專利名稱：汽車全自主座椅系統(tǒng)及其執(zhí)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種座椅系統(tǒng)，具體而言是一種車輛全自主座椅系統(tǒng)及其執(zhí)行方法。
背景技術(shù)：
車輛駕駛在經(jīng)過彎道時常因為減速、轉(zhuǎn)彎、加速等多種因素所產(chǎn)生的離心力而造成乘客重心不穩(wěn)，并使得乘客被往前甩、向外甩及/或向后甩，致使其身體晃動并且導(dǎo)致感覺與視覺不同，而造成暈車現(xiàn)象。目前傳統(tǒng)預(yù)防乘客暈車的方式包括有看窗外、開窗戶、在乘坐車輛前預(yù)先吃暈車 藥、睡覺、幻想自己為駕駛者等等做法。在上述方式中，預(yù)先吃暈車藥一般是較為有效的預(yù)防方法，然而其必須先準(zhǔn)備好暈車藥，因此較為麻煩，而其他方法效果并不顯著。時至今日，人類對于暈車缺乏有效的預(yù)防及克制方法，暈車造成的痛苦使得許多人害怕長途駕駛或是長途坐車旅游，目前仍缺乏能有效預(yù)防及克制暈車的方法。因此，我們需要一種有效的防止暈車的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的在于，提供一種車輛全自主座椅系統(tǒng)其能改變座椅傾斜角度并使得乘客重心偏移，進(jìn)而降低或完全抵銷車輛轉(zhuǎn)彎時的離心力。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種車輛全自主座椅系統(tǒng)，包括有一車道預(yù)測單元、一控制單元以及一座椅調(diào)整單元。所述車道預(yù)測單元系用以獲取該車輛前方的車道信息。所述控制單元電性連接至所述車道預(yù)測單元，以根據(jù)所述車道信息來計算在一預(yù)定時間后，該車輛中某一座椅上的乘客所承受的離心力，并計算降低或完全抵銷在所述預(yù)定時間后該乘客所承受的離心力所需的座椅傾斜角度。所述座椅調(diào)整單元電性連接至所述控制單元，用以調(diào)整座椅，使其在所述預(yù)定時間后，傾斜至所述座椅傾斜角度。本發(fā)明的第二個目的在于，提供上述車輛全自主座椅系統(tǒng)的執(zhí)行方法，所述車輛全自主座椅系統(tǒng)包括一車道預(yù)測單元、一電性連接至所述車道預(yù)測單元的控制單元、以及一電性連接至所述控制單元的座椅調(diào)整單元，所述執(zhí)行方法包括
所述車道預(yù)測單元可獲取車輛前方的車道信息；
所述控制單元根據(jù)所述車道信息來計算在一預(yù)定時間后，該車輛某一座椅上的乘客所承受的離心力，并計算降低或完全抵銷在所述預(yù)定時間后該乘客所承受的離心力所需的座椅傾斜角度；以及
所述座椅調(diào)整單元用于調(diào)整所述座椅，使其在所述預(yù)定時間后，傾斜至所述座椅傾斜角度。本發(fā)明的車輛全自主座椅系統(tǒng)及其執(zhí)行方法，藉由預(yù)測在一預(yù)定時間后座椅上的乘客所將承受的離心力，并計算在該預(yù)定時間后用來克服所述離心力所需的座椅傾斜角度，以使得乘客減低或甚至不會感受到離心力，進(jìn)而不會產(chǎn)生暈車的狀況。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
來詳細(xì)說明本發(fā)明；
圖I是本發(fā)明第一實施例的車輛全自主座椅系統(tǒng)的示意 圖2是根據(jù)本發(fā)明車輛全自主座椅系統(tǒng)的執(zhí)行方法的流程 其中
10車道預(yù)測單元
12控制單元 14座椅調(diào)整單元
20車輛
22座椅
30車道邊界
40乘客
