CN110654283A - 一种可智能调节汽车座椅 - Google Patents

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Abstract

本发明尤其涉及一种可智能调节汽车座椅，包括坐垫、椅背、气囊部分和控制部分；气囊部分包括第一气袋、第二气袋、第三气袋和充气机构，第一气袋设在椅背的腰间两侧，第二气袋设在坐垫的大腿外侧，第三气袋设在坐垫的前端腿托位置，充气机构用于调整各气袋的充气量；控制部分包括重量传感器、第一压力传感器、开关、转向传感器、碰撞传感器、车速传感器和主控制器，重量传感器设在坐垫的中部，各气袋上均设有第一压力传感器，转向传感器设在汽车方向盘的转轴上，车速传感器用于检测汽车的减速度，碰撞传感器用于检测碰撞信号；重量传感器、第一压力传感器、开关、转向传感器、碰撞传感器、车速传感器和充气机构均与主控制器电连接。

Description

一种可智能调节汽车座椅
技术领域
本发明属于汽车座椅技术领域，尤其涉及一种可智能调节汽车座椅。
背景技术
在世界汽车工业不断发展和壮大的今天，人们对舒适性以及安全性的要求也越来越高，传统的汽车座椅只能在各方向做位置的调整以及椅背的角度调整，而其包裹性只能靠椅背自身的结构实现，并不能够调整，因此很难满足不同身材的使用者的要求。如果座椅的包裹性不够，在汽车高速过弯时驾乘人员容易发生侧向偏移，严重时甚至会影响驾驶员操纵，发生事故。针对汽车发生的碰撞，目前大部分车型都是在发生交通事故时通过与人体躯干特定部位同气袋接触缓冲来实现保护。如果能够在碰撞发生时让驾乘人员主动远离碰撞位置，将进一步减小事故可能造成的潜在伤害，将具有重大的意义。为了进一步提高驾乘人员的舒适性，最大限度地保证碰撞时乘员的安全，本发明提出了一种可智能调节汽车座椅，实现座椅包裹性的智能调节，同时在紧急情况下还可以保护乘客的安全。
本发明内容
为解决现有技术存在的汽车座椅的包裹性不够和包裹性不能调节的问题，本发明提供一种可智能调节汽车座椅。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种可智能调节汽车座椅，包括坐垫、椅背、气囊部分和控制部分；
所述气囊部分包括第一气袋、第二气袋、第三气袋和充气机构，所述第一气袋固定设置在椅背的腰间两侧，所述第二气袋固定设置在坐垫的大腿外侧，所述第三气袋固定设置在坐垫的前端腿托位置，所述充气机构用于调整第一气袋、第二气袋和第三气袋的充气量；
所述控制部分包括重量传感器、第一压力传感器、开关、转向传感器、碰撞传感器、车速传感器和主控制器，所述重量传感器固定设置在坐垫的中部，所述第一气袋、第二气袋和第三气袋上均设置有所述第一压力传感器，所述转向传感器设置在汽车方向盘的转轴上，所述车速传感器用于检测汽车的减速度，所述碰撞传感器用于检测碰撞信号，当碰撞传感器触发时，所述第一气袋、第二气袋和第三气袋均被快速充气；所述重量传感器、第一压力传感器、开关、转向传感器、碰撞传感器、车速传感器和充气机构均与主控制器电连接。
作为优选，所述控制部分还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器固定设置在坐垫的前端靠近腿托位置。重量传感器和第二压力传感器两者协作用来共同判断汽车座椅是否被使用，第二压力传感器的设置很大程度上增加判断的准确性。
作为优选，所述开关上设置有三个按键和三个旋钮，三个所述按键分别为自动档、手动挡和关闭档，三个旋钮分别为第一气袋调整旋钮、第二气袋调整旋钮和第三气袋调整旋钮。当汽车行驶时，主控制器检测到开关处于“自动”档时，主控制器开始接收各传感器的信号，并根据其信号控制充气机构对第一气袋、第二气袋和第三气袋进行充放气，进而改变座椅的整体的包裹性；当主控制器检测到开关处于“手动”档时，第一气袋、第二气袋和第三气袋的充放气则由三个旋钮所控制，以调节座椅的包裹性；当主控制器检测到开关处于“关闭”档时，除检测到紧急情况外，第一气袋、第二气袋和第三气袋将不会进行任何的充放气操作，汽车座椅的包裹性不会有任何的改变；不管开关处于哪个档位，只要主控制器检测到碰撞传感器的信号时，充气机构则迅速将第一气袋、第二气袋和第三气袋充气，将乘客包裹固定在该汽车座椅上，减小因碰撞造成的伤害，保护汽车在发生碰撞时乘客的安全；所述开关的设计简洁明了，功能显示人性化，便于操作。
