一种电动座椅防夹方法及系统与流程

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种电动座椅防夹方法及系统。

背景技术：

汽车电动座椅系统因其相比传动手动座椅有很多优点，例如省力，具有位置记忆功能等等，目前越来越受到用户青睐。汽车电动座椅的运动一般由座椅电机通过传动机构进行控制，当前市场上的座椅电机多为开环控制，即直接将座椅电机接电池正负两端，用电池电压驱动座椅电机，使汽车电动座椅能够实现座椅前后移动、座椅上下、靠背角度及座垫前提升调节。

但是，座椅在电动调节时，如果在两个座椅之间有物体存在，因为座椅电机功率较大，如果一直操作座椅使物体被两个座椅夹住，那样的话物体会受到伤害或不适的压迫感。

目前市场上的电动座椅主要采用直接将座椅电机通电，进行驱动座椅电机，实现座椅前后移动、座椅上下、靠背角度和座垫前提升调节功能，没有考虑防夹功能。在调节过程中，遇到障碍物后，电机还会继续运转，速度变慢，电流增大，此时给予座椅的调节力也会持续加大，直至电流超过电机的保护极限，电机停止运转，但往往已经对物体产生较大的压迫或伤害。

技术实现要素：

本发明的一个目的是要提供一种能够防止夹伤后排驾乘人员的电动座椅防夹方法。

本发明的另一个目的是要防止电动座椅调节需要时刻注意后方情况的问题。

本发明的又一个目的是提供一种调节电动座椅时能够防止夹伤后排驾乘人员的电动座椅防夹系统。

本发明的有一个目的是提供一种调节电动座椅时能够防止夹伤后排驾乘人员的电动座椅防夹方法。

特别地，本发明提供一种电动座椅防夹方法，包括如下步骤：

在车辆电动座椅的坐垫和/或靠背受控的向预设方向运动时，获取所述靠背后侧与最接近所述靠背后侧的目标物之间的距离；

在所述距离小于一预设值时，控制所述电动座椅的坐垫和/或靠背继续沿着所述预设方向运动。

可选地，获取所述靠背后侧与最接近所述靠背后侧的目标物之间的距离具体包括：

控制超声波传感器从所述靠背后侧向外发出超声波信号；

获取所述超声波信号从发出到遇到障碍物返回的时间；

根据所述超声波信号从发出到遇到障碍物返回的时间计算所述靠背后侧与最接近所述靠背后侧的障碍物之间的距离。

可选地，控制超声波传感器从所述靠背后侧向外发出超声波信号的操作包括：

向所述超声波传感器发送脉冲信号；

根据所述脉冲信号从所述靠背后侧向外发出超声波信号。

可选地，所述预设方向包括所述坐垫从前往后的平动和/或所述靠背从前往后的转动。

特别地，本发明还提供一种电动座椅防夹系统，包括：

距离传感器，设置于电动座椅的靠背后侧，用于在所述电动座椅的坐垫和/或靠背受控的向预设方向运动时，获取所述靠背后侧与最接近所述靠背后侧的目标物之间的距离；和

控制器，配置成在所述距离小于一预设值时，控制所述电动座椅的坐垫和/或靠背继续沿着所述预设方向运动。可选地，所述控制器包括单片机，所述距离传感器为超声波传感器，

所述单片机用于发出脉冲信号给所述超声波传感器，所述超声波传感器在接收到所述脉冲信号后发出超声波，所述单片机还用于获取所述超声波传感器从发出所述超声波到所述超声波遇到障碍物后返回到所述超声波传感器的时间，根据所述超声波信号从发出到遇到障碍物返回的时间计算得到所述距离。

可选地，还包括调节电机，所述调节电机包括：

滑轨电机，用于带动所述坐垫在滑轨上前后运动；和

调角电机，用于调节所述靠背的角度；

所述控制器还包括两个继电器，其中一个继电器与所述滑轨电机连接，用于控制所述滑轨电机的动作，另一个继电器与调角电机连接，用于控制所述调角电机的动作。

可选地，所述单片机与两个所述继电器连接，用于根据所述靠背后侧与最接近所述靠背后侧的障碍物之间的距离通过继电器控制所述调节电机带动所述电动座椅的运动，当所述距离小于第一预设值时，控制所述继电器动作，限制所述调节电机控制所述坐垫和/或靠背向预设方向运动；当所述距离大于等于第二预设值时，控制继电器停止动作，使所述滑轨电机与所述调角电机正常调节所述坐垫及所述靠背的运动；

