CN113361011A - 一种汽车座椅舒适性优化系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车座椅舒适性优化系统及方法，本方案将H点三维人体模型置于待优化处理汽车座椅上，实时测量汽车座椅的H点坐标及实际靠背角值；接着将测量得到的汽车座椅的实际H点坐标及实际靠背角值与汽车座椅的乘坐基准点和设计靠背角进行对比计算；根据对比计算的结果计算形成对汽车座椅的型面进行调整优化数据。本发明提供的方案直接从汽车座椅的实际H点及靠背角计算分析，直接对汽车座椅的型面进行优化调整，从而实现对汽车座椅舒适性优化。本方案可对座椅的实际H点及靠背角一次性调整到位，无需进行多次测量，且无需更改座椅的骨架结构。
Description
技术领域
本发明涉及汽车座椅设计技术，具体涉及汽车座椅舒适性优化技术。
背景技术
随着汽车行业的发展，人们对汽车座椅舒适性的要求日益增加。其中评价汽车座椅舒适性的一种重要的方法是通过测量座椅的实际H点及实际靠背角，如果测量出的实际H点与乘坐基准点(R点)一致，实际靠背角和设计靠背角一致，则可以认为该座椅的舒适性是满足要求。
目前行业内为了使座椅的实际H点及实际靠背角与乘坐基准点R点和设计靠背角一致，所使用的方案不尽相同，大致是通过调整座椅的泡沫，即通过增减座椅的泡沫厚度来改变对测量假人的支撑来调节舒适性；或者通过调整座椅骨架来进行，即改变座椅的骨架结构来调整对于测量假人的支撑。
然而这两种方式在实际操作过程中都存在一定的缺陷：
(1)增减座椅的泡沫厚度，若整体增减泡沫厚度可以改善实际的H点却不易改善实际的靠背角，若局部增减泡沫的厚度很可能需要进行多次的实验验证，增加时间成本；
(2)改变座椅的骨架结构，一方面成本较高，一方面验证的时间较长。
由此可见提供一种高效且低成本的汽车座椅舒适性优化方案为本领域亟需解决的问题。
发明内容
针对现有汽车座椅舒适性优化方案普遍存在效率低，成本高等问题，本发明的目的在于提供一种汽车座椅舒适性优化系统，并基于该系统提供一种汽车座椅舒适性优化方法，由此来实现对汽车座椅舒适性的高效优化。
为达到上述目的，本发明提供的汽车座椅舒适性优化系统，包括：
H点三维人体模型，所述H点三维人体模型置于待优化处理汽车座椅上，实时测量汽车座椅的H点坐标及实际靠背角值；
计算模块，所述计算模块获取待优化处理汽车座椅的设计参数，计算得到该待优化处理的汽车座椅的乘坐基准点和设计靠背角，所述计算模块获取通过 H点三维人体模型测量得到的汽车座椅的实际H点坐标及实际靠背角值，并将其与计算得到的乘坐基准点和设计靠背角进行对比计算；
优化模块，所述优化模块根据计算模块对比计算的结果形成汽车座椅舒适性优化结果。
进一步地，所述计算模块可根据获取到的待优化处理汽车座椅的设计参数对待优化处理汽车座椅建立对应的数学模型。
进一步地，所述优化模块首先，计算形成以实际H点坐标为旋转点，汽车座椅的靠背优化转动角度值；
接着，计算形成汽车座椅的靠背沿着X方向移动的优化移动值；
最后，计算形成成汽车座椅的坐垫沿着Z方向移动的优化移动值。
为达到上述目的，本发明提供的汽车座椅舒适性优化方法，所述方法直接通过对汽车座椅的型面进行调整来完成汽车座椅舒适性优化。
进一步地，所述优化方法包括：
将H点三维人体模型置于待优化处理汽车座椅上，实时测量汽车座椅的H 点坐标及实际靠背角值；
将测量得到的汽车座椅的实际H点坐标及实际靠背角值与汽车座椅的乘坐基准点和设计靠背角进行对比计算；
根据对比计算的结果计算形成对汽车座椅的型面进行调整优化数据。
进一步地，所述优化方法首先，根据对比计算结果计算形成以实际H点坐标为旋转点，汽车座椅的靠背优化转动角度值；
接着，计算形成汽车座椅的靠背沿着X方向移动的优化移动值；
最后，计算形成成汽车座椅的坐垫沿着Z方向移动的优化移动值。
本发明提供的方案直接从汽车座椅的实际H点及靠背角计算分析，直接对汽车座椅的型面进行优化调整，从而实现对汽车座椅舒适性优化。