作为优选，所述开关固定设置在该汽车座椅的侧方塑料板上。
作为优选，所述充气机构包括气泵和气泵控制器，所述气泵通过主气管与气泵控制器连接，所述气泵控制器分别通过第一气管与第一气袋连接、通过第二气管与第二气袋连接以及通过第三气管与第三气袋连接，所述气泵和气泵控制器均与主控制器电连接。
作为优选，所述椅背的背面开设有安装腔，所述气泵和气泵控制器均固定设置在安装腔内，所述椅背上对应第一气袋的位置开设有供第一气管穿过的第一通孔，所述坐垫上对应第二气袋的位置开设有供第二气管穿过的第二通孔，所述坐垫上对应第三气袋的位置开设有供第三气管穿过的第三通孔。
作为优选，所述气泵由车载12V电瓶供电。
进一步地，所述转向传感器选用汽车方向盘本身的方向盘转向传感器。简化该汽车座椅的结构，降低成本。
进一步地，所述碰撞传感器选用汽车本身的安全气囊传感器。简化该汽车座椅的结构，降低成本。
有益效果：本发明的可智能调节汽车座椅，第一气袋固定设置在椅背的腰间两侧，用于加强腰部的包裹性；第二气袋固定设置在坐垫的大腿外侧，用于增强腿部的包裹性；第三气袋固定设置在坐垫的前端腿托位置，用于在汽车紧急刹车，防止乘客前倾，以及必要时刻阻止人体与某些硬质部件接触；当汽车行驶时，主控制器检测到开关处于“自动”档时，主控制器开始接收各传感器的信号，并根据其信号控制充气机构对第一气袋、第二气袋和第三气袋进行充放气，进而改变座椅的整体的包裹性；当主控制器检测到开关处于“手动”档时，第一气袋、第二气袋和第三气袋的充放气则由三个旋钮所控制，以调节座椅的包裹性；当主控制器检测到开关处于“关闭”档时，除检测到紧急情况外，第一气袋、第二气袋和第三气袋将不会进行任何的充放气操作，汽车座椅的包裹性不会有任何的改变；不管开关处于哪个档位，只要主控制器检测到碰撞传感器的信号时，充气机构则迅速将第一气袋、第二气袋和第三气袋充气，将乘客包裹固定在该汽车座椅上，减小因碰撞造成的伤害，保护汽车在发生碰撞时乘客的安全；本发明的可智能调节汽车座椅，不仅能够根据汽车行驶状态和驾乘人员的需求智能调节座椅的包裹性，满足汽车舒适性的要求，还可以在紧急情况下缓和冲击，起到保护驾乘人员安全的作用，本发明的可智能调节汽车座椅，结构设计简单巧妙，控制便捷可靠，智能化程度高，成本相对较低。
附图说明
图1是本发明可智能调节汽车座椅的立体结构示意图；
图2是本发明可智能调节汽车座椅的后视示意图；
图3是本发明可智能调节汽车座椅的气囊部分未示意时的立体结构示意图；
图4是本发明可智能调节汽车座椅的开关的俯视示意图；
图5是本发明可智能调节汽车座椅的控制原理示意图；
图6是本发明可智能调节汽车座椅的自动模式时的控制流程示意图；
图中：1、坐垫，11、第二通孔，12、第三通孔，2、椅背，21、安装腔，22、第一通孔，31、第一气袋，32、第二气袋，33、第三气袋，341、气泵，342、气泵控制器，343、主气管，344、第一气管，345、第二气管，346、第三气管，41、重量传感器，42、第一压力传感器，43、第二压力传感器，44、开关，441、自动档，442、手动挡，443、关闭档，444、第一气袋调整旋钮，445、第二气袋调整旋钮，446、第三气袋调整旋钮，45、转向传感器，46、碰撞传感器，47、车速传感器，48、主控制器。
具体实施方式
实施例
如图1～6所示，一种可智能调节汽车座椅，包括坐垫1、椅背2、气囊部分和控制部分；如图1～3所示，所述气囊部分包括第一气袋31、第二气袋32、第三气袋33和充气机构，所述第一气袋31固定设置在椅背2的腰间两侧，所述第二气袋32固定设置在坐垫1的大腿外侧，所述第三气袋33固定设置在坐垫1的前端腿托位置，所述充气机构用于调整第一气袋31、第二气袋32和第三气袋33的充气量；具体地，所述充气机构包括气泵341和气泵控制器342，所述气泵341由车载12V电瓶供电，所述气泵341通过主气管343与气泵控制器342连接，所述气泵控制器342分别通过第一气管344与第一气袋31连接、通过第二气管345与第二气袋32连接以及通过第三气管346与第三气袋33连接；所述椅背2的背面开设有安装腔21，所述气泵341、气泵控制器342和12V电瓶均固定设置在安装腔21内，所述椅背2上对应第一气袋31的位置开设有供第一气管344穿过的第一通孔22，所述坐垫1上对应第二气袋32的位置开设有供第二气管345穿过的第二通孔11，所述坐垫1上对应第三气袋33的位置开设有供第三气管346穿过的第三通孔12；
