CN107150620A - 一种人体压力传感器及汽车座椅 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人体压力传感器，包括：承托构件，所述承托构件具有承托柔性箔式压力开关元件的平面结构，所述承托构件的两侧具有挂接于钢丝簧架上的挂接结构；设置于所述平面结构上的柔性箔式压力开关元件；设置于所述平面结构上的压触容留构件，所述压触容留构件用于保护所述柔性箔式压力开关元件，且承接来自座椅坐垫的乘坐压力，并施压触发所述柔性箔式压力开关元件的压力传感点；与所述柔性箔式压力开关元件电连接的电连接器，所述电连接器固定于所述承托构件的下方。本发明不但更加方便安装，而且避免了因安装空间受限导致的布置设计困难的问题。本发明还公开了一种汽车座椅。
Description
技术领域
本发明涉及汽车座椅技术领域，特别涉及一种人体压力传感器及汽车座 椅。
背景技术
随着车辆交通领域的科技发展，座椅使用者监测作为乘员安全带提醒领 域的应用要求，越来越得到市场的重视。
一种设置在座椅坐垫下方的人体压力传感器，采用柔性箔式压力开关元 件通过座椅坐垫，对来自椅面的人体压力的存在进行检测，可以有效地感知 座椅使用者的存在，实现使用者存在探测的功能。此类人体压力传感器，就 是将一个柔性箔式压力开关元件及配合结构，布置于车辆座椅坐垫下方的承 载骨架上。当人体臀部压力作用到座椅坐垫的椅面时，人体重量施压在此柔 性箔式压力开关元件上，进而触发相应柔性箔式压力开关元件的传感触点， 使之产生通断特性的电路输出特征。其通常由柔性箔式压力开关元件、线束以及电连接器等部件构成。
现有技术中，最基本的汽车座椅结构应用形式，是采用由钢丝拉筋构成 的弹簧骨架结构与海绵垫体为基材的座椅坐垫及相关附件，构成座部总成。 人体压力传感器，正是布置在弹簧骨架结构与座椅坐垫二者的结合区域。
在此类工程应用中，以往由于车辆座椅的坐垫下底面需要布置的器件(如 电机、各种控制器等)很多，布置空间受限，常常因空间排布问题造成布置 设计困难，困扰工程设计人员。
此外，在以往的工程设计过程中，为了满足各种不同类型的人体的各种 乘坐姿态的可探测性，往往需要在座椅坐垫下方较大面积范围内，布置多个 传感探测点，来实现乘员各种复杂坐姿状况的探测性能。
因此，如何将人体压力传感器集成化设置，以避免因安装空间受限导致 的布置设计困难，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题
发明内容
本发明的目的在于提供一种人体压力传感器及汽车座椅，以将人体压力 传感器集成化设置，以避免因安装空间受限导致的布置设计困难。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种人体压力传感器，包括：
承托构件，所述承托构件具有承托柔性箔式压力开关元件的平面结构， 所述承托构件的两侧具有挂接于钢丝簧架上的挂接结构；
设置于所述平面结构上的柔性箔式压力开关元件；
设置于所述平面结构上的压触容留构件，所述压触容留构件用于保护所 述柔性箔式压力开关元件，且承接来自座椅坐垫的乘坐压力，并施压触发所 述柔性箔式压力开关元件的压力传感点；
与所述柔性箔式压力开关元件电连接的电连接器，所述电连接器固定于 所述承托构件的下方。
优选地，在上述人体压力传感器中，所述压触容留构件包括设置于所述 柔性箔式压力开关元件上部的顶盖，所述柔性箔式压力开关元件的压力传感 点及导线连接体位于在所述顶盖的覆盖范围内。
优选地，在上述人体压力传感器中，所述顶盖为平板结构或者开口向下 的盒状结构。
优选地，在上述人体压力传感器中，所述压触容留构件还包括设置于所 述平面结构上的底盒，所述顶盖与所述底盒插接滑动配合，且二者之间形成 容纳所述柔性箔式压力开关元件的空间。
优选地，在上述人体压力传感器中，还包括设置于所述柔性箔式压力开 关元件上侧或者下侧的柔性激活层。
