CN219749568U - 一种乘员分级探测装置及汽车座椅 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种乘员分级探测装置及汽车座椅，其中乘员分级探测装置安装于汽车座椅B面，用于利用不同重量的乘员乘坐时其内部气压的变化判定乘员重量等级，探测气袋包括上下两层密封膜，两密封膜周向边沿相互密封，两层密封膜之间形成密封的充气腔，空档区用于减少充气腔内的气体流通路径以及避免探测误差，压力传感组件与探测气袋靠近车辆座椅靠背端连接，用于检测探测气袋内的气压值，控制单元输入端与压力传感组件输出端连接，控制单元输出端连接外部通讯，控制单元用于获取气压值，将气压值与设定值比较，获得乘员级别，并向外部通讯输出乘员级别，提高探测气袋的对不同重量的灵敏度。

Description

一种乘员分级探测装置及汽车座椅

技术领域

本申请涉及座椅设备技术领域，具体涉及一种乘员分级探测装置及汽车座椅。

背景技术

大多数车辆都包括安全气囊和与其协同工作的座椅安全带约束系统以防驾驶员和乘客因高速碰撞而遭受严重伤害，根据驾驶员或乘客的体重体型来控制安全气囊的膨胀力和安全带的预紧力显得非常重要。

目前，现有的座椅乘员的体形分类，例如利用测量电流、阻抗或电容值，以确定座椅上对象的存在、对对象进行分类；或采用探测气袋气压值的变化对乘员的等级进行划分，CN111907458A提出了一种座椅乘员人体重量的气动识别装置及气动识别座椅，通过安装于所述承压顶板与所述拖载底板之间的所述软弹性中空结构体内的第一气压值Pa的大小，对乘员体型进行划分，但是这样的结构由于软弹性中空结构体内的气体扁平，其边沿受到较小的压力时，探测气袋内气流的变化较小，压力的变化不明显，导致探测气袋的灵敏度降低，且当不同体重乘员乘坐，探测气袋中心或边沿受到较小或较为集中的压力时，探测气袋内气压的变化差别较小，不同体型乘员造成的压力变化差别不明显，导致探测气袋识别乘员体重的灵敏度降低。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种乘员分级探测装置及汽车座椅，

一方面，一种乘员分级探测装置，包括：

探测气袋，所述探测气袋包括上下两层密封膜，两所述密封膜周向边沿相互密封，两层密封膜之间形成密封的充气腔；

空档区，所述空档区至少设有一个，设于所述探测气袋中心和/或四周最少两侧，所述空档区用于改变所述充气腔内的气体流通路径以及避免探测误差；

压力传感组件，所述压力传感组件与所述探测气袋靠近汽车座椅靠背端连接，用于检测所述探测气袋内的气压值；

控制单元，所述控制单元输入端与所述压力传感组件输出端连接，所述控制单元输出端连接外部通讯，所述控制单元用于将所述气压值与设定值比较，获得乘员级别，并向所述外部通讯输出所述乘员级别。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述充气腔内还设有填充物，所述填充物为多孔软性回弹材质。

根据本申请实施例提供的技术方案，还设有多个限形点，各所述限形点均匀设于所述探测气袋上，连接上下两层所述密封膜，所述限形点用于限制所述探测气袋高度。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述探测气袋底面设有传感托载部，所述传感托载部用于承载所述探测气袋。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述探测气袋顶面设有传感承压部，所述传感承压部为柔性材质，所述传感承压部用于均匀所述乘员乘坐时作用于所述探测气袋的压力。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述探测气袋周向设有至少一个固定孔，所述固定孔用于与固定件配合将所述探测气袋固定于所述传感承压部和所述传感托载部之间。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述空档区的面积与所述探测气袋的面积之比大于0.2，小于0.6。

另一方面，一种汽车座椅，所述汽车座椅B面安装有上述乘员分级探测装置，包括：

根据本申请实施例提供的技术方案，所述汽车座椅包括安装于所述汽车座椅A面的弹性坐垫和安装于所述汽车座椅B面的簧架或座盆，所述乘员分级探测装置安装于所述弹性坐垫与所述簧架或座盆之间。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述汽车座椅A面以靠近所述汽车座椅靠背端为角的顶点于水平面之上与水平面形成的第一夹角大于10度时，所述弹性坐垫上设有第一凹槽，所述第一凹槽用于避让乘员乘坐时对于所述探测气袋的冲击。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述汽车座椅A面以靠近所述汽车座椅靠背端为角的顶点于水平面之下与水平面形成的第二夹角大于2度时，所述探测气袋靠近所述汽车座椅B面侧设有与所述汽车座椅配合的凸起部，所述凸起部用于提高所述探测气袋的灵敏度。

