CN203995765U - 汽车前后排座椅距离自适应分配系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车前后排座椅距离自适应分配系统，包括前排座椅、后排座椅以及控制所述前排座椅移动的调节电机，还包括：测距传感单元，用于探测并反馈后排座椅中乘客的膝盖与前排座椅之间的当前脚部空间数据；距离分配处理单元，用于接收所述测距传感单元反馈的当前脚部空间数据，并根据反馈的当前脚部空间数据调节所述电机，以实现汽车前后排距离的自动分配。该系统方便实用，全自动，并且能够根据乘客检测单元确认各座椅的乘坐情况并根据实际乘坐情况分配前后排距离，智能化程度高。

Description

汽车前后排座椅距离自适应分配系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车前后排座椅距离自适应分配系统，尤其用于自动调整汽车前排座椅在车厢内的位置。

背景技术

在汽车领域中，汽车座椅可以根据乘客身高体型的不同而进行人性化调整，常见的，在前排座椅的侧下方设置有手动或电动调节器，前排乘客可以通过操作这些调节器调整前排座椅在车厢内的前后位置。

然而，对于手动调节器的调整方式需要前排乘客侧腰或倾斜身体摸索到手动调节器，然后才能进行手动调整，对于老年人和孕妇而言，侧腰或倾斜身体并不是一件容易的事，且可能需要多次调节才能调整到最舒适的位置。对于电动调节器，虽然乘客可以方便的调整座椅位置，但是其和手动调节器一样具有以下不足之处：由于汽车后排座椅往往被设计成固定的，所以当前排乘客将前排座椅过多地向后移动时，后排乘客放置脚部的空间会被侵占，尤其是后排乘客往往出于礼貌不好意思让前排乘客向前调整座椅位置，以致陷入一种尴尬的境地。

此外，现有技术中虽然存在在前排座椅的后侧或边侧设置有供后排乘客调整前排座位的装置，例如老板键，但是该装置仍然具有以下缺点1）调整座椅位置时，后排乘客必须持续按住开关，而且必须随着前排座椅的前移不断伸长手臂，不仅操作吃力，而且乘客体验较差；2）仍然无法解决前后排乘客座椅位置合理调节和分配的问题。

实用新型内容

值得注意的是，本实用新型的目的在于克服背景技术中已经发现的上述缺点。

为了这个目的，根据本实用新型提出了一种汽车前后排座椅距离自适应分配系统，通过如下技术方案实现：

该汽车前后排座椅距离自适应分配系统包括前排座椅、后排座椅以及控制前排座椅移动的调节电机，并且还包括：

测距传感单元，用于探测并反馈后排座椅中乘客的膝盖与前排座椅之间的当前脚部空间数据；

距离分配处理单元，其接收测距传感单元反馈的当前脚部空间数据，并根据反馈的当前脚部空间数据调节所述电机，以实现汽车前后排距离的自动分配。

因为这些配置，该系统通过测距传感单元自动检测后排乘客的当前脚部空间数据，并通过距离分配处理单元自动分配适合于后排乘客的脚部空间参数给调节电机，以便调节电机对前排座椅的位置进行自动调节。该系统简化了调节座椅位置的操作，有效确保后排乘客具有充足的脚部空间，提升了整车的自动化程度和智能化程度。

在根据本实用新型的汽车前后排距离自适应系统的不同实施例中，我们可以依赖以下配置中的一个和/或多个：

进一步，该系统还包括从重量传感器、压力传感器和摄像头中选择的乘客检测单元，用于掌握车内的乘坐情况，各类乘坐情况包括例如是否每个座椅中都乘坐有乘客，或者是否只有一个座椅中乘坐有乘客，或者是否有物件被放置在座椅垫或汽车地板上，以便根据实际情况为后续的前后排距离分配做好准备。