优选地，在上述人体压力传感器中，所述柔性激活层为柔性衬垫物或波 浪状结构的橡胶弹性体。
优选地，在上述人体压力传感器中，所述柔性激活层与所述柔性箔式压 力开关元件的压力传感点对应的位置具有向所述柔性箔式压力开关元件的方 向凸出的凸起。
优选地，在上述人体压力传感器中，所述柔性激活层设置于所述顶盖和 所述柔性箔式压力开关元件之间；
所述顶盖上设置有卡钉，所述卡钉分别穿过柔性激活层、所述柔性箔式 压力开关元件和所述承托构件并卡接在所述承托构件上。
优选地，在上述人体压力传感器中，所述挂接结构为金属板冲压的梳状 钩、孔板状折钩或翼展状搭接配合弯钩体。
优选地，在上述人体压力传感器中，所述电连接器通过挂接机构设置于 所述承托构件的下方位置。
优选地，在上述人体压力传感器中，所述挂接机构包括：
设置于所述承托构件上的片状钩接体；
设置于所述电连接器上，且与所述片状钩接体插接的定位销槽。
优选地，在上述人体压力传感器中，所述挂接机构包括：
设置于所述底盒上的凸出钩接体；
设置于所述电连接器上，且与所述凸出钩接体插接的定位销槽。
优选地，在上述人体压力传感器中，所述底盒与所述电连接器注塑为一 体式结构。
优选地，在上述人体压力传感器中，所述柔性箔式压力开关元件的压力 传感点位于预设区域内，所述预设区域沿座椅座垫的中轴线对称布置，且所 述预设区域的两侧距所述座椅座垫的中轴线的距离分别为W1和W2，W1和 W2均为座椅座垫宽度W的八分之一；
在座椅座垫前端至座椅靠背的方向上，所述预设区域位于1/4L至1/2L处， 其中L为座椅座垫的长度。
一种汽车座椅，包括人体压力传感器，所述人体压力传感器为如上任一 项所述的人体压力传感器。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的人体压力传感器，将柔性箔 式压力开关元件、压触容留构件和电连接器均设置于承托构件的平面结构上， 该承托构件可通过其两侧的挂接结构挂接于汽车座椅的钢丝簧架上，即两侧 的挂接结构分别与钢丝簧架的两根骨架拉簧上，使得人体压力传感器处于两 根骨架拉簧之间的凹沉处。本发明通过将人体压力传感器的各个部件集成于 一起，而且可通过挂接的方式将人体压力传感器设置于两根骨架拉簧之间的 凹沉处，不但更加方便安装，而且避免了因安装空间受限导致的布置设计困 难的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的人体压力传感器的安装结构示意图；
图2为本发明实施例提供的人体压力传感器位于座椅上的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的人体压力传感器在座椅坐垫所处位置的结构 示意图；
图4为本发明实施例提供的人体压力传感器与钢丝簧架的配合关系图；
图5为本发明实施例一提供的人体压力传感器的结构示意图；
图6为本发明实施例二提供的人体压力传感器的结构示意图；
图7为本发明实施例三提供的人体压力传感器的结构示意图；
图8为本发明实施例四提供的人体压力传感器的结构示意图。
其中，101为钢丝簧架，102为柔性箔式压力开关元件，103为承托构件， 104为挂接结构，105为电连接器，106为顶盖，107为底盒，108为柔性激活 层，109为靠背簧架，110为靠背转轴。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种人体压力传感器及汽车座椅，以将人体压力 传感器集成化设置，以避免因安装空间受限导致的布置设计困难。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2以及图4-图8，本发明实施例提供的人体压力传感器包 括承托构件103、柔性箔式压力开关元件102、压触容留构件和电连接器105。