其中，所述第一预设值小于第二预设值。

可选地，所述预设方向包括所述坐垫从前往后的平动和/或所述靠背从前往后的转动。

可选地，还包括调节按钮，用于通过按动调节按钮启动所述调节电机带动所述电动座椅的所述坐垫和所述靠背运动。

本发明的方法可以阻止坐垫和/或靠背继续沿着预设方向运动，无需使用者通过眼睛或者感觉来判断是否挤压后排人员,且根据判断的结果自动停止，使得使用者更加便利。

本发明的电动座椅防夹装置由于调节电机受到控制器的控制，其可以根据电动座椅的靠背后侧与后面的目标物之间的距离来控制调节电机运动，从而防止车辆前排的电动座椅在调节时挤压后排座椅处的人员，避免了将后排乘客挤伤。当调节电机停止运动时，由于靠背后侧与后排的目标物之间还具有一定的距离，保证了后排乘员的舒适性，也无需进一步反向调整电动座椅，使电动座椅调节更方便。

进一步地，本发明由于在控制调节电机运动时，控制器可以随时控制调节电机的启停，从而无需驾乘人员一直观看电动座椅后方的情况，在座椅调节完成后也无需进一步确认靠背与后排乘员是否有一定的距离保证了乘员的舒适性，使得电动座椅的调节更加方便。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的电动座椅防夹方法的示意性流程图；

图2是根据本发明一个实施例的获取所述靠背后侧与最接近所述靠背后侧的目标物之间的距离步骤流程图；

图3是根据本发明一个实施例的控制超声波传感器从所述靠背后侧向外发出超声波信号的操作步骤流程图；

图4是根据本发明一个实施例的电动座椅防夹系统及电动座椅的分布结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的距离传感器与控制器之间连接的电路图。

具体实施方式

图1是本发明一个实施例的电动座椅防夹方法的示意性流程图。如图1所示，本发明的电动座椅防夹方法具体可以包括如下步骤：

s10在车辆电动座椅的坐垫和/或靠背受控的向预设方向运动时，获取靠背后侧与最近接靠背后侧的目标物之间的距离；

s20在距离小于一预设值时，控制电动座椅的坐垫和/或靠背继续沿着所述预设方向运动。

其中，预设方向包括坐垫从前往后的平动和/或靠背从前往后的转动。也就是说，当车辆的电动座椅被向后调节时，会不断的检测靠背后侧与障碍物之间的距离，距离太小，则电动座椅会停止运动。通过此种方法，本申请可以随意调节电动座椅，不用担心挤压到后排座椅的人或者物，从而避免了将后排的人或者物挤伤或者挤坏。另外，本发明的方法可以自动停止，无需使用者通过眼睛或者感觉来判断是否挤压后排人员,且根据判断的结果自动停止，使得使用者更加便利。

图2是根据本发明一个实施例的获取靠背后侧与最接近靠背后侧的目标物之间的距离步骤流程图；作为本发明一个具体地实施例，具体地，获取靠背后侧与最接近靠背后侧的目标物之间的距离具体包括：

s11控制超声波传感器从靠背后侧向外发出超声波信号；

s12获取超声波信号从发出到遇到障碍物返回的时间；

s13根据超声波信号从发出到遇到障碍物返回的时间计算靠背后侧与最接近靠背后侧的障碍物之间的距离。

通过超声波传感器发生的超声波信号遇到障碍物之后返回的时间计算得出电动座椅与后面障碍物之间的距离，且其速度较快，因此能够实时的知道电动座椅与后面障碍物之间的距离，使得判断电动座椅与后面障碍物之间的距离检测非常的准确且及时。

图3是根据本发明一个实施例的控制超声波传感器从靠背后侧向外发出超声波信号的操作步骤流程图。如图3所示，具体地，控制超声波传感器从靠背后侧向外发出超声波信号的操作包括：

s111向超声波传感器发送脉冲信号；

s112根据脉冲信号从靠背后侧向外发出超声波信号。

本实施例中，超声波传感器发出的超声波信号是通过接收到的脉冲信号来进行发送的，脉冲信号的频率决定了超声波传感器发出超声波的频率，由于脉冲信号的频率较高，导致超声波发出的频率较高，更加增加了检测电动座椅与后面障碍物之间的距离的准确性和及时性，使得电动座椅能够及时停止，避免电动座椅压迫后面的障碍物。

作为一个具体地实施例，预设方向包括坐垫从前往后的平动和/或靠背从前往后的转动。具体地是，预设方向是坐垫由车辆的头部向尾部的平移滑动，靠背则由车辆的前部向车辆的后部翻转。预设方向都是座椅在运动时靠近后排的障碍物。

