CN115123036A - 预主动安全座椅系统及提高预主动安全座椅速度的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了预主动安全座椅系统及提高预主动安全座椅速度的方法。应用于车辆的预主动安全座椅系统实现了用于提高预主动安全座椅速度的方法，该方法通过将在通过ADAS的车辆环境传感器的检测危险碰撞环境中从多座椅传感器的多个传感器中的每一者检测的倾斜角度、滑动移动位置和座垫仰角与座椅安全映射匹配，来确认危险区域，并且通过控制器组合并同时控制为座椅的座椅目标姿态配置的多座椅电动机的多个电动机，以将危险区域转换至安全区域，从而在根据危险检测的碰撞之前，在预主动安全座椅可操作段中，缩短座椅目标姿势的预主动安全座椅所需的时间。

Description

预主动安全座椅系统及提高预主动安全座椅速度的方法
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的预主动安全座椅系统，尤其涉及一种提高使用预主动安全座椅系统的车辆的预主动安全座椅速度的方法，其中，在检测车辆碰撞危险时所需的预主动安全座椅(PSS)所需时间通过多个电动机的执行而更早。
背景技术
近年来，由于车辆碰撞而采用了保护乘客的预主动安全座椅(PSS)。
作为示例，预主动安全座椅(PSS)是一种方法，其通过检测高级驾驶员辅助系统(ADAS)环境传感器的碰撞危险来预测碰撞，并且响应于此改变座椅姿态以减少对在座椅安全带和气囊的响应范围之外的异常姿势的乘客的伤害。
为此，预主动安全座椅(PSS)利用座椅电动机将当前座椅姿态控制为目标姿态，并且通过座椅电动机的执行，将当前姿态靠背的不稳定位置快速地改变到安全目标姿态靠背的角度。
因此，如在碰撞速度高，座椅位置位于后部或座椅靠背在碰撞时向后倾斜的情况下，根据尽管使用安全带和气囊的响应但仍可能导致严重伤害的碰撞危险，预主动安全座椅(PSS)可以提高乘客安全性。
然而，预主动安全座椅(PSS)所需的PSS所需时间由座椅的当前姿态和目标姿态之间的差异以及座椅电动机的执行确定，但是仅由电动机的执行而设定，使得可能难以根据碰撞情况实现足够的执行。
例如，如果电动机速度为A°/秒，则需要B秒作为所需时间，通过将当前姿态靠背的角度设置为X°，来将目标姿势靠背的角度快速改变为Y°。A和B是能够在一般车辆的碰撞情况下实现乘客安全的值，并且作为改变一般座椅的靠背角度的范围的X和Y的区域意味着X°向后倾斜大于Y°的状态。
因此，当前方车辆突然停止或发生事故时，当通过ADAS环境传感器的碰撞危险检测定时较晚时，即使在预主动安全座椅(PSS)的情况下，座椅姿态改变时间也小于PSS所需时间，使得不可避免地不能确保安全姿态。
即使在这样测量的碰撞情况下，仅将倾斜电动机本身用于预主动安全座椅(PSS)的座椅靠背的各控制的情况，不可避免地在增强对意外事故的鲁棒性方面具有很大的困难。
本发明的背景技术部分所公开的信息仅用于加强对本发明的一般背景的理解，而不视为确认或任何形式的示意该信息组成本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
本发明的各种方面旨在提供一种用于车辆的预主动安全座椅系统和一种用于提高预安全座椅速度的方法，其应用包括用于单独控制座椅的倾斜角度、滑动位置和仰角(tilt angle)的多个电动机的多座椅电动机，并且在车辆碰撞危险检测环境中通过多座椅电动机来控制所有的座椅靠背的倾斜角度、座椅垫的滑动位置、座椅垫的仰角，从而在根据危险检测的碰撞之前在预主动安全座椅(PSS)可操作段，缩短将座椅从危险姿态改变至安全姿态的预主动安全座椅(PSS)所需的时间。
根据用于实现目的的本发明的各种示例性实施方式的、用于车辆的预主动安全座椅系统包括：车辆环境传感器，配置为：在驾驶员的车辆行驶时，检测相邻车辆的危险碰撞状况信息；多座椅传感器，配置为：检测倾斜角度、滑动移动位置以及座垫仰角中的一者或多者，作为车辆中的座椅的当前座椅姿态；多座椅电动机，配置为：产生电动机驱动力，使得通过改变倾斜角度、滑动移动位置和座垫仰角中的一者或多者，来将座椅的当前座椅姿态改变为座椅目标姿态；以及控制器，电连接到车辆环境传感器、多座椅传感器和多座椅电动机，并且配置为：在由控制器根据危险碰撞状况信息确认的危险碰撞状况下，控制电动机驱动力以将所述座椅的当前座椅姿态调节到座椅目标姿态。
作为本发明的各种示例性实施方式，车辆环境传感器是高级驾驶员辅助系统(ADAS)的部件。
作为本发明的示例性实施方式，多座椅传感器安装在座椅上，并且包括：倾斜传感器，用于检测倾斜角度；滑动传感器，用于检测滑动移动位置；以及俯仰传感器，用于检测座椅垫相对于座椅靠背的座垫仰角。