进一步，距离分配处理单元结合乘坐情况调整前述调节电机，以便在前排无乘客时为后排乘客分配最大脚部空间，以及在前后排都具有乘客时为前后排分配折中的脚部空间。

进一步，该系统还包括触发单元，该触发单元为车门，车门的开启和/或关闭对应触发距离分配处理单元工作的触发事件。

进一步，测距传感单元从红外传感器和超声波传感器和光电传感器和激光测距传感器和光学式测距传感器以及其他传感器中选择。

进一步，测距传感单元包括安装在前排座椅背面中部位置的第一组测距传感单元，以便对后排乘客的膝盖区域进行探测。

进一步，测距传感单元包括安装在前排座椅底部并且面向后排座椅的第二组测距传感单元，以便对后排乘客的脚尖区域进行探测。

进一步，测距传感单元由外罩包裹，以起到保护传感器的作用。

进一步，上述调节电机包括座椅位移调节电机和座椅靠背斜率调节电机，座椅位移调节电机用于调整前排座椅的位置，座椅靠背斜率调节电机用于调整所述前排座椅的靠背斜率。

进一步，距离分配处理单元对所述反馈的当前脚部空间数据进行计算，并将计算结果转换成与上述调节电机的电机主轴须旋转的圈数相对应的参数，以便准确调节前排座椅的位置。

进一步，该系统还包括提示器，提示器设置在前排座椅背面，当前排座椅自动向后移动前，提示器以声和/或光的形式提示后排乘客注意，以免夹到后排乘客的脚。

进一步，提示器包括显示屏，在前排座椅自动向后移动之前，提示器通过显示屏显示出信息来提示后排乘客注意。

进一步，该系统包括三排以上座椅，每两排座椅之中靠近汽车正前方的座椅都具有调节电机并根据距离分配处理单元的输出实现前后排距离的自适应分配。

该汽车前后排座椅距离自适应分配系统通过传感器探测乘客的位置，并将当前脚部空间数据传输至距离分配处理单元，距离分配处理单元经运算后调节电机，控制调节电机的运转带动前排座椅移动至适当的位置，一方面保证后排乘客具有舒适的脚部空间，另一方面保证前排乘客乘坐舒适，实现前后排距离自适应分配。该系统方便实用，全自动，并且能够根据乘客检测单元确认各座椅的乘坐情况并根据实际乘坐情况分配前后排距离，智能化程度高。

附图说明

应理解的是，在本实用新型中，除明显矛盾或不兼容的情况外，全部特征、变形方式和/或具体实施例可以根据多种组合相结合。

通过阅读以下作为非限制性说明的具体实施例，并结合附图，本实用新型的其它特征和优点将显而易见，图中：

- 图1是示出了安装有根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的汽车的车厢内部透视图；

- 图2是示出了根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的结构示意图；

- 图3-1是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的第一类乘坐场景中的第一种情况示意图；

- 图3-2是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的第一类乘坐场景中的第二种情况示意图；

- 图3-3是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的第一类乘坐场景中的第三种情况示意图；

- 图4-1是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的第二类乘坐场景中的第一种情况示意图；

- 图4-2是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的第二类乘坐场景中的第二种情况示意图；

- 图4-3是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的第二类乘坐场景中的第三种情况示意图；

- 图5是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的第三类乘坐场景示意图；

- 图6是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的第四类乘坐场景示意图；

- 图7-1是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的第五类乘坐场景中的第一种情况示意图；

- 图7-2是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的第五类乘坐场景中的第二种情况示意图；

- 图7-3是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的第五类乘坐场景中的第三情况示意图；- 图8是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统针对第一类乘坐场景所做出的自动分配示意图；

- 图9是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统针对第二类乘坐场景所做出的自动分配示意图；

- 图10是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统针对第三、四及五类乘坐场景所做出的自动分配示意图；

- 图11是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统的工作步骤流程图；

- 图12是根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统中测距传感单元测量当前脚本空间数据的坐姿检测示意图。

