CN214564813U - 座椅的身体支撑结构及座椅 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种座椅的身体支撑结构，包括支撑垫、压力检测组件、可形变结构及控制器，压力检测组件设置在支撑垫的朝向身体的一侧的预设支撑区域，可形变结构设置在支撑垫的背向压力检测组件的一侧，控制器用于根据压力检测组件的检测数据控制可形变结构的形变状态。通过在座椅中的支撑垫的两侧分别设置压力检测组件与可形变结构，通过压力反馈调节可形变结构的形变状态，可以自适应调节支撑垫的支撑力，提供良好的支撑，舒适性好。

Description

座椅的身体支撑结构及座椅

技术领域

本申请涉及座椅技术领域，具体涉及一种座椅的身体支撑结构及座椅。

背景技术

汽车是人们主要的出行工具，根据数据统计，人们平均每天在汽车上的时间为1.5小时。长时间在车内驾驶会导致腰部不舒适，甚至造成腰部损害，为了提高驾驶的舒适性，很多汽车座椅配备电动调节的腰部支撑。然而，现有的腰部支撑主要采用手动调节的方式调节支撑力，需要反复调节确认才能达到舒适的支撑效果，操作过程繁琐，同时，驾驶员经过长时间驾驶后如需要调整自己的姿势进行放松，则又需要重新调节腰部支撑，影响驾驶的安全性。

实用新型内容

针对上述技术问题，本申请提供一种座椅的身体支撑结构及座椅，可以自适应调节支撑力，提供良好的支撑，舒适性好。

为解决上述技术问题，本申请提供一种座椅的身体支撑结构，包括支撑垫、压力检测组件、可形变结构及控制器，所述压力检测组件设置在所述支撑垫的朝向身体的一侧的预设支撑区域，所述可形变结构设置在所述支撑垫的背向所述压力检测组件的一侧，所述控制器用于根据所述压力检测组件的检测数据控制所述可形变结构的形变状态以调节所述支撑垫的支撑力。

可选地，所述可形变结构包括气袋组件与充气组件，所述气袋组件设置在所述支撑垫的背向所述压力检测组件的一侧，所述充气组件连接所述气袋组件与所述控制器，所述控制器用于根据所述压力检测组件的检测数据控制所述充气组件调节所述气袋组件的充气状态。

可选地，所述气袋组件包括至少两个气袋，所述气袋在所述支撑垫的背向所述压力检测组件的一侧依次平铺，所述气袋之间具有至少一交叠处。

可选地，所述气袋的个数为4个并呈矩阵排列，竖向相邻的气袋的边缘之间相互交叠。

可选地，所述压力检测组件包括至少两组压力传感器，每组所述压力传感器的位置与所述气袋的位置一一对应，每组所述压力传感器的检测点大于或等于1个。

可选地，还包括座椅骨架，所述气袋组件设置在所述支撑垫与所述座椅骨架之间。

可选地，所述座椅骨架在朝向所述支撑垫的一侧设有背板，所述气袋组件设置在所述背板与所述支撑垫之间。

可选地，所述压力检测组件固定在一柔性衬底上，所述柔性衬底固定在所述支撑垫上。

本申请还提供一种座椅，包括如上所述的座椅的身体支撑结构。

可选地，所述座椅还包括面套，所述面套覆盖所述座椅的身体支撑结构的支撑侧。

本申请的座椅的身体支撑结构及座椅，座椅的身体支撑结构包括支撑垫、压力检测组件、可形变结构及控制器，压力检测组件设置在支撑垫的朝向身体的一侧的预设支撑区域，可形变结构设置在支撑垫的背向压力检测组件的一侧，控制器用于根据压力检测组件的检测数据控制可形变结构的形变状态。通过在座椅中的支撑垫的两侧分别设置压力检测组件与可形变结构，通过压力反馈调节可形变结构的形变状态，可以自适应调节支撑垫的支撑力，提供良好的支撑，舒适性好。

