CN217649337U - 一种座椅动态舒适性调节控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车座椅控制技术领域，具体涉及一种座椅动态舒适性调节控制装置及方法；包括座椅座垫、蜂窝状气袋、压力检测传感器、气泵、进出气管道和开关面板，通过在座椅座垫内安放蜂窝状气袋改变座垫缓冲性能，并通过驾驶者驾乘过程中座压变化情况判断驾驶者在同一座压下的驾乘时间，从而提醒驾驶者使用此控制装置调节座垫缓冲性能，预防或缓解驾驶疲劳。

Description

一种座椅动态舒适性调节控制装置

技术领域

本实用新型属于汽车座椅控制技术领域，具体涉及一种座椅动态舒适性调节控制装置。

背景技术

现有技术中汽车座椅的座垫和靠背二个支撑面中，座垫与驾乘者接触表面的垂直方向的振动对人体的影响最大，约占70％，而座垫与驾乘者接触表面主要集中在臀部下方，因此驾乘者臀部下方座垫具备优异灵活可调的缓冲性能至关重要。同时驾乘者体重不同，动态舒适性也会不同，因此为了更好的适应不同人体的动态舒适性需求，同时满足车辆行驶中高低频振源的减振需求，座椅座垫的动态舒适性调节显得尤为重要，但目前开展动态舒适性理论研究和座椅常规设计优化等方面的内容较多，例如：座椅泡沫性能和面套性能对动态舒适性影响，尝试突破座椅传统使用结构，达成可调的动态舒适性为目标，领域内几乎空白。

实用新型内容

为了克服上述问题，本实用新型提供一种座椅动态舒适性调节控制装置，通过在汽车座椅中座垫的泡沫支撑层安放动态舒适性控制装置改变座垫缓冲性能，并通过驾驶者驾乘过程中座压变化情况判断驾驶者在同一座压下的驾乘时间，从而提醒驾驶者使用此控制装置调节座垫缓冲性能，预防或缓解驾驶疲劳。

一种座椅动态舒适性调节控制装置，包括座垫泡沫1、蜂窝状气袋2、压力检测传感器3、气泵4、进出气管道5、开关面板6，其中蜂窝状气袋2内嵌在座垫泡沫1的泡沫支撑层内，气泵4设置在座垫泡沫1的座垫骨架上，且其与进出气管道5的进气口连通，进出气管道5的出气口通过管路与蜂窝状气袋2连通，开关面板6固定在座垫泡沫1的外侧面，且开关面板6上的开启键和关闭键分别与气泵4之间电连接，能够分别控制气泵4的开启和关闭，进而控制了蜂窝状气袋2的送气和放气。

所述蜂窝状气袋2是由多个微气袋21相互拼接在一起构成的蜂窝状结构，其中进出气管道5的出气口分别通过管路与微气袋21连通。

所述座垫泡沫1的泡沫支撑层内设有用于内嵌蜂窝状气袋2的安放通道11。

所述进出气管道5的出气口分别通过三通接口7和对应管路与各个微气袋21连通。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过在汽车座椅中座垫的泡沫支撑层安放动态舒适性控制装置改变座垫缓冲性能，并通过驾驶者驾乘过程中座压变化情况判断驾驶者在同一座压下的驾乘时间，从而提醒驾驶者使用此控制装置调节座垫缓冲性能，预防或缓解驾驶疲劳。且该控制装置中的微元结构多数或全部采用蜂窝结构，这种仿生的结构具备用材少，不同等级充气后结构强度大的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的内部细节示意图。

图3为本实用新型座垫的侧视图。

图4为本实用新型蜂窝状气袋的局部放大图。

其中：座垫泡沫1、安放通道11、蜂窝状气袋2、微气袋21、压力检测传感器3、气泵4、进出气管道5、开关面板6、三通接口7。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例1