作为本发明的示例性实施方式，倾斜传感器安装在座椅的座椅靠背上，滑动传感器安装在座椅的座椅垫上，并且俯仰传感器安装在座椅垫和座椅靠背的连接部上。
作为本发明的示例性实施方式，多座椅电动机安装在座椅上，并且包括：倾斜电动机，配置为增大或减小倾斜角度；滑动电动机，配置改变滑动移动位置；以及俯仰电动机，配置为增大或减小座垫仰角。
作为本发明的示例性实施方式，倾斜电动机安装在座椅的座椅靠背上，滑动电动机安装在座椅的座椅垫上，并且俯仰电动机安装在座椅垫和座椅靠背的铰链连接部上。
作为本发明的示例性实施方式，倾斜电动机、滑动电动机和俯仰电动机是步进电动机。
作为本发明的示例性实施方式，控制器连接到座椅安全映射，座椅安全映射根据座椅的靠背角度和仰角包括危险区域和安全区域，危险区域应用为需要将当前座椅姿态改变为座椅目标姿态的映射部分。
作为本发明的示例性实施方式，控制器配置为将座垫仰角与仰角匹配，同时根据滑动移动位置将倾斜角度与靠背角度匹配，并且作为匹配结果，生成从当前座椅姿态改变至座椅目标姿态的电动机输出。
作为本发明的示例性实施方式，控制器配置为将电动机输出分类为用于改变倾斜角度的倾斜电动机输出、用于改变滑动移动位置的滑动电动机输出、以及用于改变座垫仰角的俯仰电动机输出。
作为本发明的示例性实施方式，控制器将倾斜电动机输出和滑动电动机输出同时发送到多座椅电动机，从而在根据危险检测的车辆碰撞之前，在PSS可操作段，缩短座椅目标姿态的PSS所需时间。
另外，根据用于实现目的的本发明的各种示例性实施方式的、用于提高预安全座椅速度的方法包括：在车辆行驶时，通过控制器确认通过ADAS检测的相邻车辆的碰撞危险状况；匹配映射，该映射通过将设置在座椅上的多座椅传感器检测的座椅的倾斜角度、滑动移动位置和座垫仰角中的一者或多者与座椅安全映射匹配，来确认座椅的当前座椅姿态的映射，并且该映射将所述当前座椅姿态确认为危险区域；确定座椅的倾斜角度、滑动移动位置和座垫仰角中的一者或多者的变化；以及在根据危险检测的车辆碰撞之前，在PSS可操作段中，通过控制设置在座椅上的多座椅电动机的驱动，来驱动电连接到控制器并将当前座椅姿态改变至安全区域的座椅目标姿态的多座椅电动机。
作为本发明的各种示例性实施方式，相对于座椅目标姿态，控制器将在在确认当前座椅姿态属于危险区域的情况下通过分析座椅安全映射而找到的最接近当前座椅姿态的安全区域的姿态设定为目标姿态。
作为本发明的示例性实施方式，映射的匹配包括将根据滑动移动位置的倾斜角度与座椅安全映射的靠背角度匹配，以及作为将座垫仰角匹配至座椅安全映射的仰角的结果，确认当前座椅姿态的危险区域和安全区域。
作为本发明的示例性实施方式，驱动多座椅电动机包括：调节座椅靠背角度，其改变倾斜角度的仰角；移动座椅垫的位置，其移动滑动移动位置；以及调节座椅垫俯仰，其改变座垫仰角的高度。
作为本发明的示例性实施方式，同时控制座椅靠背角度的调节和座椅垫位置的移动，从而缩短座椅目标姿态的PSS所需时间。
作为本发明的示例性实施方式，座椅靠背角度的调节包括确认倾斜角度是否不满足安全区域的目标值，以及通过驱动设置在座椅上的倾斜电动机来改变倾斜角度的仰角。
作为本发明的示例性实施方式，座椅垫的位置的移动包括确认滑动移动位置是否不满足安全区域的目标值，以及通过驱动设置在座椅上的滑动电动机来移动滑动移动位置。
作为本发明的示例性实施方式，座椅垫俯仰的调节包括确认座椅垫仰角是否不满足安全区域的目标值，以及通过驱动设置在座椅上的俯仰电动机来改变座垫仰角的仰角。
根据本发明的各种示例性实施方式的、通过提高车辆的预主动安全座椅速度的预主动安全座椅系统实现以下操作和效果。
首先，通过应用包括三个独立电动机的多座椅电动机(用于控制座椅的倾斜角度、滑动位置和仰角中的每一者)，可以加强座椅电动机的执行，与座椅的当前姿态和目标姿态之间的差异一起确定预主动安全座椅(PSS)所需时间。第二，具有加强的座椅电动机执行的多座椅电动机在碰撞风险检测定时一起控制倾斜角度、滑动位置和仰角，通过提高PSS速度使得PSS所需时间提前。第三，在通过同时驱动倾斜电动机和滑动电动机来改变座椅的倾斜角度的控制的状态下，通过俯仰电动机额外改变仰角的控制，进一步改善PSS速度提高的性能。第四，通过提高PSS速度，可以最终将碰撞危险检测定时充分地改变至安全区域，从而提高PSS技术的鲁棒性。第五，通过提高PSS速度，即使碰撞危险检测定时相同，也可以延迟PSS操作的开始时间，从而使消费者由于频繁操作而产生的抱怨最小化。
