智能化汽车安全座椅系统技术方案

一种智能化汽车安全座椅系统，用于汽车防撞和汽车碰撞时对车乘人员进行防护，可提高汽车防撞安全性能的装置。由测速系统、测距系统及控制系统共同作用实现动态安全车距检测，由制动监测系统和提醒系统完成制动提醒功能。能在准确预测有碰撞危险时，以在碰撞之前带动车乘人员后倾的方式实现危害避让。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种汽车装置，尤其是一种装配于汽车的对车乘人员进行保护，降低碰撞危害的汽车安全座椅系统。
技术介绍
就减轻车内乘员在汽车碰撞事故中因碰撞所受到的伤害而言，目前国内外降低汽车碰撞事故危害的方法主要有安装安全带、装置安全气囊、转向机构安装吸能装置以及采用普通汽车安全座椅等方法，如专利号CN00201639. 7、CN01244730. 7、CN98118131. 7、CN200810000504. 8、CN99237874. 5等都是关于汽车安全座椅的。上述方法的共同特点是汽车安全座椅没有与车距测量、测速系统相结合，没有采用动态的安全车距计算方法，无法在碰撞发生之前加以分析和预测，以采取相应措施。这些汽车安全座椅只能在碰撞发生后瞬间启动而工作，不能提前预测危险和提前采取防护措施，属于被动安全范畴，防护能力有限。
技术实现思路
目的本技术的目的是提供一种能够预测危险提前采取避险措施的智能化汽车安全座椅。其能动态地测定安全车距，并可分析判断是否有碰撞危险，在有危险的情况下，能够将驾乘人员稳固于汽车座椅靠背上并以带动其后倾的方式降低碰撞危害。实现方法本技术的目的是这样实现的一种智能化汽车安全座椅系统，由测距系统、测速系统、控制系统、制动检测系统、制动提示系统以及汽车座椅构成；其中，汽车座椅除包括普通汽车座椅结构之外，还有安全头枕I、安全架2、销孔3、导管4、回转弹簧5、横杆6、下拉弹簧7、电磁离合器8、电动机9、蜗杆10、蜗轮11、转轴12、导向圈13 ;其特征是安全架2为可收放式的，安装于座椅两侧，采用单片机自动控制，以电磁销作为开关，以弹簧作为动力源。汽车行驶过程中，测速系统实时地对汽车行驶速度进行检测，并将测得的结果输入控制系统；同时，测距系统不断地发射和回收超声波信号，将测定的时间间隔信号T输入控制系统，经控制系统的计算模块计算出车距，从而计算出安全车距；同时，制动传感器可将制动踏板的受力信号输入控制系统，经系统分析判断在行车辆是否处于制动状态。根据这一些列信息，控制系统给汽车座椅和制动提示系统发出相应的指令，以实现预期功能。当实际距离等于安全距离，并且实际距离有减小趋势时，控制系统开始判断驾驶员是否已经采取制动。若已经制动，则为安全状态，不需要启动智能化座椅系统；若没有制动，则控制系统立即通过制动提示系统以语音和字幕的形式提醒驾驶员制动，与此同时，启动汽车安全座椅。有益效果I、采用微电脑控制、电力驱动实现智能化、自动化；2、采用新颖的动态安全车距计算方法，使得安全车距精准化；3、集提醒与防护功能于一身，有利于进一步提高防护效果；4、在危险发生之前采取防护措施，效果更佳。附图说明以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。图I是本技术的工作原理图。·图2是本技术的工作流程图。图3是本技术的结构图。图4是动态安全车距检测过程示意图。具体实施方式如图I所示，智能化座椅系统由测距系统、测速系统、控制系统、制动检测系统、制动提示系统以及汽车座椅构成。测距系统、测速系统和控制系统共同作用实现危险预测，控制系统、制动检测系统和制动提示系统共同作用实现避险。汽车行驶过程中，测速系统实时地对汽车速度进行检测，并将测得的结果以数字量的形式输入控制系统；与此同时，超声波测距系统不断地发射和回收超声波信号，将测定的时间间隔信号T输入控制系统，经控制系统的计算模块计算出车距。单片机计算模块则根据这些信息计算出安全车距。另外，制动传感器可将制动踏板的受力信号输入控制系统，经系统分析判断在行车辆是否处于制动状态。根据这一系列信息，控制系统给汽车座椅和制动提示系统发出相应的指令，以实现预期功能。如图2所示，是本技术的工作流程，其中VI、SI、V2、S2、V相、VB、S实、S安等符号的意义及相关计算过程附图4的介绍中给出。当实际距离等于安全距离并且实际距离有减小趋势时，控制系统开始判断驾驶员是否已经采取制动。