附图说明

图1是根据第一实施例示出的座椅的身体支撑结构的剖视图；

图2是根据第一实施例示出的气袋组件的安装示意图之一；

图3是根据第一实施例示出的气袋组件的安装示意图之二；

图4是根据第一实施例示出的气袋组件与压力检测组件的安装示意图；

图5是根据第一实施例示出的座椅背侧的结构示意图；

图6是根据第一实施例示出的座椅的身体支撑结构的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

第一实施例

图1是根据第一实施例示出的座椅的身体支撑结构的剖视图。如图1所示，本实施例的座椅的身体支撑结构，包括支撑垫11、压力检测组件12及气袋组件13，压力检测组件12设置在支撑垫11的朝向身体的一侧的预设支撑区域，气袋组件13设置在支撑垫11的背向压力检测组件12的一侧。在本实施例中，气袋组件13设置在支撑垫11的背向压力检测组件12的一侧与座椅骨架的背板14之间。

预设支撑区域包括但不限于腰部、脖子的支撑区域，优选为腰部的支撑区域。支撑垫11为发泡材料，具备一定的柔性与支撑强度。

气袋组件13包括至少两个气袋，气袋在支撑垫11的背向压力检测组件12的一侧沿支撑垫11的表面依次平铺，气袋之间具有至少一交叠处，通过设置交叠处，可以使交叠处的高度增加，适用于腰部、脖子等具有生理弯曲结构的身体部位的支撑。请一并参考图1、图2与图3，在本实施例中，气袋的个数为4个并呈矩阵排列，分别为第一气袋131、第二气袋132、第三气袋133与第四气袋134，竖向相邻的气袋的边缘之间相互交叠，当4个气袋同时充气时，可以形成曲面，支撑垫11在腰部的作用下挤压变形时，即可形成与腰部形状适应的曲面支撑。可以理解，根据不同的支撑部位及所要达到的支撑均匀性要求，可以有不同数量的气袋以不同的方式进行排列，在此不做限制。

如图2与图3所示，第一气袋131、第二气袋132、第三气袋133与第四气袋134固定在座椅骨架中的背板14上，也即位于背板14与支撑垫11之间，第一气袋131与第二气袋132的边缘交叠，第三气袋133与第四气袋134的边缘交叠，第一气袋131、第二气袋132、第三气袋133、第四气袋134分别对应通过第一导管135、第二导管136、第三导管137、第四导管138连接充气组件139，充气组件139包括气泵和开关阀，用于对第一气袋131、第二气袋132、第三气袋133、第四气袋134进行充气、放气和阻止气体泄漏。充气组件139通过导线连接控制器16，控制器16用于根据压力检测组件12的检测数据控制充气组件139，以调节各个气袋的充气状态。

压力检测组件12包括至少两组压力传感器，每组压力传感器的位置与气袋的位置一一对应，每组压力传感器的检测点大于或等于1个，通过在支撑垫11上的与气袋对应的位置处设置压力传感器，可以实现压力位置的准确反馈，实现分区充气控制，提高支撑效果。请一并参考图1至图4(图4未示出支撑垫11)，在本实施例中，压力传感器为4组，每组一个，4组压力传感器呈矩阵排列，分别为第一压力传感器121、第二压力传感器122、第三压力传感器123与第四压力传感器124，其中，第一压力传感器121与第一气袋131位置对应，第二压力传感器122与第二气袋132位置对应，第三压力传感器123与第三气袋133位置对应，第四压力传感器124与第四气袋134位置对应，第一压力传感器121、第二压力传感器122、第三压力传感器123与第四压力传感器124分别通过导线连接至数据采集器17，数据采集器17与控制器16连接，数据采集器17将第一压力传感器121、第二压力传感器122、第三压力传感器123与第四压力传感器124的检测数据发送给控制器16，从而控制器16可以根据检测数据中的检测位置及检测数值调节对应位置的气袋的充气状态，控制支撑力的均匀性，或者，控制器16也可以仅根据压力检测组件12的检测数值同步调节所有气袋的充气状态。

实际实现时，第一压力传感器121、第二压力传感器122、第三压力传感器123与第四压力传感器124固定在一柔性衬底125上，柔性衬底125可通过双面胶等固定方式固定在支撑垫11上，之后外部覆盖座椅的面套15，使面套15至少覆盖身体支撑结构的支撑侧，实现外观一致并保证整体的柔性，提升舒适感。

请参考图3、图4与图5，背板14与充气组件139固定在座椅靠背后侧的钢丝18上，数据采集器17固定在坐垫19底部的弹簧上，控制器16固定在坐垫19底部的骨架上，实现支撑结构、控制结构与座椅结构之间的结构配合，空间布局合理。