S200-S220步驟。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。請參閱圖1，圖I是本發(fā)明第一實施例的車輛全自主座椅系統(tǒng)的示意圖。所述車輛全自主座椅系統(tǒng)包括一車道預(yù)測單元10、一控制單元12以及一座椅調(diào)整單元14。所述車道預(yù)測單元10是用以獲取車輛20前方的車道信息。所述控制單元12電性連接至所述車道預(yù)測單元10，用以根據(jù)所述車道信息來計算在一預(yù)定時間后(例如I秒后)，所述車輛20的座椅22上乘客40所承受的離心力，并計算降低或完全抵銷I秒后所述乘客40所承受的離心力所需的座椅傾斜角度。所述座椅調(diào)整單元14電性連接至所述控制單元12，用以在I秒后，將所述座椅22調(diào)整傾斜至所述座椅傾斜角度，并降低或完全抵銷離心力。要注意的是，在本實施例中該座椅22為駕駛座右方的乘客座椅，在其他實施例中，所述座椅22可以是車輛20內(nèi)的任何座椅。所述車道預(yù)測單元10所獲取的車道信息包括有所述車輛20前方的車道邊界30，用以作為所述控制單元12在計算車道彎曲率時的依據(jù)。在一實施例中，所述車道預(yù)測單元10包括至少一攝影機(jī)(未圖示)，其可以設(shè)置于所述車輛20上能夠攝錄前方道路邊界30位置處，例如設(shè)置于車牌的上方，所述至少一攝影機(jī)可實時攝錄所述車輛20前方的影像，藉由攝錄的影像來判斷車輛20前方的車道邊界30并傳送至所述控制單元12。在另一實施例中，所述車道預(yù)測單元10包括一全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS,未圖示)，并由全球定位系統(tǒng)(未圖標(biāo))所提供的地圖，來計算所述車輛20行經(jīng)車道的車道邊界30并傳送至該控制單元12。要說明的是，一質(zhì)量為m的物體以等切線速度V在曲率半徑為R的道路上轉(zhuǎn)彎時，所受的離心力F等于mV2/R。因此車輛20速度V愈快或道路越彎(即R越小)時，乘客40所受的離心力就越大。所述控制單元12在收到所述車道預(yù)測單元10所提供的包括車道邊界30的車道信息后，便會根據(jù)所述車道信息來計算I秒后的車道彎曲率，再根據(jù)所計算出的車道彎曲率及目前車速，來計算所述座椅22上乘客40在I秒后的預(yù)測離心力的大小和方向，其中該座椅22上乘客40在I秒后所承受的離心力，是與I秒后的車道彎曲率及該目前車速成正t匕，也就是說，當(dāng)車道彎曲率越大時，離心力越大，同時該目前車速越大時，離心力也越大。座椅22上乘客40在感受到離心力的同時，所述座椅調(diào)整單元14將所述座椅22適度地傾斜至使得乘客40的重心偏移至座椅22底部中央的上方垂直線內(nèi)側(cè)，該偏移的重心將使得乘客40上半身的重心產(chǎn)生向心 力而減低或完全抵消在車輛20轉(zhuǎn)彎造成的離心力。乘客40的不同的上身高度會與座椅22椅背產(chǎn)生不同的接觸面積，并因而產(chǎn)生的不同摩擦力大小，進(jìn)而使得所述座椅22上的乘客40所受的離心力產(chǎn)生些微變化，同時造成在所需座椅傾斜角度上的些微不同。所述座椅傾斜角度是與所述離心力及所述座椅22上的乘客40的上身高度成正比，也就是所述座椅22上的乘客40的上身高度越高時，其與椅背接觸的相對面積的百分比將會降低，而椅背與身體的磨擦力相對于乘客上半身重量的百分比也降低，此時乘客40上半身所承受的離心力將會較大，而抵消離心力所需的座椅傾斜角度也越大。為簡化系統(tǒng)的復(fù)雜度并減少需要主動偵測或人工輸入上身高度的程序，可假設(shè)乘客40皆為成人，且其上身高度為一固定值，以簡化離心力和座椅傾斜角度的計算程序。