具体实施方式

应理解的是，上述附图并非真实比例，而仅仅是用于说明本实用新型基本原理的多种优选特征的简图。本实用新型所公开的设计特征，例如尺寸、方向、定位和形状根据具体应用和使用环境确定。

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。在这些附图中，相同的参考号是指在所有附图中本实用新型的相同或等效元件。

参照图1，在图1的非限制性示例中，汽车安装有根据本实用新型实施例的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其中前排座椅7连接调节电机，后排座椅8固定不动。前排座椅7下方设置有滑轨，所述调节电机的电机主轴转动以带动前排座椅7沿滑轨前后移动。

进一步，调节电机不仅包括调节前排座椅位置的座椅位移调节电机，还包括座椅靠背斜率调节电机，该系统根据具体情况调节座椅的位置和靠背的斜率。

在前排座椅面向后排乘客的一面安装有第一组测距传感单元11，在前排座椅底部设置有朝向后排座椅的第二组测距传感单元12，测距传感单元选自红外传感器和/或超声波传感器和/或光电传感器和/或激光测距传感器和/或光学式测距传感器和/或多种传感器相结合。结合图12，其中第一组测距传感单元指向后排乘客膝盖区域，用于测量前排座椅靠背和后排乘客膝盖区域之间的距离L1；第二组测距传感单元指向后排乘客脚尖区域，用于测量前排座椅底部与后排乘客脚尖区域之间的距离L2。这两组测距传感单元的测量数值L1和L2构成后排乘客的当前脚步空间数据，且通过计算距离L1和距离L2之间的差值Δ能够确定出后排乘客的坐姿，以图12为例可看出Δ越大表示后排乘客的坐姿越慵懒，即后排乘客的脚部舒展程度越大。优选的，测距传感单元由外罩包裹，以起到保护作用。

另外，该实施例中的系统还包括乘客检测单元2，乘客检测单元2从重量传感器和压力传感器中选择，在本实施例中乘客检测单元为压力传感器，其安装在座椅的靠背和座垫中且优选地被座椅蒙皮包裹。优选的，多个重量传感器、压力传感器的安装点为人体乘坐在座椅上受力较大的常见接触点，如臀部和背部接触点，以此检测各个座椅并通过对比各压力传感器检测到的压力值判断各个座椅的乘坐情况。乘坐情况指各座椅是否有乘客乘坐。在实际应用中，除了乘客乘坐在座椅上的情形外，还存在物件被放置在座椅上的可能。据此，本实用新型的乘客检测单元在判断座椅的乘坐情况时，首先通过所测量得到的数据与实验室中所记录的乘客乘坐在座椅上的模拟数据相对比，以排除所测对象为物件的情况。优选的，乘客检测单元和测距传感单元合作测量，例如当测距传感单元未测量到的后排乘客的膝盖或脚部时，显然后排座椅并无乘客，据此可便捷地快速地作出排除决定。此外，乘客检测单元也可采用安装在被测座椅前上方的摄像头或热成像仪，并通过内置的程序判断成像是就坐在座椅上的乘客还是被放置在座椅上的物件。

另外，该实施例中的系统还包括触发单元，触发单元为车门，车门的开和/或关对应触发事件，通过结合乘客检测单元的探测结果，该系统不仅能够确定出各个座椅是否有乘客乘坐还能确定出各个乘客的乘坐顺序，例如，当车门打开时，该系统默认将有乘客要坐入车厢内，以此推测出可能发生的乘坐场景。乘坐场景指在汽车应用过程中，由于前后排乘客上车顺序不同，尤其是当前后排乘客先后在不同地点不同时间上车时所产生的多种场景。

