车辆的自适应头枕控制方法、装置以及车辆.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011041932.2 (22)申请日 2020.09.28 (71)申请人 诺博汽车系统有限公司 地址 071033 河北省保定市莲池区朝阳南 大街2288号 (72)发明人 米阿敏史立强张登谦毛蕾 白克宾杨晨昊林勇杨阔 张立涛 (74)专利代理机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 肖冰滨王晓晓 (51)Int.Cl. B60N 2/888(2018.01) (54)发明名称 车辆的自适应头枕控制方法、 装置以及车辆 (57)摘要 本发明涉及车辆控制技。

2、术领域， 提供一种车 辆的自适应头枕控制方法、 装置和车辆。 所述方 法包括： 检测预期碰撞发生时间； 检测所述头枕 与驾驶员的头部的距离； 在所述预期碰撞发生时 间小于等于第一预设时间时， 控制所述头枕向所 述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕与驾驶员的 头部的距离小于等于第一预设距离。 本发明可以 降低追尾等事故中驾驶员颈部的伤害。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 112140960 A 2020.12.29 CN 112140960 A 1.一种车辆的自适应头枕控制方法， 其特征在于， 所述方法包括： 检测预期碰撞发生时间； 检测所述头枕与驾驶员的头部的距离； 在所述预期碰撞发。

3、生时间小于等于第一预设时间时， 控制所述头枕向所述驾驶员的头 部移动， 以使所述头枕与驾驶员的头部的距离小于等于第一预设距离。 2.根据权利要求1所述的车辆的自适应头枕控制方法， 其特征在于， 该方法还包括： 在所述预期碰撞发生时间小于等于第二预设时间时， 控制所述头枕向所述驾驶员的头 部移动， 以使所述头枕接触所述驾驶员的头部； 在所述预期碰撞发生时间等于0时， 控制所述头枕锁止。 3.根据权利要求1所述的车辆的自适应头枕控制方法， 其特征在于， 在控制所述头枕向 所述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕与驾驶员的头部的距离小于等于第一预设距离之 后， 该方法还包括： 在所述预期碰撞发生时间大于。

4、第一预设时间时， 控制所述头枕恢复原位。 4.根据权利要求2所述的车辆的自适应头枕控制方法， 其特征在于， 所述第一预设时间 为3秒， 所述第二预设时间为1.2秒。 5.根据权利要求1所述的车辆的自适应头枕控制方法， 其特征在于， 通过柔性薄膜制成 的电容传感器检测所述头枕与驾驶员的头部的距离， 所述电容传感器安装于所述头枕内。 6.一种车辆的自适应头枕控制装置， 其特征在于， 所述装置包括： 检测单元以及控制单元， 其中， 所述检测单元用于检测预期碰撞发生时间； 检测所述头枕与驾驶员的头部的距离； 所述控制单元用于在所述预期碰撞发生时间小于等于第一预设时间时， 控制所述头枕 向所述驾驶员的头。

5、部移动， 以使所述头枕与驾驶员的头部的距离小于等于第一预设距离。 7.根据权利要求6所述的车辆的自适应头枕控制装置， 其特征在于， 所述控制单元用 于： 在所述预期碰撞发生时间小于等于第二预设时间时， 控制所述头枕向所述驾驶员的头 部移动， 以使所述头枕接触所述驾驶员的头部； 在所述预期碰撞发生时间等于0时， 控制所述头枕锁止。 8.根据权利要求6所述的车辆的自适应头枕控制装置， 其特征在于， 在控制所述头枕向 所述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕与驾驶员的头部的距离小于等于第一预设距离之 后， 所述控制单元用于： 在所述预期碰撞发生时间大于第一预设时间时， 控制所述头枕恢复原位。 9.根据权。

6、利要求6所述的车辆的自适应头枕控制装置， 其特征在于， 通过柔性薄膜制成 的电容传感器检测所述头枕与驾驶员的头部的距离， 所述电容传感器安装于所述头枕内。 10.一种车辆， 其特征在于， 该车辆包括权利要求6-9中任一项权利要求所述的车辆的 自适应头枕控制装置。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112140960 A 2 车辆的自适应头枕控制方法、 装置以及车辆 技术领域 0001 本发明涉及车辆控制技术领域， 特别涉及一种车辆的自适应头枕控制方法、 装置 以及车辆。 背景技术 0002 在汽车发生碰撞事故时经常会造成颈部的损伤， 特别在追尾低速碰撞中， 造成这 种损伤的比例更大。 原因在于。