所述控制單元12在計算出所需的座椅傾斜角度后，會將所述座椅傾斜角度的信息傳送至所述座椅調(diào)整單元14，以使得所述座椅調(diào)整單元14據(jù)以將所述座椅22于I秒后調(diào)整傾斜至所述座椅傾斜角度，藉以于I秒后減低或完全抵銷該車輛20的座椅22上的乘客40所承受的離心力，并使得所述座椅22上的乘客40的上半身，在轉(zhuǎn)彎時降低或甚至不會感受到離心力所導(dǎo)致的身體被甩動的感覺，因而能夠降低或消除造成暈車的關(guān)鍵因素。在上述實施例中，所述控制單元12是根據(jù)I秒后的車道彎曲率以及目前車速，來計算該座椅22上乘客40于I秒后所將承受的離心力。然而經(jīng)過統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，大部分駕駛者在遇到轉(zhuǎn)彎時會先減速，因此若考慮到I秒鐘內(nèi)減速的影響則能更精確地計算出I秒后的離心力。為考慮減速的影響，在另一實施例中，所述控制單元12是根據(jù)所計算的I秒后的車道彎曲率以及I秒后的預(yù)測車速，來計算該座椅22上乘客40于I秒后所承受的離心力。所述座椅22上乘客40于I秒后所承受的離心力，是與I秒后該車道彎曲率以及I秒后的預(yù)測車速成正比。在又一實施例中，其可以進(jìn)一步根據(jù)實時剎車信息，來計算于I秒后的車速，并進(jìn)而計算出所述座椅22上的乘客40于I秒后所承受的離心力，此時所述座椅22上的乘客40于I秒后所承受的離心力，是與I秒后的車道彎曲率以及根據(jù)目前車速和該實時剎車信息綜合所得的I秒后的預(yù)測車速皆相關(guān)。上述剎車信息是指踩下剎車踏板的幅度和速度，其可被用來推估車速的變化，并可用以修正預(yù)測車速。上述的I秒后的預(yù)測車速是指駕駛者遇到轉(zhuǎn)彎時，使所述車輛20減速后的時速，其可以藉由統(tǒng)計所得知的大部分的減速的程度作為依據(jù)，舉例來說，假設(shè)目前車速為每小時60公里，在所述車輛20前方20公尺的車道30將有某曲率半徑值的轉(zhuǎn)彎時，藉由統(tǒng)計可以得知大部分駕駛者會在I秒后將車速減低每小時10公里，因此I秒后的預(yù)測車速為每小時50公里。此外，實時剎車信息可以由所述車輛20的剎車器(未圖示)提供，藉此其便能反應(yīng)該車輛20的真實剎車情況，并使得其能更加精確地算出I秒后的預(yù)測車速。接著所述控制單元12再根據(jù)計算出的離心力及乘客40的上身高度，來計算于I秒后抵消離心力所需的座椅傾斜角度，所述座椅傾斜角度是與所述離心力及所述座椅22上的乘客40的上身高度成正比。最后所述控制單元12可以將所述座椅傾斜角度的信息，傳送至所述該座椅調(diào)整單元14，以使得所述座椅調(diào)整單元14得以將所述座椅22于I秒后調(diào)整傾斜至所述座椅傾斜角度，藉此抵銷所述座椅22上乘客40于I秒后的離心力。實際操作上，為了座椅調(diào)整單元14的控制方便和簡單性，也可選擇降低但是不完全抵銷離心力，所述控制單元12將適度修正的所述座椅傾斜角度的信息，傳送至所述座椅調(diào)整單元14，以使得所述座椅調(diào)整單元14得以將所述座椅22于I秒后調(diào)整傾斜至所述適度修正的座椅傾斜角度，藉此降低所述座椅22上乘客40于I秒后的離心力。要說明的是，所述預(yù)定時間并不限定為I秒，其可根據(jù)實際需要而進(jìn)行調(diào)整，例如參考車道預(yù)測單元10進(jìn)行車道彎曲率計算所需的時間，以及座椅調(diào)整單元14控制座椅22至預(yù)訂傾斜角度所需的時間等因素來進(jìn)行調(diào)整。