本发明的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点将通过并入本文的附图以及和附图一起说明本发明的某些原理的下述描述，而变得显而易见或被更详细的说明。
附图说明
图1是例示根据本发明的各种示例性实施方式的、应用于车辆的预主动安全座椅系统的配置的图。
图2是例示根据本发明的各种示例性实施方式的、预主动安全座椅系统的控制器的配置的图。
图3是使用根据本发明的各种示例性实施方式的、提高使用车辆的预主动安全座椅系统的预主动安全座椅速度的方法的流程图。
图4是示出根据本发明的各种示例性实施方式的车辆通过ADAS的车辆环境传感器来检测相邻车辆的状态的图。
图5是示出根据本发明的各种示例性实施方式的、在碰撞危险情况的ADAS操作状态下的预主动安全座椅系统的PSS所需时间的示例的图。
图6是示出根据本发明的各种示例性实施方式的、用于车辆的预主动安全座椅系统通过由DB构建的座椅安全映射来确认座椅目标姿态的示例的图。
图7是示出根据本发明的各种示例性实施方式的、座椅靠背倾斜角度变化和座垫位置移动状态的图，其中，在PSS所需时间内操作使用倾斜电动机和滑动电动机的预安全座椅。
图8是示出根据本发明的各种示例性实施方式的、在PSS所需时间内使用俯仰电动机的预安全座椅的座垫仰角改变状态的图。
应理解的是，附图不一定按比例绘制，而是呈现了示出本发明的基本原理的各种特征的略微简化的表示。包含在本文中的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、方向、位置和形状，将部分地由特定设计的应用和使用环境确定。
在附图中，附图标记贯穿附图中的多幅附图，指代本发明的相同或等同部分。
具体实施方式
现在对本发明的各种实施方式给出详细的参考，本发明的各种实施方式的示例在附图中示出并且在下文进行描述。尽管将结合本发明的示例性实施方式来描述本发明，但应理解的是，本描述并不旨在将本发明限制于那些示例性实施方式。另一方面，本发明旨在不仅覆盖本发明的示例性实施方式，而且还覆盖可以包括在如所附权利要求确定的本发明的精神和范围之内的各种替代、变形、等同形式和其他实施方式。
在本发明的下文中，将参考所附示例性附图详细描述本发明的示例性实施方式，并且本发明的示例性实施方式是说明性的并且可以由本发明的各种示例性实施方式所属领域的技术人员以各种不同的形式来实施，并且因此本发明的示例性实施方式不限于本文所述的示例性实施方式。
图1和图2示出应用了预主动安全座椅系统10的车辆1。
参照图1，预主动安全座椅系统10应用于座椅3，并且座椅3包括坐有驾驶员或乘客的座椅垫3A以及和用于支撑驾驶员或乘客的背部的座椅靠背3B。
然而，不同之处在于，座椅3连接到预主动安全座椅系统10，使得根据地板5通过滑动移动来移动座椅垫3A的位置，以使用仰角作为座垫俯仰来形成向上和向下移动，座椅靠背3B位于车辆1的前门/后门的中部，以相对于安装有安全带固定器7A上的B柱7，在前后方向上形成靠背角度的倾斜移动。
座椅垫3A的滑动移动与滑动电动机42相关联，座椅垫3A的座椅垫俯仰与俯仰电动机43相关联，并且座椅靠背3B的倾斜程度与倾斜电动机41相关联。
作为示例，预主动安全座椅系统10包括：预主动安全座椅系统，其通过将多座椅传感器30和多座椅电动机40应用于座椅3的多自由度座椅机构，在预主动安全座椅(PSS)所需时间内提高PSS速度。
为此，预主动安全座椅系统10包括：车辆环境传感器20、多座椅传感器30、多座椅电动机40、控制器50以及座椅安全映射60。
车辆环境传感器20是构成车辆1的高级驾驶员辅助系统9的各种传感器中的一种。在当前情况下，使用光检测和测距(LiDAR)(配置为通过测量射出光和反射后返回的时间来测量反射物的位置坐标)及摄像机(用于将道路信息拍摄为视频)等，ADAS 9作为三维类型提供车道和目标点类型的分类、道路类型的确定、以及与映射数据库相关联的相邻车辆的当前行车道和行为。
因此，车辆环境传感器20与应用于ADAS 9的传感器相同。
多座位传感器30包括三个部件：倾斜传感器31、滑动传感器32和俯仰传感器33，并且成对(in one pair)安装在座椅3上。
例如，倾斜传感器31检测相对于座椅靠背3B的靠背角度的变化作为倾斜仰角，以提供给控制器50，滑动传感器32检测在地板5上移动的座椅垫3A的滑动移动距离，以提供给控制器50，俯仰传感器33安装在座椅垫3A和座椅靠背3B的铰链连接部上，以检测相对于座椅靠背3B倾斜的座椅垫3A的仰角作为座椅垫俯仰，从而提供给控制器50。
多座位电动机40包括三个部件：倾斜电动机41、滑动电动机42和俯仰电动机43，并且成对安装在座椅3上。在当前情况下，电动机41、42、43中的每一者优选地利用配置为容易调节电动机的RPM的步进电动机。
