CN113386641B - 一种智能温度调节汽车座椅 - Google Patents

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本发明涉及一种智能温度调节汽车座椅。结合了温度和湿度，将汽车座椅的温度控制与温度和湿度的检测联系起来，可以保证当检测温度T小于T0时，出风温度F就等于T0加上温差，从而可以逐步将温度提高；如果检测温度高于T0，那么出风温度F就等于T0减去温差，从而可以逐步降低温度；如果T等于T0时，F就等于T0；同时如果温度T等于T0时，风速也就为0；温度T不等于T0时，差值越大则其风速也越大。如果温度T不等于T0时，同时实际湿度比目标湿度高，则说明需要较大的风来降低湿度，此时的风速就比较高；如果实际湿度比目标湿度低，则说明需要较小的风防止乘客身体不适；如果乘客睡着，则需降低风速，防止乘客睡眠中不适。

Description

一种智能温度调节汽车座椅
技术领域
本发明涉及汽车控制领域，尤其涉及一种智能温度调节汽车座椅。
背景技术
随着社会汽车的大量使用，人们对于汽车座椅的要求也越来越高，各种各样的多功能座椅层出不穷，用来满足人们不同的需求，比如通风座椅，是一种具有空气交换功能的汽车座椅，通过座椅内安装的通风孔来完成热空气的交换，特别是在夏天的时候，虽然汽车内安装有空调，可以完成汽车内的降温，但是乘车人身体和座椅的接触面因为相互贴合，无法进行降温，在冬天时，汽车座椅也会由于温度过低而影响乘车人的体验。
专利申请CN201711081373.6公开了一种温度可控的汽车座椅，主要包括头枕、伸缩杆、靠背和坐垫，靠背和坐垫连接，伸缩杆安装于靠背上端，头枕和伸缩杆连接，靠背和坐垫包括：表层、换热层、连接层和支架层，支架层为最里层且连接有连接层，连接层的表面连接有换热层，换热层的表面连接有表层，换热层还连接有调节阀，调节阀与车载电脑电性连接，本发明通过表层安装有温湿度感应器可以实时监测座椅与人监测面的温湿度，并将数据反映到车载电脑上，可以让人直观的了解接触面的情况；但是其仅仅能够了解乘客的情况，并不能根据乘客的需要智能调节温度和湿度。
要知道，湿度对于人体的影响要比温度更大，例如在相同的室内温度下，如果湿度更高，人们就会感觉更冷或者更热，这就是人们常说的湿冷和闷热，会让人们更加不适；同样，人们对于干冷和干热的忍受能力会更强；因此需要针对不同的湿度来调节车内座椅的温度。
发明内容
针对上述内容，为解决上述问题，提供一种智能温度调节汽车座椅，包括：
智能温度控制处理器、座椅温度检测器、座椅湿度检测器、安全带监测模块、座椅通风模块、座椅加热模块、座椅出风模块和空调状态抬头显示模块；座椅温度检测器、座椅湿度检测器、安全带监测模块、座椅通风模块、座椅加热模块、座椅出风模块和空调状态抬头显示模块连接至智能温度控制处理器；
座椅温度检测器和座椅湿度检测器设置于汽车座椅的腿部支撑处和后背支撑处，用于检测汽车座椅不同位置处的温度和湿度；安全带监测模块设置于安全带上，用于收集系上安全带的乘客声波、活动参数以及呼吸参数，并将其发送给智能温度控制处理器，用以判断乘客是否处于睡眠状态；
座椅通风模块设置于座椅内部，用于对座椅进行通风；座椅加热模块设置于座椅内部，用于进行座椅加热；座椅出风模块包括座椅前出风模块和座椅后出风模块；座椅前出风模块设置于座椅的头枕处，出风口向前，用于对座椅上的乘客进行吹风；座椅后出风模块设置于座椅后部，用于对座椅后排的乘客进行吹风；空调状态抬头显示模块设置于汽车中控屏幕上，用于显示各个汽车座椅上的座椅通风模块、座椅加热模块和座椅出风模块的工作状态以及显示各个汽车座椅上的乘客是否处于睡眠状态。
智能温度控制处理器收集各个座椅上的座椅温度检测器、座椅湿度检测器和安全带监测模块的数据，并根据座椅的温度、湿度和是否睡眠控制座椅通风模块、座椅加热模块和座椅出风模块的工作状态。
安全带监测模块设置于安全带的绑带上，当绑好安全带时，安全带监测模块位于前胸位置，安全带监测模设置有声波传感器、加速度传感器；用于收集乘客的声波数据、活动数据以及呼吸数据；智能温度控制处理器根据声波数据、活动数据以及呼吸数据，判断乘客是否处于睡眠状态。