综上所述，本申请提出一种乘员分级探测装置及汽车座椅，其中乘员分级探测装置安装于汽车座椅B面，用于利用不同重量的乘员乘坐时其内部气压的变化判定乘员重量等级，包括探测气袋，所述探测气袋包括上下两层密封膜，两所述密封膜周向边沿相互密封，两层密封膜之间形成密封的充气腔，所述空档区用于减少所述充气腔内的所述气体流通路径，压力传感组件与所述探测气袋靠近所述汽车座椅靠背端连接，用于检测所述探测气袋内的气压值，还设有控制单元，所述控制单元输入端与所述压力传感组件输出端连接，所述控制单元输出端连接外部通讯，所述控制单元用于获取所述气压值，将所述气压值与设定值比较，获得乘员级别，并向所述外部通讯输出所述乘员级别，乘员乘坐时，通过设置空档区，改变所述充气腔内的气体流通路径，乘员坐到座位上时，所述探测气袋内的气体能够实现快速均匀的流动，且避让开了压力集中的区域，提高所述探测气袋的对不同重量的灵敏度。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置的探测气袋爆炸图；

图2为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置的汽车座椅的正视图结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种汽车座椅的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置侧视图的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置的汽车座椅具有第一凹槽的侧视图的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置的汽车座椅具有凸起部的侧视图的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置的探测气袋中部具有空档区的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置的探测气袋中部及侧边均具有空档区的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置的探测气袋中部及侧边均具有空档区且空档区的所述密封膜裁掉的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置的正视图结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置的侧视图结构示意图；

图12为本申请实施例提供的一种汽车座椅的俯视图结构示意图。

图13为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置探测区与勾连区划分情况一；

图14为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置探测区与勾连区划分情况二；

图15为本申请实施例提供的一种乘员分级探测装置探测区与勾连区划分情况三。

图中所述文字标注表示为：

1、探测气袋；11、密封膜；12、限形点；13、探测区；14、勾连区；2、空档区；21、充气腔；22、填充物；3、压力传感组件；4、汽车座椅；41、弹性坐垫；42、簧架；43、第一凹槽；44、凸起部；45、第一夹角；46、第二夹角；5、控制单元；6、传感托载部；7、传感承压部；8、固定孔；9、电路连接器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请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相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

诚如背景技术中提到的，针对现有技术中的问题，本申请提出了一种乘员分级探测装置，包括：

探测气袋1，所述探测气袋1包括上下两层密封膜11，两所述密封膜11周向边沿相互密封，两层密封膜11之间形成密封的充气腔21；

空档区2，所述空档区2至少设有一个，设于所述探测气袋1中心和/或四周最少两侧，所述空档区2用于改变所述充气腔21内的气体流通路径以及避免探测误差；

压力传感组件3，所述压力传感组件3与所述探测气袋1靠近汽车座椅4靠背端连接，用于检测所述探测气袋1内的气压值；

控制单元5，所述控制单元5输入端与所述压力传感组件3输出端连接，所述控制单元5输出端连接外部通讯，所述控制单元5用于将所述气压值与设定值比较，获得乘员级别，并向所述外部通讯输出所述乘员级别。

其中，请参考如图1和图2所示的乘员分级探测装置，根据不同汽车座椅4座垫B面长度的不同，所述探测气袋1的长度也不同，可选地，所述探测气袋1长度至少为所述车座座垫B面长度的3/5，探测气袋1一端安装于所述汽车座椅4座垫B面靠近椅背端，向靠近乘员腿侧延伸布置，保证乘客坐在所述汽车座椅4上时一定会对探测气袋1造成压力。

如图13、图14和图15所示，所述探测气袋1可划分为探测区13和勾连区14，图13、图14、图15分别为所述探测区13与所述勾连区14划分情况的情况一、情况二与情况三，所述探测区13为探测气袋1主要接收压力使得探测气袋1内的气压产生变化的区域，勾连区14用于两侧探测区13内的气体在压力的作用下可以左右流动平衡气压；当乘员乘坐时，探测区14主要受到挤压，在压力作用下，探测气囊1内的气体在探测区13内以及通过勾连区14在两侧探测区13间流动，由于压力作用下探测气囊1的容积变小，使得其中的气体被压缩，探测气囊1内部的气压产生变化。