倾斜电动机41、滑动电动机42和俯仰电动机43中的每一者形成在一起的一对齿条和小齿轮，通过使用电动机的旋转力，以调节倾斜仰角、座垫仰角和滑动移动距离。
作为示例，倾斜电动机41安装在座椅3的座椅靠背3B上，并且产生电动机的旋转力以使座椅靠背3B移动至靠近或远离B柱7，通过靠背角度的变化来改变前后方向上的倾斜仰角。滑动电动机42安装在座椅3的座椅垫3A上，并且产生电动机的旋转力以使座椅垫3A相对于地板5移动，以通过座椅垫3A的移动位置的改变来在前后方向(即，车辆的前后方向)上改变滑动位置。俯仰电动机43安装在座椅3的座椅垫3A和座椅靠背3B的铰链连接部上，并且产生电动机的旋转力，以使座椅垫3A相对于座椅靠背3B向上或向下移动，从而通过座椅垫3A的高度仰角的变化来增大或减小座垫仰角。
为此，倾斜电动机41和俯仰电动机43通过旋转齿轮(例如，正齿轮、锥齿轮、斜齿轮或蜗杆/蜗轮)将电动机的旋转力传递到座椅3的座椅靠背3B，并且滑动电动机42通过线性转换齿轮(例如齿条/小齿轮)将电动机的旋转力传递给座椅3的座椅垫3A。
因此，倾斜传感器31、滑动传感器32和俯仰传感器33的多座椅传感器30以及倾斜电动机41、滑动电动机42和俯仰电动机43的多座椅电动机40形成用于座椅3的多自由度座椅机构。
因此，多自由度座椅机构还包括：通过用倾斜角度、滑动位置和座垫仰角表示座椅的当前姿态，来确定除倾斜/滑动/座垫俯仰之外的座椅姿态的自由度。因此，多自由度座椅机构可以大大增强座椅电动机的性能，在车辆1的碰撞危险情况下与座椅3的当前姿态与目标姿态之间的差异一起决定预主动安全座椅(PSS)所需时间。
当发送由车辆环境传感器20检测的危险信号时，作为PSS控制器的控制器50控制各多座椅电动机40的电动机电压或电流，以将由多座椅传感器30检测的座椅3的当前座椅姿态改变为由座椅安全映射60提供的目标姿态。
为此，控制器50接收车辆环境传感器信号(a)和多座椅传感器信号(b)作为控制数据，输出倾斜电动机输出(d)、滑动电动机输出(e)以及俯仰电动机输出(f)作为驱动数据，并且设置有存储器以作为中央处理单元工作，存储器用于将执行提高预主动安全座椅速度(参照图4)的控制的逻辑存储为程序。
作为形成座椅3的各座椅姿态的碰撞测试结果的数据库(DB)的座椅安全映射60包括：座椅3的靠背角度(X)-仰角(Y)的线图，其中，通过对数据库(DB)的分析，座椅姿态条件包括安全区域和危险区域。
靠背角度(X)-仰角(Y)的线图设置为：用于座椅靠背3B的检测倾斜角度(即，靠背角度(X))和座椅垫3A的座垫仰角(即，仰角(Y))的匹配映射。
参照图2，控制器50可以构造为包括：座椅目标姿态设定单元51和座椅电动机驱动控制单元53。
作为示例，座椅目标姿态设定单元51将检测到的座椅靠背3B的倾斜角度和座椅垫3A的座垫仰角与座椅安全映射60的靠背角度(X)-仰角(Y)的线图匹配，并且通过提取具有匹配结果的座椅3的当前姿态和目标姿态之间的差异，来设置座椅目标姿态。
作为示例，座椅电动机驱动控制单元53使用PID控制的P和I，来控制多座椅电动机40的电动机41、42、43中的每一者的电动机电压或电流。在当前情况下，PID意味着比例(P)、积分(I)、微分(D)。
在驱动电动机41、42、43中的每一者时，座椅电动机驱动控制单元53控制各电动机电压，直到当前座椅姿态改变为目标姿态。
同时，图3至图8示出通过用于提高预安全座椅系统10的预安全座椅速度的方法，在车辆1的危险碰撞情况下，将座椅3的当前姿态改变为座椅目标姿态的状态。在当前情况下，控制主体是控制器50，控制对象是构成多座椅电动机40的倾斜电动机41、滑动电动机42和俯仰电动机43中的每一者。
参照图3，对于用于提高预安全座椅速度的方法，控制器50执行识别碰撞危险(S10)、确认映射匹配座椅姿态危险度(S20)、确认座椅目标姿态(S30)、以及驱动多座椅电动机(S40)。
作为示例，碰撞危险的识别(S10)根据在检测车辆环境传感器信息(S10-1)时生成的、与相邻车辆相关的信息，来确认驾驶员的车辆与相邻车辆之间的碰撞危险度。
参照图1和图4，车辆环境传感器20通过使用相邻车辆位置信息检测在车辆1(行驶中的车辆1)的前后和左右方向行驶的前辆100，来执行车辆环境传感器信息的检测(S10-1)，并且控制器50必要时根据相邻车辆位置信息(通过使用全球定位系统(GPS)的车辆环境传感器20发送)，来确认驾驶员车辆的位置、相邻车辆的位置以及车间距离。在当前情况下，车辆环境传感器20的相邻车辆位置信息包括：距碰撞物体的距离、相对速度和加速度，并且可以使用控制器局域网(CAN)、蓝牙或无线通信来传递该信息。
