具有可变双躺椅式的前后座椅的汽车及座椅控制方法

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及到一种具有特殊座椅的汽车及座椅控制方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展，家庭汽车拥有量在逐渐增加，人们驾车出行的频率越来越高，随之而来的，人们对汽车的舒适性要求也越来越高。但是现有小汽车（小轿车、旅行车、SUV）座椅的前后排乘客的空间都很紧凑，乘坐姿态受到限制，长时间乘坐会非常的不舒适。

汽车座椅是汽车内部的主要舒适装置部分，大多数的小汽车都设计为五座的，分为驾驶员和副驾驶的两个前排座椅，以及后排的三位乘客座椅。由于受到小汽车的结构和轴距的限制，后排座椅都比较紧凑，而且靠背都是固定设置无法调节的或者只能微调，坐在后排的乘客只能以单一的角度和姿势乘坐，长时间乘坐会非常不舒服。针对上述问题，很多汽车制造商不惜影响驾驶操控为代价，把小汽车轴距加长，以使后排乘客的腿部增加十多公分的活动空间，但是即使这样，后排座椅靠背依然无法进行大角度调节，对整个人的坐姿也没有明显的改善。前排的副驾驶座椅虽然能够比较大的幅度调节靠背和移动，但是在后排有乘客时，因为要兼顾后排乘客的感受，基本上都不会去大幅度调节。

发明内容

本发明的目的是提出一种具有可变双躺椅式的前后座椅的汽车及座椅控制方法，以充分利用车内空间，提高乘客的舒适性。

本发明的具有可变双躺椅式的前后座椅的汽车包括独立的前排座椅和位于前排座椅后方的独立的后排座椅，所述前排座椅和后排座椅均具有椅背角度调节机构；所述前排座椅通过第一移动升降机构活动安装于汽车地板上，所述前排座椅的下方设有供后排乘客将腿部伸入或穿越的腿部容置空间；所述后排座椅通过第二移动升降机构活动安装于汽车地板上。通过调整前排座椅、后排座椅的高度、前后位置，可以使前排座椅、后排座椅形成躺椅形式，从而提高乘客的舒适性。

当汽车为五人座的轿车时，上述前排座椅可以为副驾座椅，当汽车为空间宽敞的多人座汽车时，例如说七人座的SUV或者多人座的MPV或中巴、大巴时，前排座椅的选择更多，不再局限于副驾座椅。

进一步地，所述腿部容置空间的高度随前排座椅的高度变化而变化，具体来说，当前排座椅通过第一移动升降机构降低时，前排座椅可以向下占用腿部容置空间的上部，此时腿部容置空间的高度被降低，后排乘客的腿部只能有一小部分伸入到腿部容置空间内，甚至完全不能伸入到腿部容置空间内，这样前排座椅能够尽可能多地降低高度，从而使前排座椅上的乘客的头部空间更为充裕；反之，当前排座椅通过第一移动升降机构升高时，前排座椅向上移动而腾出所占用的腿部容置空间，此时腿部容置空间的高度被加大，后排乘客的腿部可以伸入或者穿越腿部容置空间，这样可以使后排座椅上的乘客接近平躺状态，从而提高舒适度。

