CN204774761U - 汽车主动防撞座椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车主动防撞座椅，包括汽车座椅，汽车座椅下面设置上层轨道和下层轨道，汽车车身前后左右分别设置前碰撞传感器、后碰撞传感器、左碰撞传感器和右碰撞传感器，上层轨道和下层轨道相互垂直，下层轨道的下端固定在汽车底板上，下层轨道的上端与上层轨道的下端固定，液压缸A固定在上层轨道左右两侧，液压缸B固定在下层轨道前后两侧，上层轨道及下层轨道底部均设置轴承，上层轨道的上端通过连接座与汽车座椅相连，汽车座椅的运动方向由液压缸A、液压缸B的运动方向控制；该防撞座椅能够在发生碰撞时主动避让，并可以连续产生避让，减轻安全气囊爆炸产生的二次伤害，可靠性强，适于推广应用。

Description

汽车主动防撞座椅

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体涉及一种汽车主动防撞座椅。

背景技术

汽车给人们出行提供了便利条件，同时也带来了不可避免的问题：汽车碰撞事故。汽车专家在以前的设计中，已经在汽车结构、汽车钣金、保险杠的结构等方面进行了大量的设计和研究，也取得了较好的效果，大大降低了汽车发生碰撞时对乘坐人员的伤害。但这一切都是基于汽车发生碰撞后的被动防护措施，目前市场上缺少汽车发生碰撞后的主动安全避让措施。本设计是通过对汽车座椅结构及座椅移动控制的改进，做到汽车发生碰撞后汽车座椅能进行主动避让，从而进一步降低汽车碰撞后的人员伤亡。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，并提供一种发生碰撞后能主动前、后、左、右进行避让的汽车主动防撞座椅。

本实用新型的技术方案如下：

汽车主动防撞座椅，包括汽车座椅，汽车座椅下面设置上层轨道和下层轨道，汽车车身前后左右分别设置前碰撞传感器、后碰撞传感器、左碰撞传感器和右碰撞传感器，上层轨道和下层轨道相互垂直，下层轨道的下端固定在汽车底板上，下层轨道的上端与上层轨道的下端固定，液压缸A固定在上层轨道左右两侧，液压缸B固定在下层轨道前后两侧，上层轨道及下层轨道底部均设置轴承，上层轨道的上端通过连接座与汽车座椅相连，汽车座椅的运动方向由液压缸A、液压缸B的运动方向控制；

液压泵为液压缸A及液压缸B提供液压油，液压泵一侧设置回流阀，液压泵另一侧设置卸荷阀7YA，液压泵一端分两路，一路通过左侧二位二通阀及左侧三位四通阀控制液压缸A，液压缸A左侧设置行程开关2YA-，液压缸A右侧设置行程开关1YA-，另一路通过右侧二位二通阀及右侧三位四通阀控制液压缸B，液压缸B上侧设置行程开关5YA-，液压缸B下侧设置行程开关6YA-，左侧二位二通阀由电磁铁3YA控制，左侧三位四通阀由电磁铁1YA、2YA控制，右侧二位二通阀由电磁铁4YA控制，右侧三位四通阀由电磁铁5YA、6YA控制，其中左侧二位二通阀为常开阀，右侧二位二通阀为常闭阀，其余均为常开阀，汽车座椅可进行前后10cm的移动、左右5cm的移动；

汽车的前碰撞传感器信号与Port1连接，后碰撞传感器信号与Port2连接，左碰撞传感器信号与Port3连接，右碰撞传感器信号与Port4连接；Port1经电阻R11连接通用运算放大器LM324的3脚，与接地的2脚共同构成前碰撞回路；Port2经电阻R12连接通用运算放大器LM324的5脚，与接地的6脚共同构成后碰撞回路；Port3经电阻R13连接通用运算放大器LM324的10脚，与接地的9脚共同构成左碰撞回路；Port4经电阻R14连接通用运算放大器LM324的12脚，与接地的13脚共同构成右碰撞回路；通用运算放大器LM324的3脚经电阻R12连接通用运算放大器LM324的1脚，构成负反馈电路；通用运算放大器LM324的5脚经电阻R22连接通用运算放大器LM324的7脚，构成负反馈电路；通用运算放大器LM324的10脚经电阻R32连接通用运算放大器LM324的8脚，构成负反馈电路；通用运算放大器LM324的12脚经电阻R42连接通用运算放大器LM324的14脚，构成负反馈电路；