承托构件103具有承托柔性箔式压力开关元件102的平面结构，承托构 件103的两侧具有挂接于钢丝簧架101上的挂接结构104(即图4中虚线部分 的连接器)。挂接结构104以吊挂连接的固定形式，与带有弯折特征的钢丝 簧架101构成两侧翼形展开装配关系。翼形展开的两侧挂翼(即挂接结构104)， 搭接卡固在呈纵向平行排列的两根骨架拉簧上。这种具有一对由两根纵向排 列的平行的骨架拉簧托挂支撑的翼形卡接的结构，使得人体承载开关处于两 根骨架拉簧之间的凹沉处。
柔性箔式压力开关元件102设置于平面结构上，柔性箔式压力开关元件 102可以为上下两层的导电薄膜及中间具有空洞的间隔层构成的薄膜开关(如 图6所示)，也可为金属弹片式微动开关(如图7所示)。
压触容留构件设置于平面结构上，压触容留构件用于保护柔性箔式压力 开关元件102，且承接来自座椅坐垫的乘坐压力，并施压触发柔性箔式压力开 关元件102的压力传感点。
电连接器105与柔性箔式压力开关元件102电连接，电连接器105固定 于承托构件103的下方。电连接器105用以将柔性箔式压力开关元件102与 外部电路相连接。
本发明提供的人体压力传感器，将柔性箔式压力开关元件102、压触容留 构件和电连接器105均设置于承托构件103的平面结构上，该承托构件103 可通过其两侧的挂接结构104挂接于汽车座椅的钢丝簧架101上，即两侧的 挂接结构104分别与钢丝簧架101的两根骨架拉簧上，使得人体压力传感器 处于两根骨架拉簧之间的凹沉处。本发明通过将人体压力传感器的各个部件 集成于一起，而且可通过挂接的方式将人体压力传感器两根骨架拉簧之间的 凹沉处，不但更加方便安装，而且避免了因安装空间受限导致的布置设计困难的问题。
在本发明一具体实施例中，压触容留构件包括设置于柔性箔式压力开关 元件102上部的顶盖106，柔性箔式压力开关元件102的压力传感点及导线连 接体位于在顶盖106的覆盖范围内。该顶盖106可以以卡钩、滑柱、定位穿 销等固定方式，被约束在承载柔性箔式压力开关元件102的硬式底面上，并 可以上下活动。
在本发明一具体实施例中，顶盖106为平板结构或者开口向下的盒状结 构。压触容留构件还可包括设置于平面结构上的底盒107，顶盖106与底盒 107插接滑动配合，且二者之间形成容纳柔性箔式压力开关元件102的空间。
在本发明一具体实施例中，本发明还可包括设置于柔性箔式压力开关元 件102上侧或者下侧的柔性激活层108。柔性激活层108可以为柔性衬垫物(布 料、薄海绵层、橡胶层、及薄型材料的复合层等)或波浪状结构的橡胶弹性 体。当来自椅面的人体压力经过坐垫海绵垫，施加在顶盖106，顶盖106向下 滑动，内部挤压柔性激活层108和柔性箔式压力开关元件102的传感点，使 得柔性箔式压力开关元件102的传感点上下两个导电层经中空孔洞，压触导 通，实现开关电气触发闭合。
在本发明一具体实施例中，柔性激活层108设置于顶盖106和柔性箔式 压力开关元件102之间，也可以在柔性箔式压力开关元件102的下方。
顶盖106上设置有卡钉，卡钉分别穿过柔性激活层108、柔性箔式压力开 关元件102和承托构件103并卡接在承托构件103上。
在本发明一具体实施例中，挂接结构104为金属板冲压的梳状钩、孔板 状折钩或翼展状搭接配合弯钩体。
在本发明一具体实施例中，电连接器105通过挂接机构设置于承托构件 103的下方位置，与柔性箔式压力开关元件102构成一体式结构关系，实现精 简的集成一体关系。挂接机构可包括，设置于承托构件103上的片状钩接体； 以及设置于电连接器105上，且与片状钩接体插接的定位销槽。或者，挂接 机构还可包括：设置于底盒107上的凸出钩接体；以及设置于电连接器105 上，且与凸出钩接体插接的定位销槽。
需要说明的是，底盒107与电连接器105也可注塑为一体式结构。