上述汽车的座椅控制方法如下：当前排座椅和后排座椅均承载有乘客时，该前后座椅的控制模式为双人模式，前后座椅变为双躺椅时，利用第一移动升降机构将前排座椅向上抬升，以使腿部容置空间的高度增加，并利用前排座椅的椅背角度调节机构将前排座椅的椅背向后倾倒；同时利用第二移动升降机构将后排座椅向下降低，并使后排座椅向前移动，后排乘客将腿部伸入或穿越前排座椅下部的腿部容置空间，以及利用后排座椅的椅背角度调节机构将后排座椅的椅背向后倾倒；当后排座椅承载有乘客而前排座椅上没有乘客时，该前后座椅的控制模式为后排单人模式，将后排座椅变为躺椅时，利用第一移动升降机构将前排座椅向上抬升，以使腿部容置空间的高度增加，并使前排座椅向前移动；然后利用第二移动升降机构将后排座椅向下降低，并使后排座椅向前移动，后排乘客将腿部伸入或穿越前排座椅下部的腿部容置空间，以及利用后排座椅的椅背角度调节机构将后排座椅的椅背向后倾倒；当前排座椅承载有乘客而后排座椅上没有乘客时，该前后座椅的控制模式为前排单人模式，将前排座椅变为躺椅时，利用前排座椅的椅背角度调节机构将前排座椅的椅背向后倾倒；并利用第一移动升降机构将前排座椅向后移动。另外，当上述前后排座椅变为躺椅之前，其外观和形式与现有的汽车上座椅的前后座大致相同，即，前排座椅经第一升降支架降低后和正驾驶座椅同水平高度或者稍微高一点，后排座椅经第二升降支架升高后和旁边的固定座椅同水平高度。

进一步地，为了提高乘客的舒适性，所述前排座椅和后排座椅均具有头枕高度调节机构；当利用椅背角度调节机构将对应的椅背向后倾倒时，还利用头枕高度调节机构将对应的头枕高度降低。

进一步地，所述前排座椅利用托架安装于第一移动升降机构上，所述托架的中部设有凹部，所述前排座椅的椅垫固定于凹部内，托架上部的两侧与第一移动升降机构固定连接。上述托架用于承托前排座椅的椅垫，不仅可以在第一移动升降机构降低时，使前排座椅的椅垫向下进入到腿部容置空间内，从而占用腿部容置空间，使前排座椅的高度尽可能地降低，还可以在前排座椅采用厚度较厚的椅垫时，不至于使前排座椅的高度过高，导致前排乘客的头部空间狭小局促。

进一步地，前排座椅前方的手套箱设有上下滑动式的拉门，这样在前排座椅变为躺椅后接近平躺状态，前排座椅上的乘客可以将脚伸入到手套箱内（当然，可以根据需要将传统的手套箱的尺寸加大），不会受到拉门的阻碍，提高舒适性，平时也可以放置物品，在前排座椅向前折叠时，还可以前移把头枕伸进手套箱内，使后排座椅前方的空间更大。还可以在手套箱的下部（对应脚部的脚底前方下部位置）放置加强横梁，这样前排座椅为躺椅时就比现有的座椅更加安全，因为现有前排座椅遇到前面碰撞时，首先都是头部和胸部向前碰撞，而这样的设计不同的是脚底向前承受压力，就好象人从高处跳下时脚部着地和头部或身体着地的区别。

进一步地，所述后排座椅与相邻的其它后排座椅之间设有活动遮挡物，例如说布帘或者屏风，以用于隔离后排座椅与相邻的其它后排座椅，如相邻座有设置活动扶手台，应该把扶手台设置比较高大的箱体，避免因为后排座椅变为躺椅时高度较低，与相邻的其它后排座椅形成了高度落差，造成后排座椅上的乘客尴尬。

具体来说，所述第一移动升降机构由第一升降支架、第一导轨及第一水平驱动机构组成，所述腿部容置空间位于第一升降支架的下部；所述第一导轨固定于汽车地板上，第一升降支架架设于第一导轨上，前排座椅固定于第一升降支架上，所述第一水平驱动机构用于驱动第一升降支架沿第一导轨移动；或者，所述第一移动升降机构由固定架、升降架、第一导轨及第一水平驱动机构组成，所述固定架固定于汽车地板上，腿部容置空间位于固定架的下部；第一导轨固定于固定架顶部，升降架架设于第一导轨上，前排座椅固定于升降架的上方，所述第一水平驱动机构用于驱动升降架沿第一导轨移动。所述第二移动升降机构由第二升降支架、第二导轨及第二水平驱动机构组成，所述第二导轨固定于汽车地板上，第二升降支架架设于第二导轨上，后排座椅固定于第二升降支架上，所述第二水平驱动机构用于驱动第二升降支架沿第二导轨移动。上述第一升降支架、第一水平驱动机构、升降架、第二升降支架、第二水平驱动机构等均为现有技术，只要能够实现前排座椅、后排座椅的高度及前后位置的调节即可，此处不再赘述。