智能温度控制处理器内建温度湿度调节模型，智能温度控制处理器根据温度湿度调节模型控制座椅出风模块工作；
温度湿度调节模型的参数包括温度T、湿度W、风速S、风温F、模式M；其中温度T对应座椅温度检测器检测的温度，湿度W对应座椅湿度检测器检测的湿度，风速S和风温F对应于座椅出风模块的出风速度和出风温度；模式M对应乘客是否睡眠；
其中：
F＝T0-T+T0；
S＝|T0-T|/T0×f(W0-W)×K(M)；
其中T0为预设的温度基准，即希望达到的目标温度；W0为预设的湿度基准；f(W0-W)为湿度调节函数，湿度调节函数根据实际湿度与湿度基准之间的差值进行风速的比例调节，当W0-W为正时，实际湿度低于湿度基准，对应f(W0-W)小，且W0-W的值越大f(W0-W)越小；当W0-W为负时，实际湿度高于湿度基准，对应f(W0-W)大，且W0-W的绝对值越大f(W0-W)越大；
K(M)为模式M的函数，M为睡眠状态时K(M)＝0.5，M为非睡眠状态时K(M)＝1。
智能温度控制处理器根据前排座椅的检测的温度T、湿度W控制该座椅的前出风模块按照温度湿度调节模型工作；智能温度控制处理器根据后排座椅的检测的温度T、湿度W控制该座椅的前出风模块和该座椅对应的前排座椅的后出风模块按照温度湿度调节模型工作。
当某个座椅湿度检测器检测到座椅湿度大于阈值时该座椅通风模块开启；
当某个座椅温度检测器检测到座椅温度低于阈值时该座椅加热模块开启。
每个座椅底部安装有压力传感器，压力传感器高于阈值时该座椅温度检测器、座椅湿度检测器和安全带监测模块启动；压力传感器低于阈值时该座椅温度检测器、座椅湿度检测器和安全带监测模块关闭；如果压力传感器高于阈值，但该座椅的安全带插口未插入时，空调状态抬头显示模块发出提示，要求系好安全带。
本发明的有益效果为：
本发明结合了温度和湿度，将汽车座椅的温度控制与温度和湿度的检测联系起来，可以保证当检测温度T小于T0时，出风温度F就等于T0加上温差，从而可以逐步将温度提高；如果检测温度高于T0，那么出风温度F就等于T0减去温差，从而可以逐步降低温度；如果T等于T0时，F就等于T0；同时如果温度T等于T0时，风速也就为0；温度T不等于T0时，差值越大则其风速也越大。如果温度T不等于T0时，同时实际湿度比目标湿度高，则说明需要较大的风来降低湿度，此时的风速就比较高；如果实际湿度比目标湿度低，则说明需要较小的风防止乘客身体不适；如果乘客睡着，则需降低风速，防止乘客睡眠中不适。
附图说明
被包括来提供对所公开主题的进一步认识的附图，将被并入此说明书并构成该说明书的一部分。附图也阐明了所公开主题的实现，以及连同详细描述一起用于解释所公开主题的实现原则。没有尝试对所公开主题的基本理解及其多种实践方式展示超过需要的结构细节。
图1为本发明的整体架构示意图。
具体实施方式
本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。
实施例1：
一种智能温度调节汽车座椅，包括：
智能温度控制处理器、座椅温度检测器、座椅湿度检测器、安全带监测模块、座椅通风模块、座椅加热模块、座椅出风模块和空调状态抬头显示模块；座椅温度检测器、座椅湿度检测器、安全带监测模块、座椅通风模块、座椅加热模块、座椅出风模块和空调状态抬头显示模块连接至智能温度控制处理器；
座椅温度检测器和座椅湿度检测器设置于汽车座椅的腿部支撑处和后背支撑处，用于检测汽车座椅不同位置处的温度和湿度；安全带监测模块设置于安全带上，用于收集系上安全带的乘客声波、活动参数以及呼吸参数，并将其发送给智能温度控制处理器，用以判断乘客是否处于睡眠状态；
座椅通风模块设置于座椅内部，用于对座椅进行通风；座椅加热模块设置于座椅内部，用于进行座椅加热；座椅出风模块包括座椅前出风模块和座椅后出风模块；座椅前出风模块设置于座椅的头枕处，出风口向前，用于对座椅上的乘客进行吹风；座椅后出风模块设置于座椅后部，用于对座椅后排的乘客进行吹风；空调状态抬头显示模块设置于汽车中控屏幕上，用于显示各个汽车座椅上的座椅通风模块、座椅加热模块和座椅出风模块的工作状态以及显示各个汽车座椅上的乘客是否处于睡眠状态。