结合图1和图2， 该实施例中的系统还包括距离分配处理单元，其作为核心部件被设置在前排座椅靠背中，并被起到保护作用的椅背外罩覆盖。该距离分配处理单元与测距传感单元、乘客检测单元以及作为触发单元的车门相连并且具有预设程序，该距离分配处理单元根据乘客检测单元和触发器发送的数据判断出当前的乘坐场景，然后结合由测距传感单元测量得到的当前脚部空间数据计算出待传输给调节电机的参数或信号，优选的该信号为电信号，所述信号用于控制调节电机的正转、反转以及停止。

现结合乘客乘坐汽车时可能出现的五类常见的乘坐场景，对该系统的工作方式进行说明，针对这五类乘坐场景，该系统的自动分配状态分别是：

第一类乘坐场景：前后排都无乘客，后排车门打开；其中，由于前排座椅前一次自动/手动调整完毕后所停留的位置和靠背倾角不同，可能出现如图 3-1、3-2、3-3所示的三种可能情况。出现该类场景时，该系统默认有乘客要坐入后排座椅。其中，后排车门被打开时向距离分配处理单元发送一个触发信号，通知该距离分配处理单元可能有乘客要坐入后排座椅，然后该距离分配处理单元向调节电机发送信号，使得前排座椅自动向前移动至最远离后排座椅的位置并且调节前排座椅的靠背倾角，使靠背向前方倾靠，为后排乘客提供出最大脚部空间，自动分配完成后，如图8所示。

第二类乘坐场景：前后排都无乘客，前排车门打开；其中，由于前排座椅前一次自动/手动调整完毕后所停留的位置和靠背倾角不同，可能出现如图4-1、4-2、4-3所示的三种可能情况。出现该场景时，该系统默认有乘客要坐入前排座椅。其中，前排车门被打开时向距离分配处理单元发送一个触发信号，通知该距离分配处理单元可能有乘客要坐入前排座椅，然后该距离分配处理单元向调节电机发送信号，使得前排座椅自动向后移动至预先设置的前排乘客可舒适乘坐的位置并且调节前排座椅的靠背倾角，使靠背略微向后方倾靠至预先设置的前排乘客可舒适乘坐的角度，自动分配完成后，如图9所示。

第三类乘坐场景：后排乘坐有乘客，过后前排车门打开；出现该场景时，由于之前后排坐有乘客，所以前排座椅如第一类自动分配状态所示被推向最远离后排座椅的位置并且椅背被倾斜，如图5所示。当前排车门被打开时，前排车门向距离分配处理单元发送一个触发信号，通知该距离分配处理单元可能有乘客要坐入前排座椅。这时前排座椅自动从最远离后排座椅的位置向后方移动到中间位置以便于乘客坐入前排座椅，同时靠背倾角恢复到复位位置，处于复位位置时椅背与汽车行驶方向间的夹角为105°到115°，优选为110 °，以便每次测量的当前脚部空间数据具有统一标准。之后当乘客检测单元确认乘客坐定后，测距传感单元将所测得的当前脚部空间数据实时输入至距离分配处理单元，距离分配处理单元将测得的数据与预设值比较，从而控制调节电机移动前排座椅的位置，直至当前数据落入预设值范围内后停止。例如当L1远大于L2时可知后排乘客的坐姿非常慵懒，说明前排座椅具有向后移动的空间，当前排座椅渐渐向后移动时L1与L2之间的差值Δ逐渐缩小，当Δ缩小到Δ预设值范围内时，前排座椅停止移动。在另一种实施例中，通过比较L1与L1预设值之间的差值确定前排座椅的调整程度，优选的该预设值大体为200mm，即当L1缩小为200mm时，前排座椅停止移动。系统完成自动分配后，如图10所示。