参照图5，使用车间距离，控制器50通过将碰撞危险检测(通过碰撞危险逻辑(例如，横向碰撞避免辅助(LCA)和/或向后碰撞避免辅助(BCA))来分类)分类为正面碰撞警告(FCW)和正面碰撞避免辅助(FCA)，来确认碰撞危险。
因此，控制器50将FCW的碰撞警告中的FCA的部分制动和完全制动处理设置为PSS可操作段。
作为示例，映射匹配座椅姿态危险的确认步骤(S20)根据在检测多座椅传感器信息(S20-1)时生成的车辆1的座椅3的当前座椅姿势信息来确认座椅目标姿势。
参照图1，多座椅传感器30检测倾斜传感器31的座椅靠背3B的倾斜仰角、滑动传感器32的座椅垫3A的滑动移动距离以及俯仰传感器33的座椅垫3A的座垫仰角，并且通过CAN将这些检测值提供给控制器50。
因此，控制器50利用座椅3的倾斜仰角、滑动移动距离和座垫仰角的检测值作为座椅位置当前信息，并且通过将座椅位置当前信息与座椅安全映射60匹配，来确认座椅3是处于安全区域状态还是处于危险区域状态。
作为示例，座椅目标姿态的确认(S30)利用当前状态(即，碰撞危险情况)下的座椅3的倾斜仰角、滑动移动距离和座垫仰角，来确认当前座椅姿态下的座椅目标姿态。
参照图2，控制器50执行座椅目标姿态设定单元51和座椅安全映射60之间的匹配，以确认座椅目标姿态。
参照图6，根据座椅3的倾斜、滑动和座椅垫俯仰自由度(由靠背角度(X)-仰角(Y)的线图表示)，座椅安全映射60构造成使得潜艇情形(submarine)的发生/不发生包括关于座椅姿态的危险区域和安全区域。在当前情况下，通过对座椅3的各姿态的碰撞测试或分析结果数据，来确定危险/安全区域。
作为示例，用于获得碰撞危险状况下的座椅目标姿态和预主动安全座椅(PSS)所需时间的座椅安全映射60的数据映射处理如下。
首先，当属于当前座椅危险区域的姿态“O”的安全区域的目标姿态候选假设为“A”、“B”和“C”时，“A”可以匹配为通过仅调节当前姿态下的座椅垫仰角而移动到安全区域的情况，“B”可以匹配为通过同时调节当前姿态下的座垫仰角和靠背角度而移动到安全区域的情况，“C”可以匹配为通过仅调节当前姿态下的靠背角度而移动安全区域。
因此，可以如下提取相对于“O”姿态下的“A”、“B”和“C”中的任何一者来实现座椅目标姿势所需的PSS所需时间。在当前情况下，“俯仰A(tilt A)”表示A姿态的仰角，“V_recline”表示倾斜电动机41的运行速度，“V_slide”表示滑动电动机42的运行速度，“V_tilt”表示俯仰电动机43的运行速度，并且电动机速度表示作为电动机转速的每分钟转数(RPM)。
(1)确定“O”变为“A”时PSS所需时间的等式
ΔT_A＝(tilt_A–tilt_O)/V_tilt
tilt表示俯仰；
(2)确定“O”变为“B”时PSS所需时间的等式
ΔT_B＝max{(backrest angle_B–backrest angle_O)/(V_slide+V_recline),(tilt_B–tilt_O)/(V_tilt)}
backrest angle表示靠背角度；
(2)确定“O”变为“C”时PSS所需时间的等式
ΔT_C＝(backrest angle_C–backrest_O)/(V_slide+V_recline)。
由此，“ΔT_A/ΔT_B/ΔT_C”是“ΔT_B<ΔT_C”和“ΔT_B<ΔT_A”的关系，使得可以看出，当“O”的姿态改变为“B”的姿态时，电动机的运行时间最少。
因此，可以通过在危险碰撞情况下同时驱动控制倾斜电动机41和滑动电动机42类似“ΔT_B”，来使PSS所需时间最小化，从而首先接近座椅目标姿态，然后通过控制俯仰电动机43的驱动来最终达到座椅目标姿态。
作为示例，多座椅电动机的驱动(S40)包括：调节座椅靠背角度(S50、S60)、移动座椅垫的位置(S70、S80)以及调节座椅垫俯仰(S90、S100)。
在调节座椅靠背角度(S50、S60)、移动座椅垫的位置(S70、S80)以及调节座椅垫俯仰(S90、S100)时，如参照图6所述，控制器50根据用于将PSS所需时间最小化的“ΔT_B”，同时控制座椅靠背角度的调节(S50、S60)和座椅垫位置的移动(S70、S80)，从而一起驱动构成多座椅电动机40的倾斜电动机41和滑动电动机42。
因此，构成多座椅电动机40的倾斜电动机41、滑动电动机42和俯仰电动机43的驱动可以一个接一个地单独控制，或者通过两个组合或三个组合来控制，以改变为最接近座椅3的当前姿态的安全区域的姿态。