进一步地，所述固定架为弓形框架或方形框架，弓形框架的开口方向向后，不仅方便后排乘客的腿部伸入到腿部容置空间内，还具有一定的弹性，可以提高前排乘客的舒适度；而方形框架具有结构稳定的优点。

进一步地，为了便于控制，所述前排座椅、后排座椅均设有用于检测上方是否承载有乘客的传感器，所述传感器、第一移动升降机构、第二移动升降机构、椅背角度调节机构分别与控制器相连，所述控制器根据前排座椅、后排座椅的承载情况，控制第一移动升降机构、第二移动升降机构及前排座椅和后排座椅上的椅背角度调节机构联动。

进一步地，所述控制器有两个，分别安装于前排座椅、后排座椅上，或者分别安装于前排座椅、后排座椅旁侧的车门内板上；或者所述控制器为遥控器或者智能语音控制装置，这样后排座椅及前排座椅上的乘客均可以方便地调整座椅姿态。

本发明的汽车通过前后座椅的联动，可以使后排座椅和前排座椅同时变为椅背角度可调的躺椅，从而充分利用车内空间，大大提高乘客的舒适性。为了安全起见，建议仅在低速（如市区行驶、塞车状态）或停车休息状态下启动双人模式平躺状态，在高速行车状态下可以启动双人模式半倾斜状态或后排单人模式或前排单人模式。

附图说明

图1是实施例1的前后座椅布置图（双躺椅状态）。

图2～6是实施例1中前排座椅的几种结构示意图。

图7是实施例1的后排单人模式时前排座椅的状态图。

附图标示：1、前排座椅；2、后排座椅；3、腿部容置空间；4、手套箱；5、拉门；6、头枕；7、第一升降支架；71、弓形框架；72、升降结构；73、固定架；74、升降架；75、第一升降架；76、第二升降架；8、第一导轨；9、第二升降支架；10、第二导轨；11、腿托；12、控制器；13、传感器；14、托架；15、前排座椅的椅垫。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

本实施例提出了一种具有可变双躺椅式的前后座椅的汽车及座椅控制方法，以充分利用车内空间，提高乘客的舒适性。

本实施例的具有可变双躺椅式的前后座椅的汽车包括前排座椅1和位于前排座椅1后方的单个独立后排座椅2，所述前排座椅1和后排座椅2均具有椅背角度调节机构和头枕高度调节机构；所述前排座椅1通过第一移动升降机构活动安装于汽车地板上，所述前排座椅1的下方设有供后排乘客将腿部伸入或穿越的腿部容置空间3；所述后排座椅2通过第二移动升降机构活动安装于汽车地板上。

前排座椅1、后排座椅2均设有用于检测上方是否承载有乘客的传感器13（可采用压力传感器13），所述传感器13、第一移动升降机构、第二移动升降机构、椅背角度调节机构分别与控制器12相连，所述控制器12根据前排座椅1、后排座椅2的承载情况，控制第一移动升降机构、第二移动升降机构及前排座椅1和后排座椅2上的椅背角度调节机构联动。

上述控制器12有两个，分别安装于前排座椅1、后排座椅2的椅背侧部，或者分别安装于前排座椅、后排座椅2旁侧的车门内板上；上述控制器12还可以为遥控器或者智能语音控制装置，这样后排座椅2及前排座椅1上的乘客均可以方便地调整座椅姿态。

