公开/公告号CN101393433A
专利类型发明专利
公开/公告日2009-03-25
原文格式PDF
申请/专利权人 浙江天成座椅有限公司;
申请/专利号CN200710140648.9
申请日2007-09-21
分类号G05B19/04(20060101);G05B19/42(20060101);
代理机构11139 北京科龙寰宇知识产权代理有限责任公司;
代理人孙皓晨
地址 317200 浙江省天台县天台经济开发区浙江天成座椅有限公司
入库时间 2023-12-17 21:40:45
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2011-11-23
专利权的转移 IPC(主分类):G05B19/04 变更前: 变更后: 登记生效日:20110929 申请日:20070921
专利申请权、专利权的转移
2011-08-03
授权
授权
2009-05-20
实质审查的生效
实质审查的生效
2009-03-25
公开
公开
技术领域
本发明涉及的是一种汽车座椅的调整系统,特别涉及的是一种车座椅舒适性安全性监测控制系统以及方法。
背景技术
对于经常乘坐汽车的人(如驾驶员)来说,如何即舒适又安全的运行在路上,一直是许多汽车设计开发人员不断努力追求的方向,请参阅图8所示,其为现有的关于驾驶过程中的所需采集的位置参数的示意图,其中的A、B......M、N为需要采集的参数,根据个体的几何特征以及汽车的驾驶室的结构获得关于乘坐人员的健康模型,也就是这些参数的范围,因此一般都要在确定了具体的对象(人和车)之后才能确定;请参阅图6、图7所示,这是在垂直和水平方向上,加权加速度、频率时间与人生理疲劳的关系图,可以说明的是人们已经开始研究在哪种驾驶或乘坐状态下,即满足舒适性又满足安全性的状态,基于这种生理科学的研究成果已经把这种健康模型参数建立起来了,通过当前的乘坐环境情况就可以,预测人体在几小时之后可能会感到的不适和受到的伤害;
但是如何基于已经建立起来的健康模型参数,对现有汽车进行改造,提取相应的状态参数,如何确认是否符合模型参数的要求,以及如何进行调节,如何与汽车通讯系统分享数据和信息,共同来控制和改变汽车及座椅的动态性能和舒适性和安全性状况,都是本领域人员正在摸索和期待突破的方向。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种汽车座椅舒适性安全性监测控制系统以及方法,用以克服上述缺陷。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案在于,首先提供一种汽车座椅舒适性安全性监测控制系统,其包括一座椅本体,还包括:一传感器组,其由复数个传感器组成,所述的传感器设置于所述座椅本体上,用以采集表征乘坐人员状态的各种参数数据;
一数据传输单元,其将所述的传感器组获得参数数据进行转换并传输;
一处理器单元,其接收数据传输单元传输过来的参数数据,通过内部预设的程序,转换为相应的状态参数,并发出控制指令;
一执行单元,其接收所述处理器单元的控制指令,调整座椅本体在汽车内部的姿态和位置;
其中,所述的传感器组包括:位置传感器、转角传感器、压力传感器、红外线传感器、加速度传感器以及温度传感器其中任意两种、三种、四种或五种的组合;
其中,所述的数据传输单元为RS232或是CAN总线传输结构;
其中,还包括一显示单元,所述的显示单元为一独立的显示器或汽车自身的仪表显示器,所述的处理器单元与所述的显示单元相连接,用以显示状态参数;
其中,其特征在于,所述的处理器单元为汽车控制器;
其中,所述的执行单元为电机执行机构、气压传动机构或液压传动机构其中之一或其中两者组合;
其次提供一种汽车座椅舒适性安全性监测控制方法,其是通过上述的汽车座椅舒适性安全性监测控制系统实现的,其包括的步骤为:
步骤a:系统初始化;
步骤b:传感器组采集多种参数数据;
步骤c:处理器单元对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤d:与一预设健康模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行上述步骤b,否则执行下述步骤e;
步骤e:提示乘坐人员进行人体姿态调整;
步骤f:传感器组采集多种参数数据;
步骤g:处理器单元对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤h:与一预设健康模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行上述步骤b,否则执行下述步骤i;
步骤i:执行单元进行动作,调整座椅的状态;
步骤j:传感器组采集多种参数数据;
步骤k:处理器单元对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤l:与一预设健康模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行上述步骤b,否则执行下述步骤m;
步骤m:给出需要更换座椅的提示;
步骤n:过程结束。
其中,所述的步骤i:执行单元进行动作,调整座椅的状态;其包括的步骤为:
步骤i1:调节座椅位置;
步骤i2:传感器组采集多种参数数据;