如图4～6所示，所述控制部分包括重量传感器41、第一压力传感器42、第二压力传感器43、开关44、转向传感器45、碰撞传感器46、车速传感器47和主控制器48，所述重量传感器41固定设置在坐垫1的中部，所述第二压力传感器43固定设置在坐垫1的前端靠近腿托位置，为了保证重量传感器41的检测结果的准确性，将重量传感器41设置在坐垫1的正中心，将第二压力传感器43设置在坐垫1的右腿的腿托的位置，重量传感器41和第二压力传感器43两者协作用来共同判断汽车座椅是否被使用，很大程度上增加判断的准确性；所述第一气袋31、第二气袋32和第三气袋33上均设置有所述第一压力传感器42，第一压力传感器42用于检测人体分别与第一气袋31、第二气袋32和第三气袋33之间的压力大小，判断第一气袋31、第二气袋32和第三气袋33是否需要充气，从而调整座椅的包裹性；所述转向传感器45设置在汽车方向盘的转轴上，转向传感器45用于检测汽车转角的变化率，便于调整第一气袋31、第二气袋32和第三气袋33的充气量，为了简化该汽车座椅的结构和降低成本，所述转向传感器45可借用汽车方向盘本身的方向盘转向传感器；所述车速传感器47用于检测汽车的减速度，作为判定第三气袋33是否被快速充气的依据；所述碰撞传感器46用于检测碰撞信号，为了简化该汽车座椅的结构和降低成本，所述碰撞传感器46借用汽车本身的安全气囊传感器即可，当人体与碰撞传感器46发生碰撞触发时，所述第一气袋31、第二气袋32和第三气袋33均被快速充气；
如图4～6所示，所述开关44固定设置在该汽车座椅的侧方塑料板上，用于驾乘人员自主调整座椅的包裹性，所述重量传感器41、第一压力传感器42、开关44、转向传感器45、碰撞传感器46、车速传感器47、气泵341和气泵控制器342均与主控制器48电连接；具体地，所述开关44上设置有三个按键和三个旋钮，三个所述按键分别为“自动”档441、“手动”挡442和“关闭”档443，三个旋钮分别为第一气袋调整旋钮444、第二气袋调整旋钮445和第三气袋调整旋钮446；当汽车行驶时，主控制器48检测到开关44处于“自动”档441时，主控制器48开始接收各传感器的信号，并根据其信号控制充气机构对第一气袋31、第二气袋32和第三气袋33进行充放气，进而改变座椅的整体的包裹性；当主控制器48检测到开关44处于“手动”档442时，第一气袋31、第二气袋32和第三气袋33的充放气则由三个旋钮所控制，以调节座椅的包裹性；当主控制器48检测到开关44处于“关闭”档443时，除检测到紧急情况外，第一气袋31、第二气袋32和第三气袋33将不会进行任何的充放气操作，汽车座椅的包裹性不会有任何的改变；不管开关44处于哪个档位，只要主控制器48检测到碰撞传感器46的信号时，充气机构则迅速将第一气袋31、第二气袋32和第三气袋33充气，减小因碰撞造成的伤害，保护汽车在发生碰撞时乘客的安全。
工作原理如下：
当没有乘客坐在该汽车座椅时，重量传感器41以及第二压力传感器43不会有信号输出；当有信号输出时，根据检测到具体的重量以及具体的压力值来判断是否有乘客坐在该汽车座椅上，当重量传感器41检测到的重量大于A以及第二压力传感器43检测到的压力值大于B时，则判定该汽车座椅上有乘客乘坐；两者有一个条件不满足时，由此判定该汽车座椅没有被使用；
控制部分包括三套工作模式：自动模式“auto”，强制关闭模式“off”，手动模式“manu”：
如图6所示，展示的是自动模式“auto”下的控制流程，碰撞传感器46的信号以减速度的信号传输，当主控制器48检测到碰撞传感器46传出的减速度的信号小于F时，此处默认开关44处于“自动”档441；具体的控制流程如下：开关44发送检测信号给主控制器48，主控制器48接收到来自开关44的检测信号的情况下；主控制器48继而接收到来自重量传感器41和第二压力传感器43的检测信号，并进行处理判断；如果检测的重量小于A或者压力值小于B，主控制器48将不会接受第一压力传感器42、转向传感器45、碰撞传感器46和车速传感器47的信号；如果检测的重量大于A且压力值大于B时，主控制器48控制气泵控制器342给予第一气袋31、第二气袋32或第三气袋33充气，具体的主控制器48接受来自第一压力传感器42的反馈，直至压力值达到E，继而接受来自车速传感器47的减速度信号，当检测到车速传感器47传出的减速度的信号达到C时，气泵控制器342则迅速将第三气袋33充满气，防止人体前倾，必要的时候起到保护人体的作用，阻止人体与某些硬质的部件接触；同时主控制器48接受来自转向传感器45的信号，当检测到转角变化率大于D时，异侧的第一气袋31和第二气袋32将会充满气；