在本实施例中，前排座椅1前方的手套箱4设为可容纳放置双脚并设有上下滑动式的柔性拉门5，这样在前排座椅1变为躺椅后，前排座椅1上的乘客可以将脚伸入到手套箱4内，不会受到拉门5的阻碍，提高舒适性，平时也可以放置物品，在前排座椅1向前折叠时，还可以前移把头枕6伸进手套箱4内，使后排座椅2前方的空间更大（如图7所示）。

为了提高舒适性，前排座椅1、后排座椅2均设有腿托11，后排座椅2的腿托11在座椅2升起与旁边固定座椅同水平高度时，能够垂直掩盖第二移动升降支架，更加美观。

上述第一移动升降机构可以有以下几种结构：1、如图2所示，所述第一移动升降机构由第一升降支架7、第一导轨8及第一水平驱动机构组成，所述腿部容置空间3位于第一升降支架7的下部，腿部容置空间3的前方和后方均具有开口，后排乘客的腿部可以伸入甚至穿过腿部容置空间3；第一升降支架7的底部为前面两条支柱而后面没有支柱的前后开口的弓形框架71，具有一定的弹性，有利于提高舒适性，上部为由若干电动伸缩杆构成的升降结构72，弓形框架71固定于汽车地板上，第一导轨8固定于弓形框架71上，升降结构72活动架设于第一导轨8上，所述第一水平驱动机构用于驱动升降结构72沿第一导轨8移动。

如图3所示，前排座椅上的椅垫15利用托架14安装于升降结构72上，所述托架14的中部设有凹部，所述前排座椅的椅垫15固定于凹部内，托架14上部的两侧设有翻边，并通过螺栓或焊接方式与升降结构72固定连接。上述托架14用于承托前排座椅的椅垫15，不仅可以在第一移动升降机构降低时，使前排座椅的椅垫15向下进入到腿部容置空间3内，从而占用腿部容置空间，使前排座椅1的高度尽可能地降低，还可以在前排座椅1采用厚度较厚的椅垫15时，不至于使前排座椅的高度过高，导致前排乘客的头部空间狭小局促。

2、如图4所示，所述第一移动升降机构由固定架73、升降架74、第一导轨8及第一水平驱动机构组成，所述固定架73固定于汽车地板上，腿部容置空间3位于固定架73的下部；第一导轨8有两条，分别固定于固定架73顶部和汽车地板上，固定架73、升降架74各自架设于对应的第一导轨8上，前排座椅1固定于升降架74的上方，所述第一水平驱动机构用于驱动固定架73、升降架74沿对应的第一导轨8移动。图4中的固定架73为方形框架，具有结构稳定的优点，其还可以为弓形结构，弓形框架的开口方向向后，不仅方便后排乘客的腿部伸入到腿部容置空间3内，还具有一定的弹性，可以提高前排乘客的舒适度。

3、如图5所示，所述第一移动升降机构由第一升降架75、第二升降架76、第一导轨8及第一水平驱动机构组成，所述第一升降架75固定于汽车地板上，腿部容置空间3位于第一升降架75的下部；第一导轨8有两个，分别固定于第一升降架75顶部以及汽车地板上，第一升降架75、第二升降架76分别架设于对应的第一导轨8上，前排座椅1固定于第二升降架76的上方，所述第一水平驱动机构用于驱动第一升降架75、第二升降架76沿对应的第一导轨8移动。

4、如图6所示，所述第一移动升降机构由X形的第一升降支架7、第一导轨8及第一水平驱动机构组成，所述腿部容置空间3位于第一升降支架7的下部，所述第一导轨8固定于汽车地板上，第一升降支架7架设于第一导轨8上，前排座椅1固定于第一升降支架7上，所述第一水平驱动机构用于驱动第一升降支架7沿第一导轨8移动。

如图1所示，所述第二移动升降机构由第二升降支架9、第二导轨10及第二水平驱动机构组成，所述第二导轨10固定于汽车地板上，第二升降支架9架设于第二导轨10上，后排座椅2固定于第二升降支架9上，所述第二水平驱动机构用于驱动第二升降支架9沿第二导轨10移动。第二移动升降机构的结构与第一移动升降机构相类似，此处不再赘述。