请参阅图3，在本发明一具体实施例中，柔性箔式压力开关元件102的压 力传感点位于预设区域内，预设区域沿座椅座垫的中轴线对称布置，且预设 区域的两侧距座椅座垫的中轴线的距离分别为W1和W2，W1和W2均为座 椅座垫宽度W的八分之一，即预设区域的宽度W0为座椅座垫宽度W的四分 之一；在座椅座垫前端至座椅靠背的方向上，预设区域位于1/4L至1/2L处， 其中L为座椅座垫的长度。如此设置，人体压力传感器配合座椅及乘员人体的探测性能可以实现极优化的探测性能结果，无需布置大量的传感探测点。
本发明实施例还公开了一种汽车座椅，包括上述实施例公开的人体压力 传感器，因此兼具上述实施例所有的技术效果，本文在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种人体压力传感器，其特征在于，包括：
承托构件(103)，所述承托构件(103)具有承托柔性箔式压力开关元件(102)的平面结构，所述承托构件(103)的两侧具有挂接于钢丝簧架(101)上的挂接结构(104)；
设置于所述平面结构上的柔性箔式压力开关元件(102)；
设置于所述平面结构上的压触容留构件，所述压触容留构件用于保护所述柔性箔式压力开关元件(102)，且承接来自座椅坐垫的乘坐压力，并施压触发所述柔性箔式压力开关元件(102)的压力传感点；
与所述柔性箔式压力开关元件(102)电连接的电连接器(105)，所述电连接器(105)固定于所述承托构件(103)的下方。
2.根据权利要求1所述的人体压力传感器，其特征在于，所述压触容留构件包括设置于所述柔性箔式压力开关元件(102)上部的顶盖(106)，所述柔性箔式压力开关元件(102)的压力传感点及导线连接体位于在所述顶盖(106)的覆盖范围内。
3.根据权利要求2所述的人体压力传感器，其特征在于，所述顶盖(106)为平板结构或者开口向下的盒状结构；
所述压触容留构件还包括设置于所述平面结构上的底盒(107)，所述顶盖(106)与所述底盒(107)插接滑动配合，且二者之间形成容纳所述柔性箔式压力开关元件(102)的空间。
4.根据权利要求2所述的人体压力传感器，其特征在于，还包括设置于所述柔性箔式压力开关元件(102)上侧或者下侧的柔性激活层(108)，所述柔性激活层(108)为柔性衬垫物或波浪状结构的橡胶弹性体。
5.根据权利要求4所述的人体压力传感器，其特征在于，所述柔性激活层(108)设置于所述顶盖(106)和所述柔性箔式压力开关元件(102)之间；
所述顶盖(106)上设置有卡钉，所述卡钉分别穿过柔性激活层(108)、所述柔性箔式压力开关元件(102)和所述承托构件(103)并卡接在所述承托构件(103)上。
6.根据权利要求3所述的人体压力传感器，其特征在于，所述电连接器(105)通过挂接机构设置于所述承托构件(103)的下方位置。
7.根据权利要求6所述的人体压力传感器，其特征在于，所述挂接机构包括：
设置于所述承托构件(103)上的片状钩接体；
设置于所述电连接器(105)上，且与所述片状钩接体插接的定位销槽；
或者，所述挂接机构包括：
设置于所述底盒(107)上的凸出钩接体；
设置于所述电连接器(105)上，且与所述凸出钩接体插接的定位销槽。
8.根据权利要求3所述的人体压力传感器，其特征在于，所述底盒(107)与所述电连接器(105)注塑为一体式结构。
9.根据权利要求1-8任一项所述的人体压力传感器，其特征在于，
所述柔性箔式压力开关元件(102)的压力传感点位于预设区域内，所述预设区域沿座椅座垫的中轴线对称布置，且所述预设区域的两侧距所述座椅座垫的中轴线的距离分别为W1和W2，W1和W2均为座椅座垫宽度W的八分之一；在座椅座垫前端至座椅靠背的方向上，所述预设区域位于1/4L至1/2L处，其中L为座椅座垫的长度。
10.一种汽车座椅，包括人体压力传感器，其特征在于，所述人体压力传感器为如权利要求1-9任一项所述的人体压力传感器。
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