座椅靠背角度的调节(S50、S60)包括确认倾斜是否不满足目标(S50)，以及执行倾斜电动机驱动控制(S60)。座椅垫位置的移动(S70、S80)包括确认滑动是否不满足目标(S70)以及执行滑动电动机驱动控制(S80)。在当前情况下，确认倾斜是否不满足目标(S50)以及确认滑动是否不满足目标(S70)是根据图6所示的座椅安全映射60的匹配结果来确认的值。
图7示出控制器50同时执行座椅靠背角度的调节(S50、S60)和座椅垫位置的移动(S70、S80)。
如图所示，相对于摆脱危险区域并进入安全区域所需的座椅目标姿态(座椅安全映射60中的匹配结果)，控制器50将座椅电动机驱动控制单元53的倾斜电动机输出(d)发送至倾斜电动机41，同时，将滑动电动机输出(e)发送至滑动电动机42。
因此，通过接收倾斜电动机输出(d)来驱动倾斜电动机41以产生旋转力，并且电动机旋转力通过旋转齿轮(例如，正齿轮、锥轴承、斜齿轮或蜗杆/蜗轮)传递到座椅3的座椅靠背3B，使得座椅靠背3B的倾斜角度小，倾斜角度的减小使座椅3的靠背角度(X)变窄，以使乘客的上半身紧密接触到座椅靠背3B，从而减少乘客因冲击而产生的移动，提高安全性。
同时，通过接收滑动电动机输出(e)来驱动滑动电动机42以产生旋转力，并且电动机旋转力通过线性转换齿轮(例如，齿条/小齿轮)传递到座椅3的座垫3A，使得座垫3A的滑动移动位置增加，滑动移动位置的增加进一步向前移动座椅3，使乘客的下半身与座垫3A紧密接触，从而减少乘客因冲击而产生的移动，提高安全性。
如上所述，预主动安全座椅系统10同时控制多座椅电动机40的倾斜电动机41和滑动电动机42，以使PSS所需时间最小化，从而加快到达座椅3的座椅目标姿势，因此，经证明，在危险碰撞情况下，在PSS可操作段(参照图5)期间，可以加强乘客的安全性。
座椅垫俯仰的调节(S90、S100)包括确认座垫俯仰是否不满足目标(S90)，以及执行座垫俯仰电动机驱动控制(S100)。在当前情况下，确认座垫俯仰是否不满足目标(S90)是根据通过座椅安全映射60(如图6所示)的匹配结果而确认的值。
图8示出控制器50执行座椅垫俯仰的调节(S90、S100)。
如图所示，相对于摆脱危险区域并进入安全区域所需的座椅目标姿态(座椅安全映射60中的匹配结果)，控制器50将座椅电动机驱动控制单元53的俯仰电动机输出(f)发送至俯仰电动机43。
因此，通过接收俯仰电动机输出(f)来驱动俯仰电动机43以产生旋转力，并且电动机旋转力通过旋转齿轮(例如，正齿轮、锥轴承、斜齿轮或蜗杆/蜗轮)传递到座椅3的座椅垫3A，使得座椅垫3A的座垫仰角小，座垫仰角的减小使座椅3的仰角(Y)变窄，以使乘客的下半身处于较低姿势，从而减少乘客因冲击而产生的移动，进一步提高安全性。
如上所述，已经证明，预主动安全座椅系统10在通过驱动多座椅电动机40的倾斜电动机41和滑动电动机42使PSS所需时间最小化之后控制俯仰电动机43，从而在危险碰撞部分中，在PSS可操作段(参照图5)期间，进一步加强乘客的安全性。
如上所述，根据本发明示例性实施方式，应用于车辆1的预主动安全座椅系统10实现了用于提高预主动安全座椅速度的方法，该方法通过将在危险碰撞环境(通过ADAS 9的车辆环境传感器20检测)中从多座椅传感器30的多个传感器中的每一者检测的倾斜角度、滑动移动位置和座垫仰角与座椅安全映射60匹配，来确认危险区域，并且通过控制器50组合并同时控制用于座椅3的座椅目标姿态的多座椅电动机40的多个电动机，以将危险区域转换至安全区域，从而在根据危险检测的碰撞之前，在预主动安全座椅(PSS)可操作段中，缩短座椅目标姿势的预主动安全座椅(PSS)所需的时间。
另外，与控制装置(例如，“控制器”、“控制单元”、“控制装置”或“控制模块”等)相关的术语是指硬件装置，包括配置为执行被解释为算法结构的一个或多个步骤的存储器和处理器。存储器存储算法步骤，并且处理器执行算法步骤以执行根据本发明的各种示例性实施方式的方法的一个或多个过程。可以通过非易失性存储器和处理器来实现根据本公开的示例性实施方式的控制装置，非易失性存储器配置为存储用于控制车辆的各种部件操作的算法或者关于用于执行算法的软件命令的数据，处理器配置为使用存储在存储器中的数据执行上文中描述的操作。存储器和处理器可以是单独的芯片。或者，存储器和处理器可以集成在单一芯片中。处理器可以实现为一个处理器或多个处理器。处理器可以包括各种逻辑电路和操作电路，可以根据从存储器提供的程序处理数据，并且可以根据处理结果产生控制信号。
控制装置可以是由预定程序操作的至少一个微处理器，该预定程序可以包括用于执行包括在本发明的前述各种示例性实施方式中的方法的一系列命令。