第四类乘坐场景：前排乘坐有乘客，过后后排车门打开；出现该场景时，由于之前前排坐有乘客，所以前排座椅如第二类自动分配状态所示被调整至前排乘客可舒适乘坐的位置，如图6所示。当后排车门被打开时，后排车门向距离分配处理单元发送一个触发信号，通知该距离分配处理单元可能有乘客要坐入后排座椅，并且驱动调节电机使前排座椅向前移动至中间位置以便后排乘客坐入后排座椅，之后当乘客检测单元确认后排乘客坐定后，以优先考虑后排乘客具有充足脚部空间为前提自动调整前排座椅的位置，即通过测距传感单元实时检测差值Δ和/或距离L1，当差值Δ和/或距离L1增大到预设值范围内时说明后排乘客已具有充足的舒适脚部空间。系统完成自动分配后，如图10所示。

第五类乘坐场景：前后排都无乘客，且前后排车门大体同时打开；其中，由于前排座椅前一次自动/手动调整完毕后所停留的位置和靠背倾角不同，可能出现如图7-1、7-2、7-3所示的三种可能情况。出现该场景时，系统默认前后排都将有乘客乘入。该系统首先将前排座椅自动调整到预先设置的便于前后排乘客坐入车内的中间位置，然后当乘客检测单元探测到前后排乘客都坐定在座椅上时，测距传感单元开始检测后排乘客当前所具有的脚部空间数据，然后距离分配处理单元测计算出是否满足预设值，即是否需要调节前后排座椅的间距；如果不需要调节则不向调节电机输出信号，如果需要调节则向调节电机输出正转或反转信号，以便带动前排座椅向前或向后移动实现前后排座椅之间距离的自适应分配。需要注意的是，本实用新型优先考虑后排乘客的需求。系统完成自动分配后，如图10所示。

为了在各场景中都实现最优分配前后排座椅间的距离，本实用新型实施例中的汽车前后排座椅距离自适应分配系统通过乘客检测单元和车门的开关判断当前的乘坐场景，然后结合测距传感单元的测量值由距离分配处理单元输出信号控制调节电机正转或反转，从而带动前排座椅自动调整到理想位置。

测距传感单元实时检测，当检测到当前脚部空间数据与预设值相同时，该系统使调节电机停转。另外该系统也可一次检测后通过预设程序将当前座椅的位置与预设位置之间的距离转化为电机需继续旋转的时间或圈数。

该系统还包括提示器10，提示器10设置在前排座椅7背面并且与距离分配处理单元连通，其能发出声和/或光提示后排乘客注意，尤其是该提示器为带有发声装置如音箱、蜂鸣器等的显示屏，以免夹到后排乘客的脚，具体工作方式将在下文加以描述。

如图11所示，本实施例中该汽车前后排座椅距离自适应分配系统的工作步骤至少包括：

步骤1）：汽车发动后，该系统通电，通过乘客检测单元确认各个座椅的乘坐情况；

步骤2）：通过触发单元判断有无触发事件；

步骤3）：根据步骤1）和2）确定乘坐场景；

步骤4）：根据步骤3）确定的乘坐场景，结合测距传感单元测得的当前脚部空间数据通过调节电机调整前排座椅的位置和/或椅背倾角；

步骤5）：汽车行驶后，该系统进入待机状态；

步骤6）：汽车进入待行驶（停靠）状态后，重复步骤1）直至汽车熄火。

在上述步骤4）中，还包括根据乘坐场景进行的前排座椅返回中间位置的步骤，以防止因前次座椅调整的幅度过大而造成前排或后排空间过小导致乘客难以入座的极端情况发生。

在上述步骤3）和4）之间，还能包括前排座椅椅背的复位步骤，以便测距传感单元每次测量的区域都是固定的。

另外，在上述步骤4）中，还包括正常坐姿检测步骤，当距离L1等于L2时，该系统确定后排乘客处于正常坐姿，反之系统确定后排乘客处于非正常坐姿，以便在调节电机前通过提示器10提醒后排乘客注意调整坐姿，以免前排座椅7在移动过程中夹到后排乘客的脚。