7、座椅头枕设计时， 为了保证乘员头部的活动空间， 头部与头枕 具有一定的间隙。 通过大量的追尾事故研究发现， 头部与头枕超过一定距离时， 受到的伤害 较大。 0003 现有的头枕有弹射式主动头枕， 即在碰撞达到预先设定的碰撞强度时， 就会松开 头枕内的预紧弹簧， 头枕前移， 乘员的头部会提早得到头枕的支撑。 但是这种方法碰撞后头 枕才会启动， 而且碰撞发生时头枕前移距离固定不变， 由于乘员身高， 驾驶习惯等的区别， 头部与头枕距离并不是固定的， 当意外触发或者头部与头枕距离过小时， 会发生危险。 发明内容 0004 有鉴于此， 本发明旨在提出一种车辆的自适应头枕控制方法， 以降低追尾等事故 中驾。

8、驶员颈部的伤害。 0005 为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的： 0006 一种车辆的自适应头枕控制方法， 所述方法包括： 检测预期碰撞发生时间； 检测所 述头枕与驾驶员的头部的距离； 在所述预期碰撞发生时间小于等于第一预设时间时， 控制 所述头枕向所述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕与驾驶员的头部的距离小于等于第一预 设距离。 0007 进一步的， 在控制所述头枕向所述驾驶员的头部移动， 该方法还包括： 在所述预期 碰撞发生时间小于等于第二预设时间时， 控制所述头枕向所述驾驶员的头部移动， 以使所 述头枕接触所述驾驶员的头部； 在所述预期碰撞发生时间等于0时， 控制所述头枕锁止。。

9、 0008 进一步的， 在控制所述头枕向所述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕与驾驶员的 头部的距离小于等于第一预设距离之后， 该方法还包括： 在所述预期碰撞发生时间大于第 一预设时间时， 控制所述头枕恢复原位。 0009 进一步的， 所述第一预设时间为3秒， 所述第二预设时间为1.2秒。 0010 进一步的， 通过柔性薄膜制成的电容传感器检测所述头枕与驾驶员的头部的距 离， 所述电容传感器安装于所述头枕内。 0011 相对于现有技术， 本发明所述的车辆的自适应头枕控制方法具有以下优势： 0012 首先检测预期碰撞发生时间； 接着检测所述头枕与驾驶员的头部的距离； 最后在 所述预期碰撞发生时间小。

10、于等于第一预设时间时， 控制所述头枕向所述驾驶员的头部移 动， 以使所述头枕与驾驶员的头部的距离小于等于第一预设距离。 本发明可以在碰撞事故 发生前缩短头与头枕的距离的同时， 确保头枕不会撞击到乘员头部， 降低追尾等事故中驾 说明书 1/5 页 3 CN 112140960 A 3 驶员颈部因过度弯曲产生的伤害。 0013 本发明的另一目的在于提出一种车辆的自适应头枕控制装置， 以降低追尾等事故 中驾驶员颈部的伤害。 0014 为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的： 0015 一种车辆的自适应头枕控制装置， 所述装置包括： 检测单元以及控制单元， 其中， 所述检测单元用于检测预期碰撞。

11、发生时间； 检测所述头枕与驾驶员的头部的距离； 所述控 制单元用于在所述预期碰撞发生时间小于等于第一预设时间时， 控制所述头枕向所述驾驶 员的头部移动， 以使所述头枕与驾驶员的头部的距离小于等于第一预设距离。 0016 进一步的， 所述控制单元用于： 在所述预期碰撞发生时间小于等于第二预设时间 时， 控制所述头枕向所述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕接触所述驾驶员的头部； 在所述 预期碰撞发生时间等于0时， 控制所述头枕锁止。 0017 进一步的， 在控制所述头枕向所述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕与驾驶员的 头部的距离小于等于第一预设距离之后， 所述控制单元用于： 在所述预期碰撞发生时间大。