通用运算放大器LM324的1脚输出信号OUT1既作为输出信号Port5，连接液压回路电磁铁5YA，控制液压回路电磁铁5YA的动作，又作为或门电路7432的2脚输入信号，连接或门电路7432的2脚；通用运算放大器LM324的7脚输出信号OUT2既作为输出信号Port6，连接液压回路电磁铁6YA，控制液压回路电磁铁6YA的动作，又作为或门电路7432的1脚输入信号，连接或门电路7432的1脚；通用运算放大器LM324的8脚输出信号OUT3作为输出信号Port7，连接液压回路电磁铁2YA，控制液压回路电磁铁2YA的动作；通用运算放大器LM324的14脚输出信号OUT4作为输出信号Port8，连接液压回路电磁铁1YA，控制液压回路电磁铁1YA的动作；或门电路7432的3脚输出信号Port9和Port10，Port9连接液压回路电磁铁3YA，控制3YA电磁铁的动作，Port10连接液压回路电磁铁4YA，控制4YA电磁铁的动作；通用运算放大器LM324的11脚接地，通用运算放大器LM324的4脚接电源，Port1、Port2、Port3、Port4一端并联接地。

本实用新型的优点在于：

1、主动避让：汽车安全气囊、结构、钣金、保险杠等设计主要都是基于汽车发生碰撞后的被动防护措施，而本实用新型是基于汽车发生碰撞后，汽车座椅自动进行相应的主动避让；

2、可以连续产生避让：由于该设计的汽车座椅在前、后、左、右四个方向均可进行移动，所以可实现汽车前、后、左、右方向的避让，实现汽车发生多次碰撞，座椅可进行多次避让的效果；

3、减轻安全气囊爆炸产生的二次伤害：汽车座椅的主动避让，不但可以降低碰撞时外来撞击产生的伤害，同时也可以减轻或避免安全气囊爆炸时产生的碎片对乘坐人员的二次伤害；

4、可靠性强：运动部分采用稳定可靠的液压油路，控制电路的设计尽量优化、简单，使得本设计动作简单，运行稳定可靠。

附图说明图1(a)是本实用新型机械结构主视图；

图1(b)是本实用新型机械结构俯视图；

图1(c)是本实用新型机械结构左视图；

图2是本实用新型液压油路原理图；

图3是本实用新型控制电路原理图。

具体实施方式下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

由图1可知，汽车主动防撞座椅，包括汽车座椅，汽车座椅下面设置上层轨道2和下层轨道1，汽车车身前后左右分别设置前碰撞传感器、后碰撞传感器、左碰撞传感器和右碰撞传感器，上层轨道2和下层轨道1相互垂直，下层轨道1的下端固定在汽车底板上，下层轨道1的上端与上层轨道2的下端固定，液压缸A固定在上层轨道2左右两侧，液压缸B固定在下层轨道1前后两侧，上层轨道2及下层轨道1底部均设置轴承，上层轨道2的上端通过连接座3与汽车座椅相连，汽车座椅的运动方向由液压缸A、液压缸B的运动方向控制；

由图2可知，液压泵为液压缸A及液压缸B提供液压油，液压泵一侧设置回流阀，液压泵另一侧设置卸荷阀7YA，液压泵一端分两路，一路通过左侧二位二通阀及左侧三位四通阀控制液压缸A，液压缸A左侧设置行程开关2YA-，液压缸A右侧设置行程开关1YA-，另一路通过右侧二位二通阀及右侧三位四通阀控制液压缸B，液压缸B上侧设置行程开关5YA-，液压缸B下侧设置行程开关6YA-，左侧二位二通阀由电磁铁3YA控制，左侧三位四通阀由电磁铁1YA、2YA控制，右侧二位二通阀由电磁铁4YA控制，右侧三位四通阀由电磁铁5YA、6YA控制，其中左侧二位二通阀为常开阀，右侧二位二通阀为常闭阀，其余均为常开阀，汽车座椅可进行前后10cm的移动、左右5cm的移动；