本方案可对汽车座椅的实际H点及靠背角一次性调整到位，无需进行多次测量，且无需更改座椅的骨架结构。具体应用时，效率高，成本低，可操作性强。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明实例中座椅H点测量试验原理图；
图2为本发明实例中座椅H点测量时参数示意图；
图3为本发明实例中座椅靠背转动优化示意图；
图4为本发明实例中座椅靠背移动优化示意图；
图5为本发明实例中座椅坐垫位置优化示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本实例方案针对汽车座椅实际H点及实际靠背角与其R点(即乘坐基准点)和设计靠背角不一致的情况下，给出一种直接调节座椅的型面来优化汽车座椅舒适性的方案。
本方案通过对比分析汽车座椅实际H点、实际靠背角与汽车座椅的R点和设计靠背角之间的关系，同时根据分析结果形成对汽车座椅的型面进行调整的调整方案，由此来完成汽车座椅舒适性优化。
据此，本实例给出一种汽车座椅舒适性优化系统，由此能够针对汽车座椅给出对应的舒适性优化方案，实现一次性调整到位，无需进行多次测量，且无需更改座椅的骨架结构。
具体的，本汽车座椅舒适性优化系统在构成主要由H点三维人体模型和优化服务器构成。
其中，H点三维人体模型用于置于待优化处理汽车座椅上，实时测量汽车座椅的H点坐标及实际靠背角。
对于H点三维人体模型的具体构成方案，此处不加以赘述，可根据实际需求而定。同时，对于H点三维人体模型实时测量汽车座椅的H点坐标及实际靠背角的方案或手段，可采用现有稳定可靠的方案或手段，此处不加以赘述。
本系统中的优化服务器，其能够获取H点三维人体模型所测量得到的汽车座椅的H点坐标及实际靠背角值，并据此与汽车座椅的R点和设计靠背角进行对比计算，以形成汽车座椅舒适性优化结果。
作为举例，本优化服务器主要包括计算模块和优化模块，两者之间相互交互计算形成汽车座椅舒适性优化方案。
这里的计算模块获取待优化处理汽车座椅的设计参数，计算得到该待优化处理的汽车座椅的乘坐基准点和设计靠背角；与此同时，本计算模块还获取通过H点三维人体模型测量得到的汽车座椅的实际H点坐标及实际靠背角值，并将其与计算得到的乘坐基准点和设计靠背角进行对比计算，且将对比计算结果传输至优化模块。
对于该计算模块所获取到的汽车座椅的设计参数，可由人工输入到优化服务器中，或从汽车座椅的设计系统中获取。具体的实现方案，此处不不加以限定。
对于该计算模块所获取通过H点三维人体模型测量得到的汽车座椅的实际H点坐标及实际靠背角值，，可由人工输入到优化服务器中，或从H点三维人体模型上直接读取。具体的实现方案，此处不不加以限定。
为了提高后期对比计算结果的精度，本实例中的计算模块可根据获取到的待优化处理汽车座椅的设计参数对待优化处理汽车座椅建立对应的数学模型，通过该数学模型能够给出精确的待优化处理的汽车座椅的模型，同时针对该座椅模型上给出对应的乘坐基准点和设计靠背角。
本优化服务器主中的优化模块，其用于根据计算模块对比计算的结果形成汽车座椅舒适性优化结果。
作为优先方案，本优化模块根据对比计算的结果，首先，计算形成以实际 H点坐标为旋转点，汽车座椅的靠背优化转动角度值；
接着，计算形成汽车座椅的靠背沿着X方向移动的优化移动值；
最后，计算形成成汽车座椅的坐垫沿着Z方向移动的优化移动值。
作为进一步地优化方案，本优化模块还将所计算得到的适性优化处理结果，反馈到计算模块，计算模块根据接收到的适性优化处理结果，对其进行处理，并该适性优化处理结果在汽车座椅对应的数学模型上显示出来，从而形成直观的汽车座椅舒适性优化方案。
针对于优化模块的具体构成不加以限定，具体可根据实际需求而定。
以下举例说明一下本实例给出的汽车座椅舒适性优化方案的具体实现过程。
在具体实现时，首先采用H点三维人体模型来测量汽车座椅的H点及实际靠背角。具体操作时，如图1所示，将H点三维人体模型10按照试验标准放置到待优化处理汽车座椅20上后，通过测量H点三维人体模型10的H点坐标即可以得到实际H点参数，并可以读取假人的实际靠背角。