一种座椅动态舒适性调节控制装置，包括座垫泡沫1、蜂窝状气袋2、压力检测传感器3、气泵4、进出气管道5、开关面板6，其中座垫泡沫1的泡沫支撑层内开出安放通道11，蜂窝状气袋2内嵌在安放通道11内，对座垫具有更好的柔软性，蜂窝状气袋2是由多个微气袋21相互拼接在一起构成的蜂窝状结构，且其中两个或两个以上的微气袋21内设有压力检测传感器3，气泵4设置在座垫泡沫1的座垫骨架上(具体位置根据工程设计需要随机设计位置)，且其与进出气管道5的进气口连通，进出气管道5的出气口分别通过三通接口7及对应管路与各个微气袋21连通，开关面板6固定在座垫泡沫1的外侧面，且开关面板6上的开启键和关闭键分别与气泵4之间电连接，能够分别控制气泵4的开启和关闭，进而控制了蜂窝状气袋2的送气和放气。

所有微气袋21下端(也就是嵌入泡沫最深处位置)都布置着三通接口连接的管路，通过管路实现嵌入泡沫里的蜂窝状气袋2充放气，且所述用于各个微气袋21与进出气管道5连通的管路布置在蜂窝状气袋2的下方。

一种座椅动态舒适性调节控制方法，包括手动模式与自动模式；

所述手动模式包括如下内容：

步骤一，开关面板6上的开启键和关闭键分别与气泵4之间电连接，能够分别控制气泵4的开启和关闭，进而控制了蜂窝状气袋2的送气和放气；控制器与开关面板6电连接，记录开关面板6上开启键和关闭键是否工作以及工作时长；

步骤二，当驾乘者手动长按开关面板6上的开启键，气泵4工作，开始送气，将外部气源引入蜂窝状气袋2内，蜂窝状气袋2的每个微气袋21均被充气膨胀，直至驾乘者松开开启键，气泵4停止充气工作；

当驾乘者手动长按开关面板6上的关闭键，气泵4工作，开始放气，直接驾乘者松开关闭键，气泵4停止放气，保持此时蜂窝状气袋2里的气压；

所述自动模式包括如下内容：

步骤一，将设置在座垫内的控制器与开关面板6电连接，控制器能够控制开关面板6上的开启键和关闭键，并记录开关面板6上开启键和关闭键是否工作以及工作时长，再将装入车身方向盘或仪表板的中控内的处理器分别与微气袋21内的压力检测传感器3和控制器之间电连接；

步骤二，驾乘者按下开关面板6上的开启键，启动自动模式，此时气泵4工作，开始送气，将外部气源引入蜂窝状气袋2内，蜂窝状气袋2的每个微气袋21均被充气膨胀，直至蜂窝状气袋2内的充气量为蜂窝状气袋2总容积的10-30％；

步骤三，在行驶的0.5-2小时内，每个压力传感器每隔1～3分钟收集一次压力值，并将收集到的压力值传输给处理器，处理器进入智能识别调节模式，按下式计算每次处理器从压力检测传感器3收集到压力值时的压力百分比M_m：

M_m＝(P_m-G)/G

其中P_m代表进入智能调节模式后处理器第m次从压力检测传感器3收集到的压力值，G为平均压力值；

在自动模式下驾驶员驾驶的这段时间内，若处理器计算得到的压力百分比高于15％的数据数量占全部压力百分比数据数量的概率小于10％，说明共振情况发生次数较少，处理器不做调节；

若处理器计算得到的压力百分比高于15％的数据数量占全部压力百分比数据数量的概率大于或者等于10％，说明共振情况发生次数较多，会促进驾驶者疲劳；此时处理器以充气至蜂窝状气袋2总容积的10％为一个充气量作为间隔，控制气泵4进行送气或放气，将充气量提升或降低，调节后，以汽车行驶0.5h为间隔，处理器根据压力传感器输出的数据重新计算压力百分比，处理器重复做出判断和调节。

所述步骤二中，蜂窝状气袋2内充气量由处理器进行计算，首先将蜂窝状气袋2能够充气的总容积数值以及气泵4充气速度置入处理器中，同时处理器记录气泵4工作时间，用气泵4充气速度乘以气泵4工作时间得到充气量，再使用充气量除以总容积得到蜂窝状气袋2充气至总容积的百分比。

