能智能座椅装置；

(2)横向速度传感器(2-24)实时探测车身的横向速度，摄像头B(2-25)实时拍摄三人座椅的图像，ECU(23)根据横向速度传感器(2-24)的探测信息，判断机动车是否发生侧面碰撞，并判定碰撞速度；ECU(23)根据摄像头B(2-25)的探测信息，判断中间座椅、右侧座椅是否有乘员乘坐以及右侧座椅骨架(2-3)右侧相对于地板的高度；

(3)当机动车遭受来自车辆左侧的侧面碰撞时，ECU(23)判定侧面碰撞速度以及中间座椅、右侧座椅是否有乘员乘坐，若中间座椅、右侧座椅均无乘员乘坐，则ECU(23)不发出任何指令；若右侧座椅有乘员乘坐，此时中间座椅骨架(2-2)、右侧座椅骨架(2-3)处于水平位置，平板(2-18)、气袋(2-19)处于水平位置，ECU(23)根据侧面碰撞速度以及右侧座椅骨架(2-3)右侧相对于地板的高度，控制供气装置B(2-22)向气袋(2-19)中的充气量，气袋(2-19)由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的气袋(2-19)向上冲出右侧座椅的上表面，此后气袋(2-19)顶端的磁铁(2-20)与车顶磁铁B(2-21)相互吸合，从而气袋(2-19)能够避免乘员撞击其右侧的车内的内饰件，最大程度地避免或减轻乘员伤害；若中间座椅有乘员乘坐、右侧座椅无乘员乘坐，此时右侧座椅骨架(2-3)与中间座椅骨架(2-2)垂直，平板(2-18)、气袋(2-19)处于水平位置，ECU(23)根据侧面碰撞速度以及右侧座椅骨架(2-3)右侧相对于地板的高度，控制供气装置B(2-22)向气袋(2-19)中的充气量，气袋(2-19)由折叠状态变为膨胀状态，膨胀的气袋(2-19)向上冲出右侧座椅的右表面，此后气袋(2-19)顶端的磁铁(2-20)与车顶磁铁B(2-21)相互吸合，从而气袋(2-19)能够避免乘员撞击其右侧的车内的内饰件，最大程度地避免或减轻乘员伤害；

(4)当侧面碰撞结束后，关闭多功能智能座椅装置；

其中，步骤(3)中，气袋(2-19)的充气量与侧面碰撞速度，右侧座椅骨架(2-3)右侧相对于地板的高度相关，其对应关系由试验或仿真获得。

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