实际实现时，气袋组件13与充气组件139也可替换为机械驱动的可形变结构来实现形变，进而调节支撑垫11的支撑力。例如，可以在支撑垫11的背侧设置呈矩阵排列的多个长度可调节的支撑杆，通过电机或液压驱动的方式调节支撑杆的长度，可以给予支撑垫11相应的作用力以调节支撑垫11的支撑力，为提高受力均匀性，支撑杆的接触支撑垫11的一端可设计为面状结构。

本申请还提供一种座椅，包括如上所述的座椅的身体支撑结构。

图6是根据第一实施例示出的座椅的身体支撑结构的控制方法的流程示意图。如图6所示，本实施例的座椅的身体支撑结构的控制方法，包括以下步骤：

步骤210，获取压力检测组件的检测数据。

其中，压力检测组件设置在座椅支撑垫的朝向身体的一侧的预设支撑区域，例如腰部的支撑区域，当腰部靠在支撑垫上时，压力检测组件可以检测到压力的数据，随着腰部支撑的力度和角度不同，压力检测组件的检测数据会发生变化，从而反映支撑垫对腰部的支撑是否均匀以及是否达到一定的支撑强度。

压力检测组件可以是仅一组压力传感器也可以是两组或两组以上的压力传感器，当压力检测组件包括至少两组压力传感器，且每组压力传感器对应设置在预设支撑区域的不同位置时，则压力检测组件的检测数据包括检测检测数值与检测位置。压力检测组件的检测数据通过数据采集器采集并传输至控制器。

步骤220，根据检测数据调节气袋组件的充气状态。

可选的，气袋组件可以用于对预设支撑区域的整体支撑力进行调节，也可以用于对预设支撑区域的局部支撑力进行调节。当气袋组件仅具有一个气袋时，可以基于压力检测组件的检测数据调整气袋的充气状态，进而实现整体支撑力的调节；当气袋组件包括至少两个气袋，压力检测组件包括至少两组压力传感器，压力传感器的位置与气袋的位置一一对应时，可以基于不同位置的压力传感器的检测数值调节不同位置的气袋的充气状态，实现对预设支撑区域的不同局部支撑力进行调节，进而达到整体支撑力的均匀性。

对预设支撑区域的局部支撑力进行调节时，步骤220可包括：

根据检测数据的检测位置确定目标气袋；

根据检测数据的检测数值调节目标气袋的充气状态。

其中，当气袋组件包括至少两个气袋，压力检测组件包括至少两组压力传感器，压力传感器的位置与气袋的位置一一对应时，压力检测组件的检测数据包括检测检测数值与检测位置，根据检测数据的检测位置可以确定需要调节充气状态的气袋，也即目标气袋。接着，再根据检测数据的检测数值调节目标气袋的充气状态，使检测数值保持在预设范围内。基于不同位置的压力传感器的检测数值调节对应区域气袋的充气状态，最终使不同位置的压力传感器的检测数值均保持在预设范围内，实现支撑垫对腰部的均匀支撑。