12、 于第一预设时间时， 控制所述头枕恢复原位。 0018 进一步的， 通过柔性薄膜制成的电容传感器检测所述头枕与驾驶员的头部的距 离， 所述电容传感器安装于所述头枕内。 0019 所述车辆的自适应头枕控制装置与上述车辆的自适应头枕控制方法相对于现有 技术所具有的优势相同， 在此不再赘述。 0020 本发明的另一目的在于提出一种车辆， 以降低追尾等事故中驾驶员颈部的伤害。 0021 为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的： 0022 一种车辆， 该车辆包括上文所述的车辆的自适应头枕控制装置。 0023 所述车辆与上述车辆的自适应头枕控制方法相对于现有技术所具有的优势相同， 在此不再赘述。 。

13、0024 本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 附图说明 0025 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解， 本发明的示意性实 施方式及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附图中： 0026 图1是本发明一实施例提供的车辆的自适应头枕控制方法的流程图； 0027 图2是本发明另一实施例提供的车辆的自适应头枕控制方法的流程图； 0028 图3是本发明一实施例提供的头枕的结构示意图； 0029 图4是本发明一实施例提供的车辆的自适应头枕控制装置的结构框图。 0030 附图标记说明： 0031 1 检测单元 2 控制单元 具体实施方式 00。

14、32 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本发明中的实施方式及实施方式中的特征可 以相互组合。 0033 下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。 说明书 2/5 页 4 CN 112140960 A 4 0034 图1是本发明一实施例提供的车辆的自适应头枕控制方法的流程图。 如图1所示， 所述方法包括： 0035 步骤S11， 检测预期碰撞发生时间； 0036 例如， 执行本发明实施例的方法应当满足以下几个条件， 首先应检测到驾驶位上 有驾驶员， 例如可以通过安装于车辆座椅上的压力传感器检测是否有驾驶员， 然后应当检 测到头枕自动移动的自动模式开启。 另外， 还需要接收到自动制动系统(。

15、Advanced Emergency Braking， AEB)检测出的本车和相近的车的相对速度的信号表示两车越来越近。 两车越来越近才可能会发送碰撞， 此时可以执行本实施例的方法。 0037 接着， 在可能发生碰撞时， 预期碰撞发生时间可以由AEB检测得到， 其原理是通过 以下运动学公式进行计算： 0038 0.5at2+vt+d0dt， 其中， 0039 a是两车相对加速度， t是时间(当dt0时， t预期碰撞发生时间(TTC)； v是两车 相对速度， d0是两车当前相对距离， dt是t秒后两车相对距离。 AEB系统通过摄像头或者毫米 波雷达监测到d0、 v、 a， 将公式中dt假设为0(。

16、即发生碰撞)， 此时通过上式可以解出TTC。 0040 步骤S12， 检测所述头枕与驾驶员的头部的距离； 0041 例如， 可以通过柔性薄膜制成的电容传感器检测所述头枕与驾驶员的头部的距 离， 所述电容传感器安装于所述头枕内， 具体的安装位置和结构将在下文详述。 在本发明实 施例中， 头枕与驾驶员的头部的距离需要实时检测， 随着头枕的移动， 头枕和驾驶员的头部 的距离会发生变化。 0042 步骤S13， 在所述预期碰撞发生时间小于等于第一预设时间时， 控制所述头枕向所 述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕与驾驶员的头部的距离小于等于第一预设距离。 0043 例如， 所述第一预设时间可以为3秒， 。

17、第一预设距离优选可以为35mm， 但不限于此。 在预期碰撞发生时间小于等于第一预设时间时， 说明车辆可能会发生碰撞， 此时需要自动 将头枕向驾驶员的头部移动， 缩小头枕和驾驶员的头部的距离， 以进行碰撞准备。 但是当头 枕与驾驶员的头部本身就距离比较近， 例如电容传感器的值大于等于30时， 说明头枕已经 达到要求达到的位置， 可以不移动头枕。 0044 可以理解的是， 如果预期碰撞发生时间大于第一预设时间， 或者上述几个条件有 其中一者不满足时， 则进入头枕的手动模式， 由驾驶员手动操作头枕移动。 0045 图2是本发明另一实施例提供的车辆的自适应头枕控制方法的流程图。 如图2所 示， 该方法。