由图3可知，汽车的前碰撞传感器信号与Port1连接，后碰撞传感器信号与Port2连接，左碰撞传感器信号与Port3连接，右碰撞传感器信号与Port4连接；Port1经电阻R11连接通用运算放大器LM324的3脚，与接地的2脚共同构成前碰撞回路；Port2经电阻R12连接通用运算放大器LM324的5脚，与接地的6脚共同构成后碰撞回路；Port3经电阻R13连接通用运算放大器LM324的10脚，与接地的9脚共同构成左碰撞回路；Port4经电阻R14连接通用运算放大器LM324的12脚，与接地的13脚共同构成右碰撞回路；通用运算放大器LM324的3脚经电阻R12连接通用运算放大器LM324的1脚，构成负反馈电路，通过R12与R11的比例关系可适当调节输入信号IN1的触发阀值；通用运算放大器LM324的5脚经电阻R22连接通用运算放大器LM324的7脚，构成负反馈电路，通过R22与R21的比例关系可适当调节输入信号IN2的触发阀值；通用运算放大器LM324的10脚经电阻R32连接通用运算放大器LM324的8脚，构成负反馈电路，通过R32与R31的比例关系可适当调节输入信号IN3的触发阀值；通用运算放大器LM324的12脚经电阻R42连接通用运算放大器LM324的14脚，构成负反馈电路，通过R42与R41的比例关系可适当输入信号IN4的触发阀值；R12、R22、R32、R42设置为可变电阻是为了调节输入信号的触发阀值的大小，触发阀值的大小由碰撞试验得到，同时也可保证输出信号的稳定，保证液压控制信号的准确；

通用运算放大器LM324的1脚输出信号OUT1既作为输出信号Port5，连接液压回路电磁铁5YA，控制液压回路电磁铁5YA的动作，可使右侧三位四通电磁阀右位接入系统，又作为或门电路7432的2脚输入信号，连接或门电路7432的2脚；通用运算放大器LM324的7脚输出信号OUT2既作为输出信号Port6，连接液压回路电磁铁6YA，可使右侧三位四通电磁阀左位接入系统，控制液压回路电磁铁6YA的动作，又作为或门电路7432的1脚输入信号，连接或门电路7432的1脚；通用运算放大器LM324的8脚输出信号OUT3作为输出信号Port7，连接液压回路电磁铁2YA，控制液压回路电磁铁2YA的动作，可使左侧三位四通电磁阀左位接入系统；通用运算放大器LM324的14脚输出信号OUT4作为输出信号Port8，连接液压回路电磁铁1YA，控制液压回路电磁铁1YA的动作，可使左侧三位四通电磁阀右位接入系统；或门电路7432的3脚输出信号Port9和Port10，Port9连接液压回路电磁铁3YA，控制3YA电磁铁的动作，Port10连接液压回路电磁铁4YA，控制4YA电磁铁的动作，从而实现左侧二位二通阀与右侧二位二通阀换位；通用运算放大器LM324的11脚接地，通用运算放大器LM324的4脚接电源，Port1、Port2、Port3、Port4一端并联接地。