請參閱圖2，圖2是根據(jù)本發(fā)明車輛全自主座椅系統(tǒng)的執(zhí)行方法的流程圖，所述全自主座椅系統(tǒng)包括一車道預(yù)測單元、一電性連接至所述車道預(yù)測單元的控制單元、以及一 電性連接至所述控制單元的座椅調(diào)整單元，所述執(zhí)行方法包括下列步驟。在步驟S200中，所述車道預(yù)測單元會獲取所述車輛前方的車道信息，其中所述車道信息包括所述車輛前方的車道信息或邊界，用以作為所述控制單元用于計算車道彎曲率的依據(jù)。在步驟S210中，所述控制單元根據(jù)所述車道信息，來計算在一預(yù)定時間后所述車輛某一座椅上的乘客所承受的離心力，并計算降低或完全抵銷在所述預(yù)定時間后的該乘客所承受的離心力，所需的座椅傾斜角度。在一實施例中，所述控制單元是根據(jù)所述預(yù)定時間后的車道彎曲率以及目前車速，來計算在所述預(yù)定時間后所述座椅上乘客所承受的離心力，其中在所述預(yù)定時間后所述座椅的離心力是與所述預(yù)定時間后的車道彎曲率以及所述目前車速成正比。為考慮轉(zhuǎn)彎時減速的影響，在另一實施例中，所述控制單元會根據(jù)所述預(yù)定時間后的車道彎曲率，以及在所述預(yù)定時間后的預(yù)測車速，來計算在所述預(yù)定時間后所述座椅上的乘客所承受的離心力。在所述預(yù)定時間后，所述座椅上的乘客所承受的離心力是與該車道彎曲率以及所述預(yù)定時間后的預(yù)測車速成正比。在又一實施例中，其可以進(jìn)一步根據(jù)實時剎車信息，來計算在所述預(yù)定時間后的車速，并進(jìn)而算出所述座椅上的乘客所承受的離心力，因此在所述預(yù)定時間后，所述座椅上的乘客所承受的離心力，是與所述預(yù)定時間后的所述車道彎曲率以及根據(jù)目前車速和該實時剎車信息綜合所得在所述預(yù)定時間后的預(yù)測車速皆相關(guān)。上述剎車信息是指踩下剎車踏板的幅度和速度，可用來推估車速的變化，并可用以修正所述預(yù)測車速。在計算出所述座椅上乘客所承受的離心力后，所述控制單元會根據(jù)離心力及所述座椅上乘客的上身高度，來計算所述座椅傾斜角度，其中所述座椅傾斜角度是與所述離心力以及所述座椅上乘客的上身高度成正比。在步驟S220中，所述座椅調(diào)整單元是于所述預(yù)定時間后，將所述座椅調(diào)整傾斜至座椅傾斜角度以降低或完全抵銷離心力，并使得所述座椅上的乘客在轉(zhuǎn)彎時減少或不會感受到離心力所導(dǎo)致的身體甩動的感覺，因而能消除造成暈車的狀況。本發(fā)明的車輛全自主座椅系統(tǒng)及其執(zhí)行方法，是借著預(yù)測在一預(yù)定時間后座椅上的乘客的離心力，并計算所述座椅于所述預(yù)定時間后，為了降低或完全克服上方乘客的離心力所需的座椅傾斜角度，換目之，本發(fā)明并不是在尚心力發(fā)生后才去調(diào)整座椅，而是在尚心力將發(fā)生的瞬間便將座椅傾斜調(diào)整至座椅傾斜角度以降低或完全抵銷離心力，兩者之間沒有時間差，并藉此消除使乘客暈車的狀況。綜上所述，雖然本發(fā)明已用較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種之更動與潤飾，因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視后附之申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種車輛全自主座椅系統(tǒng),其特征在于,包括 一車道預(yù)測單元，用以獲取車輛前方的車道信息； 一控制單元，電性連接至所述車道預(yù)測單元，所述控制單元根據(jù)所述車道信息來計算在一預(yù)定時間后，車輛某一座椅上的乘客所承受的離心力，并計算降低或完全抵銷在所述預(yù)定時間后該乘客所承受的離心力所需的座椅傾斜角度；以及 一座椅調(diào)整單元，電性連接至所述控制單元，所述座椅調(diào)整單元將所述座椅在所述預(yù)定時間后調(diào)整傾斜至所述座椅傾斜角度。