智能温度控制处理器收集各个座椅上的座椅温度检测器、座椅湿度检测器和安全带监测模块的数据，并根据座椅的温度、湿度和是否睡眠控制座椅通风模块、座椅加热模块和座椅出风模块的工作状态。
安全带监测模块设置于安全带的绑带上，当绑好安全带时，安全带监测模块位于前胸位置，安全带监测模设置有声波传感器、加速度传感器；用于收集乘客的声波数据、活动数据以及呼吸数据；智能温度控制处理器根据声波数据、活动数据以及呼吸数据，判断乘客是否处于睡眠状态。
智能温度控制处理器内建温度湿度调节模型，智能温度控制处理器根据温度湿度调节模型控制座椅出风模块工作；
温度湿度调节模型的参数包括温度T、湿度W、风速S、风温F、模式M；其中温度T对应座椅温度检测器检测的温度，湿度W对应座椅湿度检测器检测的湿度，风速S和风温F对应于座椅出风模块的出风速度和出风温度；模式M对应乘客是否睡眠；
其中：
F＝T0-T+T0；
S＝|T0-T|/T0×f(W0-W)×K(M)；
其中T0为预设的温度基准，即希望达到的目标温度；W0为预设的湿度基准；f(W0-W)为湿度调节函数，湿度调节函数根据实际湿度与湿度基准之间的差值进行风速的比例调节，当W0-W为正时，实际湿度低于湿度基准，对应f(W0-W)小，且W0-W的值越大f(W0-W)越小；当W0-W为负时，实际湿度高于湿度基准，对应f(W0-W)大，且W0-W的绝对值越大f(W0-W)越大；
K(M)为模式M的函数，M为睡眠状态时K(M)＝0.5，M为非睡眠状态时K(M)＝1。
由上面的模型就可以保证，当检测温度T小于T0时，出风温度F就等于T0加上温差，从而可以逐步将温度提高；如果检测温度高于T0，那么出风温度F就等于T0减去温差，从而可以逐步降低温度；如果T等于T0时，F就等于T0；
同时如果温度T等于T0时，风速也就为0；温度T不等于T0时，差值越大则其风速也越大。
如果温度T不等于T0时，同时实际湿度比目标湿度高，则说明需要较大的风来降低湿度，此时的风速就比较高；如果实际湿度比目标湿度低，则说明需要较小的风防止乘客身体不适；如果乘客睡着，则需降低风速，防止乘客睡眠中不适。
智能温度控制处理器根据前排座椅的检测的温度T、湿度W控制该座椅的前出风模块按照温度湿度调节模型工作；智能温度控制处理器根据后排座椅的检测的温度T、湿度W控制该座椅的前出风模块和该座椅对应的前排座椅的后出风模块按照温度湿度调节模型工作。
当某个座椅湿度检测器检测到座椅湿度大于阈值时该座椅通风模块开启；
当某个座椅温度检测器检测到座椅温度低于阈值时该座椅加热模块开启。
每个座椅底部安装有压力传感器，压力传感器高于阈值时该座椅温度检测器、座椅湿度检测器和安全带监测模块启动；压力传感器低于阈值时该座椅温度检测器、座椅湿度检测器和安全带监测模块关闭；如果压力传感器高于阈值，但该座椅的安全带插口未插入时，空调状态抬头显示模块发出提示，要求系好安全带。
实施例2：
本实施例介绍如何获取f(W0-W)函数的曲线：
当乘客做在座椅上后，实时采集座椅的温度T和湿度W，同时控制座椅出风口进行出风，出风的风温度按照W＝T0-T+T0；
同时先以一定的速度吹风，如果此时检测到湿度W比目标湿度W0高，且随着吹风，W还在增大，则提高风速，直到W开始降低，并将开始降低时的风速对应的f(W0-W)存储；如果随着吹风，W降低，则降低风速，直到W开始升高，并将升高前的风速对应的f(W0-W)存储；
如果以一定的速度吹风，此时检测到湿度W比目标湿度W0低，且随着吹风，W还在降低，则降低风速，直到W开始上升，并将开始上升时的风速对应的f(W0-W)存储；如果随着吹风，W升高，则升高风速，直到W开始降低，并将降低前的风速对应的f(W0-W)存储。
或者不采用上述的实验方法建立f(W0-W)函数关系，直接依据原则：
当W0-W为正时，实际湿度低于湿度基准，对应f(W0-W)小，且W0-W的值越大f(W0-W)越小；当W0-W为负时，实际湿度高于湿度基准，对应f(W0-W)大，且W0-W的绝对值越大f(W0-W)越大；