所述步骤二中，每个压力传感器在行驶0.5-2小时内每隔1～3分钟收集一次压力值，具体间隔时间在1和3分钟内自动变换，其中处理器根据行驶过程中的数据储存量进行选择，若数据储存量大于80％，间隔选择3min，且删除时间较早数据，若数据储存量小于80％，间隔选择1min。

所述自动模式的步骤三中平均压力值G按照下述方法计算得到，具体步骤如下：

步骤一，手动按下开关面板6的开关键，让气泵4充气一段时间，再手动按下开关面板6的关闭键，让气泵4停止充气，并重复手动按下开关面板6开启和关闭n次，其中每次让气泵4充气的时间均相同，处理器按下式进行平均压力值G的计算：

G＝(P₁+P₂+P₃……P_n)/n

其中：n代表开关面板6每开启和关闭一次的过程中压力检测传感器3将采集到的压力值传输给处理器的次数，其中压力检测传感器3每隔1～3min采集一次压力值，P_n代表开关面板6每开启和关闭一次的过程中处理器第n次从压力检测传感器3收集到的压力值。G代表开关面板6每开启和关闭一次的过程中的平均压力值；

所述驾乘者能够自由在自动模式、人机语音调节和手动调节三个模式中进行切换，处理器首先默认为自动模式，当驾乘者通过人机交互语音告知处理器，将充气量提升或降低时，优先驾驶员的意图。

动态舒适性控制装置基本原理：避开座垫的柔软层，在支撑层设计以蜂窝形状为主，四边形为辅连接而成的蜂窝状气袋2，利用气袋充气后，汽车座椅中座垫泡沫1的泡沫支撑层内的泡沫受到挤压后泡孔直径变小，泡沫密度增加从而泡沫硬度和阻尼改变达到控制座椅动态舒适性的目的。

动态舒适性控制装置内嵌在座垫泡沫1的泡沫支撑层内，需要在座垫泡沫1的泡沫支撑层内开出安放通道11，对座垫具有更好的柔软性。

动态舒适性控制装置内设计有压力传感器，能够监控驾乘者座压变化，一定范围内座压维持一段时间，可自动或手动或系统会语音提示调节控制装置充气而无级改变座压，缓解疲劳。

实施例2

与实施例1相同，区别在于当一次行驶过程中收集数据30个并计算得到压力百分比M_n，其中有20个压力百分比M_n≥15％，那么这类数据所占概率是20/30＝67％，此概率67％大于10％，需要将蜂窝状气袋2放气，减小振动频次。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (4)

1.一种座椅动态舒适性调节控制装置，包括座垫泡沫(1)，其特征在于还包括蜂窝状气袋(2)、压力检测传感器(3)、气泵(4)、进出气管道(5)、开关面板(6)，其中蜂窝状气袋(2)内嵌在座垫泡沫(1)内，气泵(4)设置在座垫泡沫(1)的座垫骨架上，且其与进出气管道(5)的进气口连通，进出气管道(5)的出气口通过管路与蜂窝状气袋(2)连通，开关面板(6)固定在座垫泡沫(1)的外侧面，且开关面板(6)上的开启键和关闭键分别与气泵(4)之间电连接，能够分别控制气泵(4)的开启和关闭，进而控制了蜂窝状气袋(2)的送气和放气。

2.根据权利要求1所述的一种座椅动态舒适性调节控制装置，其特征在于所述蜂窝状气袋(2)是由多个微气袋(21)相互拼接在一起构成的蜂窝状结构，其中进出气管道(5)的出气口分别通过管路与微气袋(21)连通。

3.根据权利要求2所述的一种座椅动态舒适性调节控制装置，其特征在于所述座垫泡沫(1)的泡沫支撑层内设有用于内嵌蜂窝状气袋(2)的安放通道(11)。

4.根据权利要求3所述的一种座椅动态舒适性调节控制装置，其特征在于所述进出气管道(5)的出气口分别通过三通接口(7)和对应管路与各个微气袋(21)连通。

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