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述車道預(yù)測單元包括至少一攝影機(jī)。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述車道預(yù)測單元包括一全球定位系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元根據(jù)在所述預(yù)定時間后的車道彎曲率以及目前車速，計算在所述預(yù)定時間后所述座椅上的乘客所承受的離心力。
5.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元根據(jù)所述預(yù)定時間后的車道彎曲率以及所述預(yù)定時間后的預(yù)測車速，計算在所述預(yù)定時間后所述座椅上的乘客所承受的離心力。
6.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元根據(jù)所述乘客的上身高度，來計算所述座椅上乘客所承受的離心力。
7.—種車輛全自主座椅系統(tǒng)的執(zhí)行方法，所述車輛全自主座椅系統(tǒng)包括一車道預(yù)測單元、一電性連接至所述車道預(yù)測單元的控制單元，以及一電性連接至所述控制單元的座椅調(diào)整單元，其特征在于，所述執(zhí)行方法包括 所述車道預(yù)測單元會獲取車輛前方的車道信息； 所述控制單元根據(jù)所述車道信息，來計算在一預(yù)定時間后所述車輛某一座椅上的乘客所承受的離心力，并計算降低或完全抵銷在所述預(yù)定時間后該乘客所承受的離心力所需的座椅傾斜角度；以及 所述座椅調(diào)整單元會在所述預(yù)定時間后，將所述座椅調(diào)整傾斜至所述座椅傾斜角度。
8.如權(quán)利要求7所述的執(zhí)行方法，其特征在于，所述控制單元根據(jù)在所述預(yù)定時間后的車道彎曲率以及目前車速，來計算在所述預(yù)定時間后所述座椅上的乘客所受的離心力。
9.如權(quán)利要求7所述的執(zhí)行方法，其特征在于，所述控制單元根據(jù)所述預(yù)定時間后的車道彎曲率，以及所述預(yù)定時間后的預(yù)測車速，來計算在所述預(yù)定時間后所述座椅上的乘客所承受的離心力。
10.如權(quán)利要求7所述的執(zhí)行方法，其特征在于，所述控制單元根據(jù)所述乘客的上身高度，來計算所述座椅上的乘客所承受的離心力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輛全自主座椅系統(tǒng)及其執(zhí)行方法，所述系統(tǒng)和方法旨在降低車輛內(nèi)乘客因車輛轉(zhuǎn)彎造成的離心力所帶來的不適。所述車輛全自主座椅系統(tǒng)包括一車道預(yù)測單元、一控制單元以及一座椅調(diào)整單元。所述車道預(yù)測單元系用以獲取車輛前方的車道信息。所述控制單元系用以根據(jù)所述車道信息，來計算在一預(yù)定時間后所述車輛某一座椅上乘客所受的離心力，以及為了降低或抵消該離心力所述座椅所需的座椅傾斜角度。所述座椅調(diào)整單元用以調(diào)整所述座椅，使其于所述預(yù)定時間后傾斜至所述座椅傾斜角度，進(jìn)而使得所述乘客減少或不會受離心力影響。
文檔編號B60N2/42GK102923024SQ20111022561
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者林其禹 申請人:林其禹