先建立一条曲线，然后进行实际测试，如果实际测试时效果不好，则将f(W0-W)进行放大，即原来当W0-W为正时，实际湿度低于湿度基准，对应f(W0-W)更小，且W0-W的值越大f(W0-W)越小；当W0-W为负时，实际湿度高于湿度基准，对应f(W0-W)更大，且W0-W的绝对值越大f(W0-W)越大；在建立一条曲线，进行实验，直到寻找到合适的f(W0-W)。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种智能温度调节汽车座椅，其特征在于包括：
智能温度控制处理器、座椅温度检测器、座椅湿度检测器、安全带监测模块、座椅通风模块、座椅加热模块、座椅出风模块和空调状态抬头显示模块；座椅温度检测器、座椅湿度检测器、安全带监测模块、座椅通风模块、座椅加热模块、座椅出风模块和空调状态抬头显示模块连接至智能温度控制处理器；
座椅温度检测器和座椅湿度检测器设置于汽车座椅的腿部支撑处和后背支撑处，用于检测汽车座椅不同位置处的温度和湿度；安全带监测模块设置于安全带上，用于收集系上安全带的乘客声波、活动参数以及呼吸参数，并将其发送给智能温度控制处理器，用以判断乘客是否处于睡眠状态；
座椅通风模块设置于座椅内部，用于对座椅进行通风；座椅加热模块设置于座椅内部，用于进行座椅加热；座椅出风模块包括座椅前出风模块和座椅后出风模块；座椅前出风模块设置于座椅的头枕处，出风口向前，用于对座椅上的乘客进行吹风；座椅后出风模块设置于座椅后部，用于对座椅后排的乘客进行吹风；空调状态抬头显示模块设置于汽车中控屏幕上，用于显示各个汽车座椅上的座椅通风模块、座椅加热模块和座椅出风模块的工作状态以及显示各个汽车座椅上的乘客是否处于睡眠状态；
智能温度控制处理器收集各个座椅上的座椅温度检测器、座椅湿度检测器和安全带监测模块的数据，并根据座椅的温度、湿度和是否睡眠控制座椅通风模块、座椅加热模块和座椅出风模块的工作状态；
安全带监测模块设置于安全带的绑带上，当绑好安全带时，安全带监测模块位于前胸位置，安全带监测模块设置有声波传感器、加速度传感器；用于收集乘客的声波数据、活动数据以及呼吸数据；智能温度控制处理器根据声波数据、活动数据以及呼吸数据，判断乘客是否处于睡眠状态；
智能温度控制处理器内建温度湿度调节模型，智能温度控制处理器根据温度湿度调节模型控制座椅出风模块工作；
温度湿度调节模型的参数包括温度T、湿度W、风速S、风温F、模式M；其中温度T对应座椅温度检测器检测的温度，湿度W对应座椅湿度检测器检测的湿度，风速S和风温F对应于座椅出风模块的出风速度和出风温度；模式M对应乘客是否睡眠；
其中：
F＝T0-T+T0；
S＝|T0-T|/T0×f(W0-W)×K(M)；
其中T0为预设的温度基准，即希望达到的目标温度；W0为预设的湿度基准；f(W0-W)为湿度调节函数，湿度调节函数根据实际湿度与湿度基准之间的差值进行风速的比例调节，当W0-W为正时，实际湿度低于湿度基准，对应f(W0-W)小，且W0-W的值越大f(W0-W)越小；当W0-W为负时，实际湿度高于湿度基准，对应f(W0-W)大，且W0-W的绝对值越大f(W0-W)越大；
K(M)为模式M的函数，M为睡眠状态时K(M)＝0.5，M为非睡眠状态时K(M)＝1。
2.根据权利要求1所述的一种智能温度调节汽车座椅，其特征在于包括：
智能温度控制处理器根据前排座椅的检测的温度T、湿度W控制该座椅的前出风模块按照温度湿度调节模型工作；智能温度控制处理器根据后排座椅的检测的温度T、湿度W控制该座椅的前出风模块和该座椅对应的前排座椅的后出风模块按照温度湿度调节模型工作。
3.根据权利要求2所述的一种智能温度调节汽车座椅，其特征在于包括：
当某个座椅湿度检测器检测到座椅湿度大于阈值时该座椅通风模块开启；
当某个座椅温度检测器检测到座椅温度低于阈值时该座椅加热模块开启。
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