步骤i3:处理器单元对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤i4:与一预设健康模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行下述步骤i6,否则执行下述步骤i5;
步骤i5:调节座椅气袋压力;
步骤i6:步骤i结束;
其中,在所述的步骤l与步骤m之间,还包括以下步骤:
步骤l1:汽车控制器改变汽车运动状态;
步骤l2:传感器组采集多种参数数据;
步骤l3:处理器单元对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤l4:与一预设健康模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行所述的步骤b,否则执行下述步骤m;
其中,所述的步骤n还包括:将上述各种变化后的座椅本体的状态参数储存在所述的处理器单元中。
与现有技术比较本发明的有益效果在于,确保乘车人员在汽车行使过程中处于舒适安全的状态,有利于保护乘车人员的身心健康,从而减少因为驾驶或乘坐状态不适而引起的疾病或事故。
附图说明
图1为本发明一种汽车座椅舒适性安全性监测控制系统实施例一的结构简图;
图2为本发明一种汽车座椅舒适性安全性监测控制系统实施例二的结构简图;
图3为本发明一种汽车座椅舒适性安全性监测控制方法的实施例一的流程图;
图4为本发明一种汽车座椅舒适性安全性监测控制方法的实施例一中步骤i的流程图;
图5为本发明一种汽车座椅舒适性安全性监测控制方法的实施例二的流程图。
图6所示为现有的关于驾驶过程中的加速度参数量与舒适性关系的示意图一;
图7所示为现有的关于驾驶过程中的一些参数量与舒适性关系的示意图二;
图8为所示为现有的关于驾驶过程中的所需采集的位置参数的示意图。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
请参阅1所示,其为本发明汽车座椅舒适性安全性监测控制系统实施例一的结构简图,其包括:一座椅本体1,所述的座椅本体1包括座椅以及安全带,一传感器组2,所述的传感器组2是由复数个传感器组成,这些传感器可以为位置传感器、转角传感器、压力传感器、红外线传感器、加速度传感器以及温度传感器其中任意两种、三种、四种或五种的组合;
所述的传感器组2设置于所述座椅本体1上,用以采集表征乘坐人员状态的各种参数数据;
一数据传输单元3,其为RS232或是CAN总线传输结构;其将所述的传感器组2获得参数数据进行转换并传输;
一处理器单元4,其为汽车控制器,也可以为车载式单片机或车载式嵌入式系统,这里所指的处理器单元4都为汽车控制器,用以接收数据传输单元3传输过来的参数数据,通过内部预设的程序,转换为相应的状态参数,并发出控制指令;
一执行单元5,其接收所述处理器单元4的控制指令,调整座椅本体1在汽车内部的姿态和位置;所述的执行单元5为电机执行机构、气压传动机构或液压传动机构其中之一或其中两者组合。
需要说明的是对于传感器组2传送给所述处理器单元4的监测量如下所示:
a、座椅位置的监测:测量和调节座椅的位置直接影响到人体的乘坐姿势,交通事故发生时座椅的安全性能,和安全气囊的相对位置。
b、人体的重量测量:人体的重量测量能告诉汽车电子系统是否在座椅上有乘客,用于决定安全气囊的释放,也可用于预测人体数学模型的动态响应。
c、人体尺寸的测量:人体尺寸和座椅位置共同决定乘客的姿态。
d、座椅人体加速度的监测:人体加速度是评估座椅振动性能的一个重要变量,实时数据表明人体加速度的瞬间响应,传递率和加权均方根值反映座椅系统的振动性能。人体加速度也可用于调节汽车的驾驶状态。
e、人体的位置监测:人体位置的变化信号能告诉汽车电子系统许多人体舒适性和安全性的信息,比如从人的头部位置变化可以判断驾驶员是否清醒,从人体的位置实时数据可以分析人体是否感到不适。
f、座椅安全带应力的监测:座椅安全带应力信号可以表明安全带是否工作,同时和座椅控制系统一起使座椅在交通事故发生时更加安全。
g、座椅人体接触面的应力监测:座椅人体接触面的应力分布是人体舒适性的另一个指标,当有应力集中产生时,人体该部位会感到不舒服,座椅控制系统可以通过改变气袋的压力或人的姿态来减少或消除应力集中。
h、座椅温度监测:座椅的温度过高或过低都会使人体感到不舒服,座椅的温度监测让座椅控制系统保持座椅温度在人体舒适的范围内。
i、座椅系统的监测:监控座椅系统的参数,保证座椅系统正常运作。
座椅舒适性和安全性监测系统在整个汽车系统中是一个节点单元,和汽车中的其它节点单元可组成较完善的网络控制和测试环境,可以和汽车其它控制器一起共同作用,提高汽车的舒适性和安全性。
图2为本发明一种汽车座椅舒适性安全性监测控制系统实施例二的结构简图;其中其是在图1的基础上怎加了,一显示单元6,所述的显示单元6为一独立的显示器或汽车自身的仪表显示器,所述的处理器单元4与所述的显示单元6相连接,用以显示状态参数;并给与乘坐人员一定的提示,如:期望乘坐人员调整姿态,或者是希望乘坐人员更换座椅等。
请参阅图3所示,其为本发明一种汽车座椅舒适性安全性监测控制方法的实施例一的流程图,其是通过上述的汽车座椅舒适性安全性监测控制系统实现的,其包括的步骤为:
步骤a:系统初始化;
步骤b:传感器组2采集多种参数数据;