表1：电磁铁控制运动方向的逻辑关系表

注：“-”代表电磁铁不带电、“+”代表电磁铁带电。

本实用新型正常情况下卸荷阀工作，使得液压油泵处于工作状态，以备发生碰撞时油路快速接通，发生碰撞时卸荷阀关闭，液压油泵能为回路中提供一定压力的液压油。

本实用新型液压缸的动作顺序是：A缸左移至终点后向右返回，B缸向前移至终点后向后返回，主要过程如下：

1、液压缸A活塞杆左移：

进油路：液压油泵压油口的油液经左侧二位二通阀左位和左侧三位四通阀右位到液压缸A右腔；

回油路：液压缸A左腔的油液经左侧三位四通阀右位流回油箱；

当液压缸A左移至行程开关2YA-，控制电磁铁2YA，使其带电，同时控制电磁铁1YA，使其断电。

2、液压缸A活塞杆右移：

进油路：液压油泵压油口的油液经左侧二位二通阀左位和三位四通阀左位到液压缸A左腔；

回油路：液压缸A右腔的油液经左侧三位四通阀左位流回油箱；

当液压缸A右移至行程开关1YA-，控制电磁铁1YA，使其带电，同时控制电磁铁2YA，使其断电。

3、液压缸B活塞杆上移：

进油路：液压油泵压油口的油液经右侧二位二通阀左位和右侧三位四通阀左位到液压缸B下腔；

回油路：液压缸B上腔的油液经右侧三位四通阀左位流回油箱；

当液压缸B前移至行程开关5YA-，控制电磁铁5YA，使其带电，同时控制电磁铁6YA，使其断电。

4、液压缸B活塞杆下移：

进油路：液压油泵压油口的油液经右侧二位二通阀左位和右侧三位四通阀右位到液压缸A上腔；

回油路：液压缸B下腔的油液经右侧三位四通阀右位流回油箱；

当液压缸B后移至行程开关6YA-，控制电磁铁6YA，使其带电，同时控制电磁铁5YA，使其断电。

5、卸荷：当液压缸A、液压缸B不工作时，电磁铁7带电，液压泵的油液经卸荷阀即二位二通换向阀的左位卸荷回油箱。

本实用新型的工作原理是：

1、假如汽车发生前面碰撞，图2中与前碰撞传感器相连接的Port1会有信号输入，Port2、Port3、Port4等三个端口无输入信号，通用运算放大器LM324会在输出端1脚产生信号，7脚、8脚、14脚不产生信号，信号通过或门电路7432使Port5、Port9、Port10产生的控制信号，控制图3中的电磁铁3YA、4YA、5YA动作，图3中液压油泵压油口的油液经右侧二位二通阀左位和右侧三位四通阀右位到液压缸B上腔，液压缸B下腔的油液经右侧三位四通阀右位流回油箱，液压缸B活塞杆下移，同时液压缸B带动汽车座椅向后运动，形成乘客向后主动避让的效果，液压缸B向后移动至行程开关6YA-时，行程开关控制电磁铁6YA，停止注油，活塞杆停止运动，座椅停止运动。

2、假如汽车后方发生碰撞，图2中与后面碰撞传感器相连接的Port2会有信号输入，Port1、Port3、Port4等三个端口无输入信号，通用运算放大器LM324会在输出端7脚产生信号，1脚、8脚、14脚不产生信号，信号通过门电路7432使Port6、Port9、Port10产生的控制信号，控制图2中电磁铁3YA、4YA、6YA动作，图3中液压油泵压油口的油液经右侧二位二通阀左位和右侧三位四通阀左位到液压缸B下腔，液压缸B上腔的油液经右侧三位四通阀左位流回油箱，液压缸B活塞杆上移，同时液压缸B带动汽车座椅向前运动，形成乘客向前主动避让的效果，液压缸B向前移动至行程开关5YA-时，行程开关控制电磁铁5YA，停止注油，活塞杆停止运动，座椅停止运动。

3、假如汽车左方发生碰撞，图2中与左方碰撞传感器相连接的Port3会有信号输入，Port1、Port2、Port4等三个端口无输入信号，通用运算放大器LM324会在输出端8脚产生信号，1脚、7脚、14脚不产生信号，信号通过门电路7432使Port7产生的控制信号，控制图2中电磁铁2YA动作，从而使液压缸A向右运动，同时液压缸A带动汽车座椅向右产生运动，形成乘客向右主动避让的效果。

4、假如汽车右方发生碰撞，图2中与右方碰撞传感器相连接Port4会有信号输入，Port1、Port2、Port3等三个端口无输入信号，通用运算放大器LM324会在输出端14脚产生信号，1脚、7脚、8脚不产生信号，信号通过门电路7432使Port8产生的控制信号，控制图2中电磁铁1YA动作，从而使液压缸A向左运动，同时液压缸A带动汽车座椅向左产生运动，形成乘客先左主动避让的效果。