为便于后续表述，这里设定，如图2所示：
XR：R点X坐标；
ZR：R点Z坐标；
αR:设计靠背角；
XH：座椅H点X坐标；
ZH：座椅H点Z坐标；
αH:实际靠背角。
根据设计要求，如果舒适性满足要求，那么测量得到的实际H点坐标和靠背角应该等于R点坐标和设计靠背角，即：
ΔX＝XH-XR＝0；
ΔZ＝ZH-ZR＝0；
Δα＝αR-αH＝0。
若实际值与设计值有差异，则认定车辆座椅的舒适性需要进一步地优化调整。基于本方案，可直接通过调节座椅的型面让测量H点三维人体模型10的位置达到设计位置。
通过分析可知，汽车座椅H点X坐标测量值和靠背角主要由座椅靠背决定的，H点Z坐标测量值主要由座椅坐垫决定的。
本方案在进行优化调整时，首先对座椅靠背进行调整，第一步，根据对比计算的结果，计算得到Δα，据此形成以H点为旋转点，靠背转动Δα的第一步优化调整方案，这样实际靠背角就达到了设计的靠背角，如图3所示。
接着，第二步，根据对比计算的结果，计算得到ΔX，据此形成汽车座椅靠背沿着X方向移动ΔX的第二步优化调整方案。这样H点的X坐标就达到R 点的X坐标，如图4所示，此时会得到一个新的靠背型面21。
最后，第三步，根据对比计算的结果，计算得到ΔZ，据此形成汽车座椅坐垫沿着Z方向移动ΔZ的第三步优化调整方案。这样H点的Z坐标就达到R点的Z坐标，如图5所示，此时会得到一个新的坐垫型面22。
这样按照新的靠背和坐垫型面对座椅进行调整，测量出的H点与R点基本重合，靠背角实际与设计基本一致，座椅的舒适性将得到改善。
本实例方案可对座椅的实际H点及靠背角一次性调整到位，无需进行多次测量，且无需更改座椅的骨架结构。具体应用时，可以对汽车座椅无论是前排还是后排的舒适性改善都能给出指导性的建议。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.汽车座椅舒适性优化系统，其特征在于，包括：
H点三维人体模型，所述H点三维人体模型置于待优化处理汽车座椅上，实时测量汽车座椅的H点坐标及实际靠背角值；
计算模块，所述计算模块获取待优化处理汽车座椅的设计参数，计算得到该待优化处理的汽车座椅的乘坐基准点和设计靠背角，所述计算模块获取通过H点三维人体模型测量得到的汽车座椅的实际H点坐标及实际靠背角值，并将其与计算得到的乘坐基准点和设计靠背角进行对比计算；
优化模块，所述优化模块根据计算模块对比计算的结果形成汽车座椅舒适性优化结果。
2.根据权利要求1所述的汽车座椅舒适性优化系统，其特征在于，所述计算模块可根据获取到的待优化处理汽车座椅的设计参数对待优化处理汽车座椅建立对应的数学模型。
3.根据权利要求1所述的汽车座椅舒适性优化系统，其特征在于，所述优化模块首先，计算形成以实际H点坐标为旋转点，汽车座椅的靠背优化转动角度值；
接着，计算形成汽车座椅的靠背沿着X方向移动的优化移动值；
最后，计算形成成汽车座椅的坐垫沿着Z方向移动的优化移动值。
4.汽车座椅舒适性优化方法，其特征在于，所述方法直接通过对汽车座椅的型面进行调整来完成汽车座椅舒适性优化。
5.根据权利要求4所述的汽车座椅舒适性优化方法，其特征在于，所述优化方法包括：
将H点三维人体模型置于待优化处理汽车座椅上，实时测量汽车座椅的H点坐标及实际靠背角值；
将测量得到的汽车座椅的实际H点坐标及实际靠背角值与汽车座椅的乘坐基准点和设计靠背角进行对比计算；
根据对比计算的结果计算形成对汽车座椅的型面进行调整优化数据。
6.根据权利要求5所述的汽车座椅舒适性优化方法，其特征在于，所述优化方法首先，根据对比计算结果计算形成以实际H点坐标为旋转点，汽车座椅的靠背优化转动角度值；
接着，计算形成汽车座椅的靠背沿着X方向移动的优化移动值；
最后，计算形成成汽车座椅的坐垫沿着Z方向移动的优化移动值。
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