步骤c:处理器单元4对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤d:与一预设标准模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行上述步骤b,否则执行下述步骤e;
步骤e:提示乘坐人员进行人体姿态调整;
步骤f:传感器组2采集多种参数数据;
步骤g:处理器单元4对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤h:与一预设健康模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行上述步骤b,否则执行下述步骤i;
步骤i:执行单元5产生调整座椅状态的动作;
步骤j:传感器组2采集多种参数数据;
步骤k:处理器单元4对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤1:与一预设健康模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行上述步骤b,否则执行下述步骤m;
步骤m:给出需要更换座椅的提示;
步骤n:过程结束。
对于步骤d或者步骤k,来说其与之进行比较的模型参数,或者说是判断的基准是现有的也就是在背景技术中所提到的标准模型参数,其都存储在所述的处理器单元4中;上述的各种提示都是通过显示单元6提供的,
对于上述步骤i中,所述的执行单元5进行调整座椅状态的动作,请参阅图4所示,其包括一下步骤:
步骤i1:调节座椅位置;
步骤i2:传感器组2采集多种参数数据;
步骤i3:处理器单元4对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤i4:与一预设健康模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行下述步骤i6,否则执行下述步骤i5;
步骤i5:调节座椅气袋压力;
步骤i6:步骤i结束;
这是通过所述执行单元5电机执行机构的往复运动来调整步骤i1的座椅位置、通过气压传动机构或液压传动机构来调节座椅气袋压力,每次进行调节之后都要通过传感器组2以及处理器单元4来判断是否达到了,预设健康模型参数所对应的舒适性安全性的标准。
请参阅图5所示,其为本发明一种汽车座椅舒适性安全性监测控制方法的实施例二的流程图,其是通过上述的汽车座椅舒适性安全性监测控制系统实现的,其包括的步骤为:步骤a:系统初始化;
步骤b:传感器组2采集多种参数数据;
步骤c:处理器单元4对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤d:与一预设健康模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行上述步骤b,否则执行下述步骤e;
步骤e:提示乘坐人员进行人体姿态调整;
步骤f:传感器组2采集多种参数数据;
步骤g:处理器单元4对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤h:与一预设健康模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行上述步骤b,否则执行下述步骤i;
步骤i:执行单元进行动作,调整座椅的状态;
步骤j:传感器组2采集多种参数数据;
步骤k:处理器单元4对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤l1:与一预设健康模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行上述步骤b,否则执行下述步骤l1;
步骤l1:汽车控制器改变汽车运动状态;
步骤l2:传感器组2采集多种参数数据;
步骤l3:处理器单元2对人体的舒适程度进行分析获得与此状态相对应舒适性模型参数;
步骤l4:与一预设健康模型参数进行比较,判断是否舒适,如果是执行所述的步骤b,否则执行下述步骤m;
步骤m:给出需要更换座椅的提示;
步骤n:将上述各种变化后的座椅本体的状态参数储存在所述的处理器单元2中,整个过程结束。
所述步骤l1中汽车控制器改变汽车运动状态,所述的状态为通过汽车控制器实现对汽车的运动速度(加速度)、车内的温度(用以控制空调或者制冷装置进行工作)的调节。
所述的步骤n中,对于上述多个步骤调好的座椅状态,为了避免在下次进行乘坐时进行重新调整,这里通过处理器单元(汽车控制器)将前者调节参数存储起来,当乘坐人员重新乘坐时,只需要按动一个键钮,便轻松获得以前存储的适合个人需要的设定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,对本发明而言仅仅是说明性的,而非限制性的。本专业技术人员理解,在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效,但都将落入本发明的保护范围内。
机译: 一种改善机动车舒适性和安全性的方法
机译: 一种评估结构热舒适性的方法以及一种考虑热舒适性的辅助结构设计方法,程序或系统
机译: 一种评估结构热舒适性的方法以及一种考虑热舒适性的辅助结构设计方法,程序或系统