前述发明也可以体现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是存储随后可以由计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态硬盘(SSD)、硅磁盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储设备等，以及作为载波的实现(例如通过互联网传输)。
在本发明的各种示例性实施方式中，上述各操作可以由控制装置执行，并且控制装置可以配置为多个控制装置或集成的单个控制装置。
在本发明的各种示例性实施例中，控制装置可以以硬件或软件的形式实现，或者可以以硬件和软件的组合实现。
为了便于所附权利要求的解释和准确定义，术语“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内”、“外”、“向前”、“向后”用于参照图中所示特征的位置来描述示例性实施方式的特征。还应理解，术语“连接”或其派生词既指直接连接又指间接连接。
出于说明和描述的目的，上文已经呈现了对本发明的具体的示例性实施方式的描述。它们并非旨在详尽或将本发明限制在所公开的精确的实施方式，并且显然，根据上述教示可以进行若干变形和变化。选择并描述的示例性实施方式是为了解释本发明的某些原理及实际应用，以使其他本领域的技术人员能够制造并且利用本发明的各种示例性实施方式、以及替代和变形。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价形式进行限定。

Claims (18)

1.一种用于车辆的预主动安全座椅系统，所述预主动安全座椅系统包括：
车辆环境传感器，配置为：在所述车辆行驶时，检测相邻车辆的危险碰撞状况信息；
多座椅传感器，配置为：检测座椅的倾斜角度、滑动移动位置和座垫仰角中的至少一者，作为所述车辆中的座椅的当前座椅姿态；
多座椅电动机，联接到所述座椅，并且配置为：产生电动机驱动力，并且将所述电动机驱动力施加到所述座椅，使得通过改变所述座椅的倾斜角度、滑动移动位置和座垫仰角中的至少一者，将所述座椅的当前座椅姿态改变为座椅目标姿态；以及
控制器，电连接到所述车辆环境传感器、所述多座椅传感器和所述多座椅电动机，并且配置为：在由所述控制器根据所述危险碰撞状况信息确认的危险碰撞状况下，控制所述电动机驱动力，以将所述座椅的当前座椅姿态调节到所述座椅目标姿态。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的预主动安全座椅系统，
其中，所述车辆环境传感器是高级驾驶员辅助系统ADAS的部件。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的预主动安全座椅系统，
其中，所述多座椅传感器安装在所述座椅上，并且
其中，所述多座椅传感器包括：
倾斜传感器，安装在所述座椅的座椅靠背上，以检测所述倾斜角度；
滑动传感器，安装在所述座椅的座椅垫上，以检测所述座椅垫的滑动移动位置；以及
俯仰传感器，安装在所述座椅垫和所述座椅靠背的连接部上，以检测所述座椅垫相对于所述座椅靠背的座垫仰角。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的预主动安全座椅系统，
其中，所述多座椅电动机安装在所述座椅上，并且
其中，所述多座椅电动机包括：
倾斜电动机，安装在所述座椅的座椅靠背上，以增大或减小所述倾斜角度；
滑动电动机，安装在所述座椅的座椅垫上，以改变所述滑动移动位置；以及
俯仰电动机，安装在所述座椅垫和所述座椅靠背的铰链连接部上，以增大或减小所述座椅垫相对于所述座椅靠背的座垫仰角。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的预主动安全座椅系统，
其中，所述控制器连接到座椅安全映射，其中，通过所述座椅的靠背角度和仰角划分危险区域和安全区域，
其中，所述危险区域是需要将所述当前座椅姿态改变为所述座椅目标姿态的区域，并且
其中，当所述控制器确定所述倾斜角度不满足所述安全区域的目标值时，所述控制器配置为：通过驱动设置在所述座椅上的倾斜电动机，来改变所述倾斜角度的仰角，
其中，当所述控制器确定所述滑动移动位置不满足所述安全区域的目标值时，所述控制器配置为：通过驱动设置在所述座椅上的滑动电动机，来移动所述滑动移动位置，并且
其中，当所述控制器确定所述座垫仰角不满足所述安全区域的目标值时，所述控制器配置为：通过驱动设置在所述座椅上的俯仰电动机，来改变所述座垫仰角的高度。