图4是根据本发明一个实施例的电动座椅防夹系统100及电动座椅200的分布结构示意图。如图4所示，本发明的电动座椅防夹系统100设置在电动座椅200处，可以包括距离传感器10、控制器30。其中，距离传感器10设置于电动座椅200的靠背后侧，用于在电动座椅200的坐垫202和/或靠背201受控的向预设方向运动时，获取靠背201后侧与最接近靠背201后侧的目标物之间的距离。控制器30则配置成在距离小于一预设值时，控制电动座椅200的坐垫202和/或靠背201停运动或向与预设方向相反的方向运动。一般情况下为检测最接近靠背201后侧的目标物的距离。本申请可以随意调节电动座椅200，不用担心挤压到后排座椅的人或者物，从而避免了将后排的人或者物挤伤或者挤坏。另外，本发明的系统100可以自动停止，无需使用者通过眼睛或者感觉来判断是否挤压后排人员，且根据判断的结果自动停止的操作，使得使用者更加便利。

作为本发明一个具体地实施例，本实施例的电动座椅防夹系统100还包括调节电机20，该调节电机20可以包括滑轨电机21和调角电机22。调节电机20用于受控的调节电动座椅200的坐垫202的移动以及调节靠背201的转动。具体地，滑轨电机21用于带动坐垫202在滑轨203上前后运动。调角电机22用于调节靠背201的角度。具体地，前排电动座椅200的坐垫202下面设置有滑轨203，坐垫202可以沿着滑轨203前后运动。此处的前后是指车辆在纵向方向为前后。滑轨电机21则可以控制坐垫202在滑轨203上面的运动。调角在电动座椅200的靠背201与坐垫202之间设置有角度调节器。该角度调节器受到调角电机22的控制，进而调节靠背201的角度。

本实施例中，由于电动调节机构受到控制器30的控制，其可以根据电动座椅200的靠背201后侧与后面的目标物之间的距离来控制调节电机20运动，防止车辆前排的电动座椅200在调节时挤压后排座椅处的人员，从而避免了将后排乘客挤伤。当调节电机20停止运动时，由于靠背201后侧与后排的目标物之间还具有一定的距离，保证了后排乘员的舒适性，也无需进一步反向调整电动座椅200，使电动座椅200调节更方便。另外，本发明由于在控制调节电机20运动时，控制器30可以随时控制调节电机20的启停，从而无需驾乘人员一直观看电动座椅200后方的情况，在电动座椅200调节完成后也无需进一步确认靠背201后侧是否与后排乘员保持了舒适的距离，使得电动座椅200的调节更加方便。

作为一个具体地实施例，本发明的控制器30还进一步地配置成，当调节电机20控制坐垫202向后运动或/和靠背201向后转动时，距离传感器10检测到的靠背201后侧与目标物的距离小于一预设距离值时，控制调节电机20停止动作。换句话说，当前排电动座椅200的驾乘人员在电动调节座椅的坐垫202向后运动或者靠背201向后转动时，位于其后的距离传感器10一直在检测靠背201和后排目标物的距离，当距离小于一个值时，说明此时再运动就会有夹伤后排目标物的风险，此时控制器30控制调节电机20直接停止。

作为另一个实施例，本申请中的靠背201与后面目标物之间的距离小于预设距离值时，调节电机20还可能控制靠背201和/或坐垫202向相反的方向转动。当然其转动的距离不会太大，仅仅只需要避免与后面目标物保持一定的距离就会停止。本申请中主要以当靠背201与后面目标物之间的距离小于预设距离时调节电机20控制靠背201和/或坐垫202停止运动为例进行说明。

具体地，本实施例的电动座椅防夹系统100还可以包括调节按钮40，用于通过按动调节按钮40启动调节电机20带动电动座椅200的坐垫202和靠背201运动。也就是，在本实施例中，想要通过调节电机20调节电动座椅200时，只需要按动调节按钮40就可以启动调节电机20。具体的调节按钮40的设置和如何控制调节电机20，可以根据具体的实施过程进行自由设计。

图5示出了本发明一个实施例的距离传感器10与控制器30之间连接的电路图。作为一个具体地实施例，控制器30包括单片机31，距离传感器10为超声波传感器，单片机31用于发出脉冲信号给超声波传感器，超声波传感器在接收到脉冲信号后发出超声波，单片机31还用于获取超声波传感器从发出超声波到超声波遇到障碍物后返回到超声波传感器的时间，根据时间计算得到距离。

具体地，控制器30还包括两个继电器32，其中一个继电器与滑轨电机21连接，用于控制滑轨电机21的动作，另一个继电器与调角电机22连接，用于控制调角电机22的动作。