当然，上述升降架均设有垂直驱动机构，以调整对应座椅的高度，此处不再赘述。建议地板上或座垫下设置相应的凹部，以容纳相应的驱动机构而不占用腿部容置空间3。

上述汽车的座椅控制方法如下：当前排座椅1和后排座椅2均承载有乘客时，该前后座椅的控制模式为双人模式，前后座椅变为双躺椅时，利用第一移动升降机构将前排座椅1向上抬升，以使腿部容置空间3的高度增加，并利用前排座椅1的椅背角度调节机构将前排座椅1的椅背向后倾倒形成舒适的躺椅；同时利用第二移动升降机构将后排座椅2向下降低，并使后排座椅2向前移动，后排乘客将腿部伸入或穿越前排座椅1下部的腿部容置空间3，以及利用后排座椅2的椅背角度调节机构将后排座椅2的椅背向后倾倒形成舒适的躺椅；在双人模式下，后排座椅2利用前排座椅1升高后的下部空间，而前排座椅1利用后排座椅2下降时的上部空间，前排座椅1与后排座椅2的升降和移动必须联动，才能互相利用空间而避免碰撞，前排座椅1的乘客升高成躺椅时需要限制最高的高度，使腿部要平行或稍微低于车门的玻璃窗的底部，避免影响驾驶员观察后视镜和车窗外的视线。后排座椅2降低为躺椅时，不容易观看车窗外状况或风景，可以在前排座椅1的靠背后设置一个液晶屏幕，连接前方或侧方的摄像头随时观看。

当后排座椅2承载有乘客而前排座椅1上没有乘客时，该前后座椅的控制模式为后排单人模式，将后排座椅2变为躺椅时，利用第一移动升降机构将前排座椅1向上抬升，以使腿部容置空间3的高度增加，并使前排座椅1向前移动，后排乘客将腿部伸入或穿越前排座椅1下部的腿部容置空间3；然后利用第二移动升降机构将后排座椅2向下降低，并使后排座椅2向前移动，以及利用后排座椅2的椅背角度调节机构将后排座椅2的椅背向后倾倒。因为前排座椅1上面没有乘客，因此前排座椅1可以调得更高，只要把座垫抬起稍微低于车门的玻璃窗的底部就可以，前排座椅1的靠背不用调到躺椅状，直立稍微顷斜，以使后排乘客空间尽量增大，只要不影响驾驶员观察后视镜和车窗外的视线就可以。此时如果后排乘客需要前面视线更好，也可以把前排座椅1的椅背向前折叠，并将前排座椅1前移，从而把前排座椅1的头枕6伸进手套箱4内（如图7所示）。

当前排座椅1承载有乘客而后排座椅2上没有乘客时，该前后座椅的控制模式为前排单人模式，将前排座椅1变为躺椅时，利用前排座椅1的椅背角度调节机构将前排座椅1的椅背向后大幅度倾倒；并利用第一移动升降机构将前排座椅1向后移动。

为了提高乘客的舒适性，当利用椅背角度调节机构将对应的椅背向后倾倒时，还利用头枕高度调节机构将对应的头枕6高度降低。

前排座椅1从坐椅模式渐变为半倾斜状态角度时，可以升起腿托11倾斜托住腿部，脚部悬垂在手套箱4外部下边；需要变为更加舒适的接近平躺时，将椅背进一步向后倾斜，腿托11向上再升起，脚部伸进手套箱4内而形成舒适的接近平躺状态。

后排座椅2在联动过程中，从坐椅模式渐变为半倾斜状态角度时，后排乘客的腿部伸进腿部容置空间3；而渐变为更加舒适的接近平躺时，后排乘客的腿部进一步向前而穿越腿部空置空间，最终形成舒适的接近平躺状态。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。