6.根据权利要求1所述的用于车辆的预主动安全座椅系统，
其中，所述控制器连接到座椅安全映射，其中，通过所述座椅的靠背角度和仰角划分危险区域和安全区域，
其中，所述危险区域应用为所述当前座椅姿态需要改变为所述座椅目标姿态的匹配部分。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的预主动安全座椅系统，
其中，所述控制器配置为：将座垫仰角与仰角匹配，同时将根据所述滑动移动位置的倾斜角度与所述靠背角度匹配，并且作为匹配结果，控制所述多座椅电动机产生电动机输出以将当前座椅姿态改变为所述座椅目标姿态。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的预主动安全座椅系统，
其中，所述控制器配置为：将所述电动机输出分类为：用于改变所述倾斜角度的倾斜电动机输出、用于改变所述滑动移动位置的滑动电动机输出、以及用于改变所述座垫仰角的俯仰电动机输出。
9.根据权利要求8所述的用于车辆的预主动安全座椅系统，
其中，所述控制器将所述倾斜电动机输出和所述滑动电动机输出同时发送到所述多座椅电动机，从而在根据危险检测的车辆碰撞之前，在预主动安全座椅PSS可操作段中，缩短所述座椅目标姿态的预主动安全座椅PSS所需时间。
10.一种提高车辆的预主动安全座椅速度的方法，所述方法包括以下步骤：
在所述车辆行驶时，通过控制器确认由高级驾驶员辅助系统ADAS检测的相邻车辆的碰撞危险状况；
通过所述控制器匹配映射，所述映射通过将由设置在座椅上的多座椅传感器检测的座椅的倾斜角度、滑动移动位置和座垫仰角中的至少一者与座椅安全映射匹配，来确认所述座椅的当前座椅姿态，并且所述映射将所述当前座椅姿态确认为危险区域；
通过所述控制器，确定所述座椅的倾斜角度、滑动移动位置和座垫仰角中的至少一者的变化；以及
在根据危险检测的车辆碰撞之前，在预主动安全座椅PSS可操作段中，通过所述控制器，通过控制设置在所述座椅上的多座椅电动机的驱动，驱动多座椅电动机，所述多座椅电动机电连接到所述控制器并将所述当前座椅姿态改变至安全区域的座椅目标姿态。
11.根据权利要求10所述的方法，
其中，相对于所述座椅目标姿态，所述控制器配置为：将在属于危险区域的状态下通过分析所述座椅安全映射而找到的最接近所述当前座椅姿态的安全区域的姿态设定为目标姿态。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，匹配映射的步骤包括：
将根据所述滑动移动位置的所述倾斜角度与所述座椅安全映射的靠背角度匹配；以及
作为将所述座垫仰角匹配至所述座椅安全映射的仰角的结果，确认所述当前座椅姿势的危险区域和安全区域。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，驱动多座椅电动机的步骤包括：
调节改变所述倾斜角度的仰角的座椅靠背角度；
移动所述座椅的座椅垫的位置，其中，所述座椅垫使得所述滑动移动位置移动；以及
调节座椅垫俯仰，所述座椅垫俯仰改变所述座垫仰角的仰角。
14.根据权利要求13所述的方法，
其中，同时控制所述座椅靠背角度的调节和所述座椅垫的位置的移动，从而缩短所述座椅目标姿态的预主动安全座椅PSS所需时间。
15.根据权利要求13所述的方法，
其中，所述多座椅电动机包括倾斜电动机，并且
其中，所述座椅靠背角度的调节包括：
确认所述倾斜角度是否不满足所述安全区域的目标值；以及
当所述控制器确定所述倾斜角度不满足所述安全区域的目标值时，通过所述控制器，通过驱动设置在所述座椅上的倾斜电动机，来改变所述倾斜角度的仰角。
16.根据权利要求13所述的方法，
其中，所述多座椅电动机包括滑动电动机，并且
其中，所述座椅垫的位置的移动包括：
确认所述滑动移动位置是否不满足所述安全区域的目标值；以及
当所述控制器确定所述滑动移动位置不满足所述安全区域的目标值时，通过所述控制器，通过驱动设置在所述座椅上的滑动电动机，来移动所述滑动移动位置。
17.根据权利要求13所述的方法，
其中，所述多座椅电动机包括俯仰电动机，并且
其中，所述座椅垫俯仰的调节包括：
确认所述座垫仰角是否不满足所述安全区域的目标值；以及
当所述控制器确定所述座垫仰角不满足所述安全区域的目标值时，通过所述控制器，通过驱动设置在所述座椅上的俯仰电动机，来改变所述座垫仰角的高度。
18.一种非临时计算机可读存储介质，记录有用于执行根据权利要求10所述的方法的程序。
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