可选的，测距传感单元通过活动底盘安装到前排座椅中，该活动底盘具有万向轴的结构，通过转动对多个方向进行探测。在另一种实施例中，汽车前后排座椅距离自适应分配系统包括至少三排座椅，其中最后一排座椅固定在车厢内，其它排座椅都安装有测距传感单元和距离分配处理单元，以便通过调节电机调整自身在车厢内的位置，自动分配各前后排之间的距离。

以上实施例仅作为实例，不对本实用新型的范围起到限定作用。本领域技术人员在此基础上，可以在本实用新型权利要求的保护范围内，预想到能实现相同功能的其它实施方式。

本领域技术人员掌握多种实施例及多种变形及改进。尤其是，需明确的是，除明显矛盾或不兼容的情况外，本实用新型的上述特征、变形方式和/或具体实施例可以相互结合。所有这些实施例及变形及改进都属于本实用新型的保护范围。例如，可以选择地，该系统也能够安装有开关或手动调节电机，这样尤其在无后排乘客时有利于前排乘客根据自己的需要将前排座椅设置在任意位置。

Claims (13)

1.一种汽车前后排座椅距离自适应分配系统，包括前排座椅（7）、后排座椅（8）以及控制所述前排座椅移动的调节电机，其特征在于，所述系统还包括：

测距传感单元，其用于探测并反馈后排座椅中乘客的膝盖与前排座椅之间的当前脚部空间数据；

距离分配处理单元，其接收所述测距传感单元反馈的当前脚部空间数据，并根据所述反馈的当前脚部空间数据调节所述电机，以实现汽车前后排距离的自动分配。

2.根据权利要求1所述的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其特征在于，所述系统还包括从重量传感器、压力传感器和摄像头中选择的乘客检测单元（2），用于确定车内的乘坐情况，所述乘坐情况限定为各个座椅中是否乘坐有乘客。

3.根据权利要求2所述的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其特征在于，所述距离分配处理单元结合所述乘坐情况调节所述电机。

4.根据权利要求3所述的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其特征在于，所述系统还包括触发单元，所述触发单元为车门，所述车门的开启或关闭对应触发所述距离分配处理单元工作的触发事件。

5.根据上述任一项权利要求所述的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其特征在于，所述测距传感单元从红外传感器和超声波传感器和光电传感器和激光测距传感器和光学式测距传感器中选择。

6.根据权利要求5所述的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其特征在于，所述测距传感单元包括安装在前排座椅背面中部位置的第一组测距传感单元（11）。

7.根据权利要求6所述的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其特征在于，所述测距传感单元包括安装在前排座椅底部并且面向后排座椅的第二组测距传感单元（12）。

8.根据权利要求5所述的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其特征在于，所述测距传感单元由外罩包裹。

9.根据权利要求5所述的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其特征在于，所述调节电机包括座椅位移调节电机和座椅靠背斜率调节电机，所述座椅位移调节电机用于调整所述前排座椅的位置，所述座椅靠背斜率调节电机用于调整所述前排座椅的靠背斜率。

10.根据权利要求5所述的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其特征在于，所述距离分配处理单元对所述反馈的当前脚部空间数据进行计算，并将计算结果转换成与所述调节电机的电机主轴须旋转的圈数相对应的参数。

11.根据权利要求5所述的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其特征在于，所述系统还包括提示器（10），所述提示器（10）设置在所述前排座椅背面，在所述前排座椅自动向后移动之前，所述提示器以声或光的形式提示后排乘客注意。

12.根据权利要求11所述的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其特征在于，所述提示器包括显示屏，在所述前排座椅自动向后移动之前，所述提示器通过所述显示屏显示出信息来提示后排乘客注意。

13.根据权利要求5所述的汽车前后排座椅距离自适应分配系统，其特征在于，所述系统包括三排以上座椅，每两排座椅之中靠近汽车正前方的座椅都具有调节电机并根据所述距离分配处理单元的输出实现前后排距离的自动分配。