可选地，根据检测数据的检测数值调节目标气袋的充气状态的步骤，包括：

判断检测数值是否处于预设范围内；

若检测数值不处于预设范围内，则在检测数值大于预设范围的上限值时，控制目标气袋放气以调节目标气袋的充气状态；

监测检测数值；

在检测数值下降至预设范围内时，停止调节目标气袋的充气状态。

可选地，根据检测数值的检测数值调节目标气袋的充气状态的步骤，还包括：

若检测数值不处于预设范围内，则在检测数值小于预设范围的下限值时，控制目标气袋充气以调节目标气袋的充气状态；

判断检测数值的变化是否符合预设上升规律；

若符合预设上升规律，则在检测数值上升至预设范围内时，停止调节目标气袋的充气状态；

若不符合预设上升规律，则停止充气并将目标气袋放气至预设状态。

其中，根据检测数据的检测数值调节目标气袋的充气状态时，若检测数值处于预设范围内，则保持目标气袋的充气状态不变，反之，若检测数值不处于预设范围内，则将检测数值与预设范围的上限值、下限值进行比较，根据比较结果调节目标气袋的充气状态。当检测数值大于预设范围的上限值时，表示支撑垫的支撑力过大，此时控制目标气袋放气，可以降低支撑垫的支撑力，直至检测数值下降至预设范围内。当检测数值小于预设范围的下限值时，表示支撑垫的支撑力过小，此时控制目标气袋充气。由于支撑垫的支撑力过小可能是未支撑到位，也可能是人已经离开座椅，因此，在对目标气袋进行充气的过程中，判断目标气袋对应的压力传感器的检测数值的变化是否符合预设上升规律，例如是否在预设时长内上升至特定数值，若符合预设上升规律，表明支撑力过小的原因是未支撑到位，在充气过程中支撑力会逐渐增大，进而在检测数值上升至预设范围内时，停止调节目标气袋的充气状态；若不符合预设上升规律，表明支撑力过小的原因是人已经离开座椅，在充气过程中支撑力不会明显变化，此时，停止充气并将目标气袋放气至预设状态，例如将气体全部放出，实现自动关闭支撑功能。其中，判断检测数值是否下降或上升至预设范围的条件，可以是检测数值为预设范围内的任意值，也可以是检测数值等于预设范围内的指定值，例如，预设范围为0.3N-0.6N，则0.3N为下限值，0.6N为上限值，调节过程中，检测数值下降或上升至0.4N即可认为恢复到预设范围。通过此过程，能够根据身体对支撑垫的压力，自动控制气袋进行充放气，使得无论在什么坐姿下，支撑垫都能够支撑到身体，并且提供均匀的支撑力，无需手动调节，安全性好。

本申请的座椅的身体支撑结构及座椅，座椅的身体支撑结构包括支撑垫、压力检测组件、可形变结构及控制器，压力检测组件设置在支撑垫的朝向身体的一侧的预设支撑区域，可形变结构设置在支撑垫的背向压力检测组件的一侧，控制器用于根据压力检测组件的检测数据控制可形变结构的形变状态。通过在座椅中的支撑垫的两侧分别设置压力检测组件与可形变结构，通过压力反馈调节可形变结构的形变状态，可以自适应调节支撑垫的支撑力，提供良好的支撑，舒适性好。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种座椅的身体支撑结构，其特征在于，包括支撑垫、压力检测组件、可形变结构及控制器，所述压力检测组件设置在所述支撑垫的朝向身体的一侧的预设支撑区域，所述可形变结构设置在所述支撑垫的背向所述压力检测组件的一侧，所述控制器用于根据所述压力检测组件的检测数据控制所述可形变结构的形变状态以调节所述支撑垫的支撑力。

2.根据权利要求1所述的座椅的身体支撑结构，其特征在于，所述可形变结构包括气袋组件与充气组件，所述气袋组件设置在所述支撑垫的背向所述压力检测组件的一侧，所述充气组件连接所述气袋组件与所述控制器，所述控制器用于根据所述压力检测组件的检测数据控制所述充气组件调节所述气袋组件的充气状态。

3.根据权利要求2所述的座椅的身体支撑结构，其特征在于，所述气袋组件包括至少两个气袋，所述气袋在所述支撑垫的背向所述压力检测组件的一侧依次平铺，所述气袋之间具有至少一交叠处。

4.根据权利要求3所述的座椅的身体支撑结构，其特征在于，所述气袋的个数为4个并呈矩阵排列，竖向相邻的气袋的边缘之间相互交叠。

5.根据权利要求3所述的座椅的身体支撑结构，其特征在于，所述压力检测组件包括至少两组压力传感器，每组所述压力传感器的位置与所述气袋的位置一一对应，每组所述压力传感器的检测点大于或等于1个。

6.根据权利要求2所述的座椅的身体支撑结构，其特征在于，还包括座椅骨架，所述气袋组件设置在所述支撑垫与所述座椅骨架之间。

7.根据权利要求6所述的座椅的身体支撑结构，其特征在于，所述座椅骨架在朝向所述支撑垫的一侧设有背板，所述气袋组件设置在所述背板与所述支撑垫之间。

8.根据权利要求1所述的座椅的身体支撑结构，其特征在于，所述压力检测组件固定在一柔性衬底上，所述柔性衬底固定在所述支撑垫上。

9.一种座椅，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的座椅的身体支撑结构。

10.根据权利要求9所述的座椅，其特征在于，所述座椅还包括面套，所述面套覆盖所述座椅的身体支撑结构的支撑侧。

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