所述探测气袋1上下层密封膜11为TPU材质，所述密封袋的周向边沿通过超声波焊接方式连接，形成密封的所述充气腔21，空档区2可以设置在探测气袋1的中部，或者同时设置在探测气袋1的中部和两侧，或者同时设置在探测气袋1的中部、两侧和前侧，空档区2的形状不限，在某些特定的情景下，空档区2设于所述探测气袋1中部为圆形，其边沿也采用超声波焊接的方式连接，所述充气腔21形成环形的气体流通通道。

可选地，如图9所示，空档区2内的上下两层密封膜11可裁掉，用于当所述汽车座椅4内部设置有通风装置时，保证通风装置风路的连通。

所述压力传感组件3包括一与所述探测气袋1连通的气嘴，至少一气管，至少一阀，至少一个第一压力传感器和一个第二压力传感器，所述阀用于控制所述探测气袋1内部气体与外部气体连通的通断，所述第一压力传感器与所述气嘴通过气管连通，所述充气腔21内的所述压力值通过所述第一压力传感器测得，所述第二压力传感器用于检测外部环境压力。利用所述探测气袋1内的气压与所述大气气压的差值作为判断所述乘员分级的依据，使探测气袋1能够适用于高原、盆地等不同的大气环境。

当有乘员乘坐时，所述探测气袋1在乘员重力作用下被挤压，所述压力传感组件3测得的气压值产生变化，控制单元5通过将测得的气压值与外部环境压力的差值与设定值进行比较，得到乘员重量级别，所述乘员的重量级别按照不同体重划分有多个；控制单元5将获得的乘员的级别输出至外部通讯，外部通讯可与汽车的安全功能和舒适功能连接，通过获得的不同的乘员级别，调整至相应的工作状态。乘员乘坐时，通过设置空档区2，改变所述充气腔21内的气体的流通路径，乘员坐到座位上的时候，所述探测气袋1内的气体能够实现均匀的流动，提高所述探测气袋1的对不同重量的灵敏度；同时，乘员乘坐时，乘员的臀部和腿部在探测气袋1上由于重力作用会形成压力集中的区域，不同体重的乘员乘坐在压力集中的区域上时，探测气袋1内的气压值变化相近，降低了探测气袋1对不同体重的灵敏度，设置空档区2还具有避让压力集中的区域的作用，提高了探测气袋1对不同体重的灵敏度。

在一优选实施例中，如图1所示，所述充气腔21内还设有填充物22，所述填充物22为多孔软性回弹材质。可选地，所述填充物22用于对所述上下两层密封膜11起一定的支撑作用，所述探测气袋1内不需要专门的压力充气组件充气，所述多孔软性回弹材质的填充物内自然状态下的空气即可，可选地，所述填充物22的材质为海绵，弹簧，3D可回弹支撑纤维等。

在一优选实施例中，如图1所示，还设有多个限形点12，各所述限形点12均匀设于所述探测气袋1上，连接上下两层所述密封膜11，所述限形点12用于限制所述探测气袋1高度。可选地，各所述限形点12均匀分布于所述探测气袋1上，将所述探测气袋1的上下两层所述密封膜11连接在一起，使得上下两层所述密封膜11的高度限定，即使乘员坐的位置偏移，所述探测气袋1的倾斜度也不会过大，保持汽车座椅4椅面的形状，同时也可以改变气体流通路径，提高座椅的舒适度和安全性。

在一优选实施例中，如图1和图11所示，所述探测气袋1底面设有传感托载部6，所述传感托载部6用于承载所述探测气袋1，可选地，所述传感托载部6设于所述探测气袋2底部，为塑料薄板，不易发生形变，支撑所述探测气袋1，所述传感托载部6上设置有贯通的第一通孔，用于所述气管穿过所述第一通孔将所述充气腔21和所述第一压力传感器连通，另外，为了保护所述探测气袋1并减少噪音，所述传感托载部靠近所述探测气袋1侧可设置有消音布，可选地，所述传感托载部6上设有螺纹孔，与所述汽车座椅4的泡棉、座簧或者座盆连接。