当开关44处于“关闭”档443时，主控制器48不接受任何其它的指令；
当开关44处于“手动”档442时，第一气袋31、第二气袋32和第三气袋33的充气与否，只收到开关44上的三个旋钮的控制；
不管开关44处于哪个档位，只要主控制器48检测到碰撞传感器46的信号时，气泵控制器342则迅速将第一气袋31、第二气袋32和第三气袋33充满气，将乘客包裹固定在该汽车座椅上，减小因碰撞造成的伤害，保护汽车在发生碰撞时乘客的安全。

Claims (9)

1.一种可智能调节汽车座椅，其特征在于：包括坐垫(1)、椅背(2)、气囊部分和控制部分；
所述气囊部分包括第一气袋(31)、第二气袋(32)、第三气袋(33)和充气机构，所述第一气袋(31)固定设置在椅背(2)的腰间两侧，所述第二气袋(32)固定设置在坐垫(1)的大腿外侧，所述第三气袋(33)固定设置在坐垫(1)的前端腿托位置，所述充气机构用于调整第一气袋(31)、第二气袋(32)和第三气袋(33)的充气量；
所述控制部分包括重量传感器(41)、第一压力传感器(42)、开关(44)、转向传感器(45)、碰撞传感器(46)、车速传感器(47)和主控制器(48)，所述重量传感器(41)固定设置在坐垫(1)的中部，所述第一气袋(31)、第二气袋(32)和第三气袋(33)上均设置有所述第一压力传感器(42)，所述转向传感器(45)设置在汽车方向盘的转轴上，所述车速传感器(47)用于检测汽车的减速度，所述碰撞传感器(46)用于检测碰撞信号，当碰撞传感器(46)触发时，所述第一气袋(31)、第二气袋(32)和第三气袋(33)均被快速充气；所述重量传感器(41)、第一压力传感器(42)、开关(44)、转向传感器(45)、碰撞传感器(46)、车速传感器(47)和充气机构均与主控制器(48)电连接。
2.根据权利要求1所述的可智能调节汽车座椅，其特征在于：所述控制部分还包括第二压力传感器(43)，所述第二压力传感器(43)固定设置在坐垫(1)的前端靠近腿托位置。
3.根据权利要求1或2所述的可智能调节汽车座椅，其特征在于：所述开关(44)上设置有三个按键和三个旋钮，三个所述按键分别为自动档(441)、手动挡(442)和关闭档(443)，三个旋钮分别为第一气袋调整旋钮(444)、第二气袋调整旋钮(445)和第三气袋调整旋钮(446)。
4.根据权利要求3所述的可智能调节汽车座椅，其特征在于：所述开关(44)固定设置在该汽车座椅的侧方塑料板上。
5.根据权利要求1所述的可智能调节汽车座椅，其特征在于：所述充气机构包括气泵(341)和气泵控制器(342)，所述气泵(341)通过主气管(343)与气泵控制器(342)连接，所述气泵控制器(342)分别通过第一气管(344)与第一气袋(31)连接、通过第二气管(345)与第二气袋(32)连接以及通过第三气管(346)与第三气袋(33)连接，所述气泵(341)和气泵控制器(342)均与主控制器(48)电连接。
6.根据权利要求5所述的可智能调节汽车座椅，其特征在于：所述椅背(2)的背面开设有安装腔(21)，所述气泵(341)和气泵控制器(342)均固定设置在安装腔(21)内，所述椅背(2)上对应第一气袋(31)的位置开设有供第一气管(344)穿过的第一通孔(22)，所述坐垫(1)上对应第二气袋(32)的位置开设有供第二气管(345)穿过的第二通孔(11)，所述坐垫(1)上对应第三气袋(33)的位置开设有供第三气管(346)穿过的第三通孔(12)。
7.根据权利要求5或6所述的可智能调节汽车座椅，其特征在于：所述气泵(341)由车载12V电瓶供电。
8.根据权利要求1所述的可智能调节汽车座椅，其特征在于：所述转向传感器(45)选用汽车方向盘本身的方向盘转向传感器。
9.根据权利要求1或8所述的可智能调节汽车座椅，其特征在于：所述碰撞传感器(46)选用汽车本身的安全气囊传感器。
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