具体地，单片机31与两个继电器32连接，用于根据靠背201后侧与最接近靠背201后侧的障碍物之间的距离通过继电器32控制调节电机20带动电动座椅200的运动，当距离小于第一预设值时，控制继电器32动作，限制调节电机20控制坐垫202和/或靠背201向预设方向运动；当距离大于等于第二预设值时，控制继电器32停止动作，使滑轨电机21与调角电机22正常调节坐垫202及靠背201的运动；其中，第一预设值小于第二预设值。

具体地，如图5所示，作为本发明更为具体的实施例，本发明的控制器30包括单片机31和继电器32，单片机31为c51单片机，单片机31的芯片采用stc89c52rc。

其中，单片机31包括trigpin脚、echopin脚、p1.0pin脚和p1.1pin脚。继电器32为两个单刀双掷低电平触发继电器32。单片机31的p1.0和p1.1pin脚分别与其中一个继电器32连接，用于控制滑轨电机21向继续靠近目标物的方向调节坐垫202或/和调角电机22继续向靠近目标物的方向调节靠背201的角度。

另外，距离传感器10为hc-sr04型超声波传感器，超声波传感器包括trigpin脚和echopin脚，trigpin脚和单片机31p2.0pin脚连接，用于产生脉冲启动信号，例如10μs的脉冲启动信号。echopin脚和单片机31p2.1pin脚连接，用于捕获高电平反馈信号。其中，高电平信号是由超声波模块反馈的高电平信号。具体地，超声波传感器的trigpin脚和c51单片机31的p2.0pin脚连接，单片机产生10μs脉冲启动信号，该信号时持续发送的。超声波传感器接收到10μs脉冲启动信号后，自动发出超声波，当该超声波遇到目标物返回至超声波传感器时，超声波传感器让ecopin变为高电平。当单片机31的p2.1pin脚监测到高电平信号之后，会启动内部计时器。当单片机31的p2.1pin脚监测到该高电平信号变为低电平信号时，计时器停止计时。高电平持续的时长就是超声波从发出到反馈的时长。单片机31的p2.1pin和ecopin相连，目的就是检测出这段时长。将该时长再结合超声波速度340m/s，就可以计算出超声波模块距离目标物的距离。

作为优选地实施例，距离传感器10可以是多个，并且均匀的设置在靠背201后面，同时检测该距离传感器10与后面目标物之间的距离。在此实施例中，靠背201与目标物之间的距离与预设距离值比较时，以检测到的最小值进行比较，从而保证不同位置处的检测的准确性。

具体地，该距离传感器10探测距离范围为20～4500mm，探测精度为2-4mm，优选为3mm。感应角度小于12-20°，优选为15°。

更为具体地，本实施例的控制器30还配置成，分析并计算从距离传感器10传入到单片机31中的信号，得到距离传感器10与目标物之间的距离，当距离小于第一预设值时，例如第一预设值为25mm，将p1.0和p1.1口置为低电平，继电器32动作，限制滑轨电机21控制坐垫202继续向靠近目标物的方向运动或/和限制调角电机22继续控制靠背201向靠近目标物的方向转动，避免继续运动压迫后方的人员或者物体。当距离大于等于第二预设值时，例如第二预设值为30mm，单片机31将p1.0和p1.1置为高电平，继电器32停止动作，滑轨电机21与调角电机22正常调节坐垫202及靠背201的运动。此时，前排人员可以自由的调节前排座椅的坐垫202和靠背201。

在本发明中，预设距离值、第一预设值及第二预设值均为25-30mm。具体地，第一预设值小于等于第二预设值。

具体地，本实施例的电动座椅防夹系统100的工作原理是当后座椅处有人乘坐且前座椅上乘员进行座椅调节，此时，前座椅乘员不需要目视去观察后座椅乘员的位置状况。可直接按下座椅电动调节按钮40，调节坐垫202和靠背201，实现前后位置调整和靠背201的前后转动调节。此时，通过距离传感器10感知后排乘员或物体与前排座椅靠背201后侧的距离，判断与后排乘员或物体是否满足设定安全距离，会反馈信号给控制器30。控制器30计算处理后，根据判定结果，命令继电器32动作，进而限制坐垫202和靠背201继续向后调节。实现了前排座椅的乘员无需观察座椅与后排乘客之间距离就能直接调节前排座椅且不会伤害到后排乘客的目的。

本发明非接触式防夹技术可较好的规避物体不受压迫和伤害，比判定运行速度的技术准确性高，可实现时时控制，控制灵敏度高。本发明非接触式防夹具有较好的可扩展性，可适用于其他座椅或者座椅其他调节系统。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。