18、包括： 0046 步骤S21， 检测预期碰撞发生时间； 0047 步骤S22， 检测所述头枕与驾驶员的头部的距离； 0048 步骤S23， 判断所述预期碰撞发生时间是否小于等于第一预设时间并大于第二预 设时间； 0049 步骤S24， 在所述预期碰撞发生时间小于等于第一预设时间并大于第二预设时间 时， 控制所述头枕向所述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕与驾驶员的头部的距离小于等 于第一预设距离。 0050 上述步骤S21-S24的实施例与上文类似， 在此不再赘述。 0051 步骤S25， 在所述预期碰撞发生时间小于等于第二预设时间时， 控制所述头枕向所 说明书 3/5 页 5 CN 11214。

19、0960 A 5 述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕接触所述驾驶员的头部； 0052 例如， 如果在将头枕与驾驶员的头部的距离缩小到第一预设距离后， 预期碰撞发 生时间继续变短， 即小于第二预设时间(优选第二预设时间为1.2秒， 但不限于此)， 或者有 突发情况， 导致预期碰撞发生时间直接小于第二预设时间， 此时将不能仅仅将头枕与驾驶 员的头部的距离缩小到第一预设距离， 而是需要继续缩短， 直到头枕接触驾驶员的头部(或 距离3mm2mm)， 以便应对即将发生的碰撞。 但是当头枕与驾驶员的头部本身就距离非常 近， 例如电容传感器的值大于等于80时， 说明头枕已经与驾驶员的头部只有很小的距离， 例。

20、 如3mm2mm， 可以不移动头枕。 0053 步骤S26， 在所述预期碰撞发生时间等于0时， 控制所述头枕锁止。 0054 例如， 在步骤S25之后， 如果预期碰撞发生时间等于0， 此时发生碰撞， 因此将头枕 锁止， 以保护驾驶员。 可以理解的是， 如果有非常紧急的情况出现， 即直接发生碰撞导致头 枕没有移动的时间， 可以直接锁止头枕。 如果需要解锁头枕， 可以长按解锁按键预设时间 (例如3秒)以实现解锁， 或者使车辆重新上电。 0055 步骤S27， 在所述预期碰撞发生时间大于第一预设时间时， 控制所述头枕恢复原 位。 0056 例如， 在步骤S24之后， 如果发现没有了碰撞危险， 即预期。

21、碰撞发生时间大于第一 预设时间， 则可以控制头枕恢复原位。 0057 图3是本发明一实施例提供的头枕的结构示意图。 如图3所示， 头枕中设置有电机 和微控制单元(Microcontroller Unit， MCU)， 电机可以用来使头枕上下或前后移动， 而MCU 用来控制电机， 以使头枕移动。 头枕最外层是皮革， 皮革后设置柔性薄膜制成的电容传感 器。 由于采用柔性薄膜， 碰撞时不会对乘员造成其他伤害， 并且无需在头枕表面开孔。 0058 图4是本发明一实施例提供的车辆的自适应头枕控制装置的结构框图。 如图4所 示， 所述装置包括： 检测单元1以及控制单元2， 其中， 所述检测单元1用于检测预。

22、期碰撞发生 时间； 检测所述头枕与驾驶员的头部的距离； 所述控制单元2用于在所述预期碰撞发生时间 小于等于第一预设时间时， 控制所述头枕向所述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕与驾驶 员的头部的距离小于等于第一预设距离。 0059 进一步的， 在控制所述头枕向所述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕与驾驶员的 头部的距离小于等于第一预设距离之后， 所述控制单元2用于： 在所述预期碰撞发生时间小 于等于第二预设时间时， 控制所述头枕向所述驾驶员的头部移动， 以使所述头枕接触所述 驾驶员的头部； 在所述预期碰撞发生时间等于0时， 控制所述头枕锁止。 0060 进一步的， 所述控制单元2用于： 在所述预期。

23、碰撞发生时间大于第一预设时间时， 控制所述头枕恢复原位。 0061 进一步的， 通过柔性薄膜制成的电容传感器检测所述头枕与驾驶员的头部的距 离， 所述电容传感器安装于所述头枕内。 0062 本发明实施例还提供一种车辆， 该车辆包括上文所述的车辆的自适应头枕控制装 置。 0063 上文所述的车辆的自适应头枕控制装置和车辆的实施例与上文所述的车辆的自 适应头枕控制方法的实施例类似， 在此不再赘述。 0064 以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的 说明书 4/5 页 6 CN 112140960 A 6 精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 112140960 A 7 图1 图2 说明书附图 1/2 页 8 CN 112140960 A 8 图3 图4 说明书附图 2/2 页 9 CN 112140960 A 9 。