其判断原理是，在汽车制动踏板或其他相关的位置安置制动传感器，并将制动传感器信号输入控制系统，控制系统可根据传感器信号判断是否已经制动。若已经制动，则为安全状态，不需要启动智能化座椅系统；若没有制动，则控制系统立即通过制动提示系统以语音和字幕的形式提醒驾驶员进行制动。由于从收到提示信号到加速度增长到最大值需要一定的时间，这对于疲劳驾驶、酒后驾驶的驾驶员而言可能来不及制动就已经发生了碰撞事故，为了保障安全，在提示信号的发出同时相应启动智能化座椅系统。如图3所示，汽车座椅除包括普通汽车座椅结构之外，还有安全头枕I、安全架2、销孔3、导管4、回转弹簧5、横杆6、下拉弹簧7、电磁离合器8、电动机9、蜗杆10、蜗轮11、转轴12、导向圈13。安全架2为可收放式的，安装于座椅两侧，采用单片机自动控制，以电磁销作为开关，以弹簧作为动力源。导管4和导向圈13共同作用，将安全架2的运动方向限制在圆周方向和上下方向。在行车辆处于安全行驶状态时，安全架2可通过外力卷收于安全头枕I后方，此时回转弹簧被预紧270°角，下拉弹簧处于拉伸状态，分别由圆周限位电磁销和上下限位电磁销锁止；当接到启动座椅的指令时，圆周限位电磁销的电磁线圈通电产生磁力将销吸出，安全架在回转弹簧的预紧弹力作用下向沿圆周方向回转270°角，继而上下限位电磁销的线圈通电产生磁力将销吸出，在下拉弹簧的作用下，安全架下降，即可将乘员固定于座椅靠背上。其中安全架2通过横杆6连接于下拉弹簧7，安全架2可独立旋转。当电动机9接到指令即开始转动,通过蜗杆蜗轮机构带动转轴12旋转，当电磁离合器8通电接合，即可使座椅靠背后倾。如图4所示，采用动态车距检测模型，其特点如下所述。设A车、B车在同一道路上直行，A车以Vx跟随B车之后，这里视B车为汽车(实际中也可能不是汽车而是其他任意物体)。设在tl时刻测速系统测得A车速度为Vl，超声波测距系统测得A车与B车之间的距离为SI，经过At时间后，即在t2时刻A车的速度为V2，A车与B车之间的距离为S2，在Λ t时间内，A车、B车驶过的位移为Λ S，A车、B车驶过的路程分别为SA、Sb, A车、B车的相对速度为V相。(I)当SI > S2，即经Λ t时间后，A车、B车之间的距离减小若AS > SA，表明A车、B车相向行驶，则有V相=VVb，由此得到Vb=V # _ Va (负向)； SAS= Sa，表明B车是静止不动的，此时Vb=O ；若AS < SA，表明A车、B车同向行驶，则有V相=VA_VB，由此得到Vb= Va - V相(正向)。(2)当S1=S2，即经Λ t时间后，A、B之间的距离不变，说明Va=Vb且同为正方向。(3 )当SI〈S2，即经Λ t时间后，A、B之间的距离变大，说明A、B同向行驶，且VA〈VB，此时V相=Vb - Va,由此得到Vb= Va+ V相(正向)。上述分析可归纳为SI > S2时，Vb= Va - V相(“ + ”表不速度方向为正方向”表不负方向，下同);SI = S2 时，Vb=Va ；SI < S2 时，Vb= Va+ V相。若设A车、B车驾驶员反应时间分别为T1、T2，A、B两车制动协调时间TA、TB，减速度增长时间为Ta、Tb，持续制动时间为Tx、Τ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化汽车安全座椅系统，由测距系统、测速系统、控制系统、制动检测系统、制动提示系统以及汽车座椅构成；其中，汽车座椅除包括普通汽车座椅结构之外，还有安全头枕（1）、安全架（2）、销孔（3）、导管（4）、回转弹簧（5）、横杆（6）、下拉弹簧（7）、电磁离合器（8）、电动机（9）、蜗杆（10）、蜗轮（11）、转轴（12）、导向圈（13）；其特征是安全架（2）为可收放式的，安装于座椅两侧，采用单片机自动控制，以电磁销作为开关，以弹簧作为动力源。

【技术特征摘要】
1 一种智能化汽车安全座椅系统，由测距系统、测速系统、控制系统、制动检测系统、制动提示系统以及汽车座椅构成；其中，汽车座椅除包括普通汽车座椅结构之外，还有安全头枕(I)、安全架(2)、销孔(3)、导管(4)、回转弹簧(5)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张吉康，
申请(专利权)人：张吉康，
类型：实用新型
国别省市：