5、假如汽车先发生前面碰撞，接着又发生右侧碰撞，那么汽车座椅先向后运动，然后向左运动。

本实用新型所述常开阀、常闭阀中的常开是指不通电状态下油路为导通，常闭是指不通电状态下油路为不通。

Claims (1)

1.汽车主动防撞座椅，包括汽车座椅，其特征在于：汽车座椅下面设置上层轨道（2）和下层轨道（1），汽车车身前后左右分别设置前碰撞传感器、后碰撞传感器、左碰撞传感器和右碰撞传感器，上层轨道（2）和下层轨道（1）相互垂直，下层轨道（1）的下端固定在汽车底板上，下层轨道（1）的上端与上层轨道（2）的下端固定，液压缸A固定在上层轨道（2）左右两侧，液压缸B固定在下层轨道（1）前后两侧，上层轨道（2）及下层轨道（1）底部均设置轴承，上层轨道（2）的上端通过连接座（3）与汽车座椅相连，汽车座椅的运动方向由液压缸A、液压缸B的运动方向控制；

液压泵为液压缸A及液压缸B提供液压油，液压泵一侧设置回流阀，液压泵另一侧设置卸荷阀7YA，液压泵一端分两路，一路通过左侧二位二通阀及左侧三位四通阀控制液压缸A，液压缸A左侧设置行程开关2YA-，液压缸A右侧设置行程开关1YA-，另一路通过右侧二位二通阀及右侧三位四通阀控制液压缸B，液压缸B上侧设置行程开关5YA-，液压缸B下侧设置行程开关6YA-，左侧二位二通阀由电磁铁3YA控制，左侧三位四通阀由电磁铁1YA、电磁铁2YA控制，右侧二位二通阀由电磁铁4YA控制，右侧三位四通阀由电磁铁5YA、电磁铁6YA控制，其中左侧二位二通阀为常开阀，右侧二位二通阀为常闭阀，其余均为常开阀，汽车座椅可进行前后10cm的移动、左右5cm的移动；

汽车的前碰撞传感器信号与Port1连接，后碰撞传感器信号与Port2连接，左碰撞传感器信号与Port3连接，右碰撞传感器信号与Port4连接；Port1经电阻R11连接通用运算放大器LM324的3脚，与接地的2脚共同构成前碰撞回路；Port2经电阻R12连接通用运算放大器LM324的5脚，与接地的6脚共同构成后碰撞回路；Port3经电阻R13连接通用运算放大器LM324的10脚，与接地的9脚共同构成左碰撞回路；Port4经电阻R14连接通用运算放大器LM324的12脚，与接地的13脚共同构成右碰撞回路；通用运算放大器LM324的3脚经电阻R12连接通用运算放大器LM324的1脚，构成负反馈电路；通用运算放大器LM324的5脚经电阻R22连接通用运算放大器LM324的7脚，构成负反馈电路；通用运算放大器LM324的10脚经电阻R32连接通用运算放大器LM324的8脚，构成负反馈电路；通用运算放大器LM324的12脚经电阻R42连接通用运算放大器LM324的14脚，构成负反馈电路；

通用运算放大器LM324的1脚输出信号OUT1既作为输出信号Port5，连接液压回路电磁铁5YA，控制液压回路电磁铁5YA的动作，又作为或门电路7432的2脚输入信号，连接或门电路7432的2脚；通用运算放大器LM324的7脚输出信号OUT2既作为输出信号Port6，连接液压回路电磁铁6YA，控制液压回路电磁铁6YA的动作，又作为或门电路7432的1脚输入信号，连接或门电路7432的1脚；通用运算放大器LM324的8脚输出信号OUT3作为输出信号Port7，连接液压回路电磁铁2YA，控制液压回路电磁铁2YA的动作；通用运算放大器LM324的14脚输出信号OUT4作为输出信号Port8，连接液压回路电磁铁1YA，控制液压回路电磁铁1YA的动作；或门电路7432的3脚输出信号Port9和Port10，Port9连接液压回路电磁铁3YA，控制3YA电磁铁的动作，Port10连接液压回路电磁铁4YA，控制4YA电磁铁的动作；通用运算放大器LM324的11脚接地，通用运算放大器LM324的4脚接电源，Port1、Port2、Port3、Port4一端并联接地。