在一优选实施例中，如图11所示，所述探测气袋1顶面设有传感承压部7，所述传感承压部7为柔性材质，所述传感承压部7用于均匀所述乘员乘坐时作用于所述探测气袋1的压力；可选地，所述传感承压部7为毛毡、橡胶、很薄的塑料板材质，所述传感承压部7受到压力时，所述传感承压部7的形变量大于所述传感托载部6的形变量；所述探测气袋1设于所述传感承压部7与所述传感托载部6之间，其顶面与所述传感承压部7底面抵接；当乘员乘坐时，所述传感承压部7受到压力发生形变，所述探测气袋1随之形变，所述探测气袋1内的气压变化，由于座椅B面可能会有一些较为坚硬的管道排布，可能会对探测气袋1造成损伤，所述传感承压部7用于保护所述探测气袋1，并能够平衡作用于所述探测气袋1上的压力，延长探测气袋1的使用寿命并且提高探测气袋1的灵敏度；传感承压部7可根据汽车座椅4座垫B面不同的情况设置，若汽车座椅4座垫B面整面具有无纺布、毛毡等材料，可不设置传感承压部7；若汽车座椅4座垫B面局部布置有无纺布、毛毡等材料，或者没有布置，则优选设置传感承压部7。在一优选实施例中，如图10所示，所述探测气袋1周向设有至少一个固定孔8；当只设置有传感托载部6时，固定孔8用于与固定件配合将探测气袋1固定于传感托载部6靠近乘员一侧；当同时设置有传感托载部6和传感承压部7时，所述固定孔8用于与固定件配合将所述探测气袋1固定于所述传感承压部7和所述传感托载部6之间。可选地，所述探测气袋1为方形，其四角上分别设有固定孔8，当只设置有所述传感托载部6时，探测气袋1通过固定孔8使用卡扣、拉钉等方法，固定于所述传感托载部6靠近乘员一侧；当同时设置有传感托载部6和传感承压部7时，探测气袋通过固定孔8使用卡扣、拉钉等方法，固定于所述传感承压部7和所述传感托载部6之间。

在一优选实施例中，如图2所示，还设有电路连接器9，所述电路连接器9设于所述传感托载部6的底部，其连接有所述压力传感组件3和所述控制单元5，用于给压力传感组件3和控制单元5提供电力，并且向控制单元5输入由压力传感组件3测得的压力值和向所述外部通讯输入所述控制单元5得到的所述乘员级别。可选地，所述电路连接器9将压力传感组件3和所述控制单元5连接起来，向两者提供电力，且使其与外部通讯连接。

在一优选实施例中，如图7所示，所述空档区2与所述探测气袋1的面积之比大于0.2，小于0.6。可选地，所述空档区2面积不应过小，否则达不到探测气袋1的改变气体流通路径和避让压力集中的区域的目的，也不应过大，防止乘员乘坐时，不对所述探测气袋1的探测区13产生压力，导致乘员分级探测装置无法对乘员进行分级等级判定。

实施例2

一种汽车座椅，所述汽车座椅B面安装有如实施例1所述的乘员分级探测装置，所述汽车座椅包括安装于所述汽车座椅A面的弹性坐垫41和安装于所述汽车座椅B面的簧架42或座盆，所述乘员分级探测装置安装于所述弹性坐垫41与所述簧架42或座盆之间。其中，如图3到图6所示，所述汽车座椅各有形态，至少包括乘员乘坐时坐的弹性坐垫41和弹性坐垫41底部用于支撑且具有一定弹性的簧架42或座盆，所述弹性坐垫41可选为泡棉坐垫，所述乘员探测装置安装于所述弹性坐垫41与所述簧架42或座盆之间，所述乘员乘坐时，所述探测气袋1内的压力改变，据此判断乘员的分级等级。

在一优选实施例中，如图5所示，所述汽车座椅A面以靠近所述汽车座椅4靠背端为角的顶点于水平面之上与水平面形成的第一夹角45大于10度时，所述弹性坐垫41上设有第一凹槽43，所述第一凹槽43用于避让乘员乘坐时对于所述探测气袋1的冲击；第一夹角45所指的角为锐角。可选地，所述汽车座椅4的弹性坐垫41B面靠近或远离所述座椅靠背端设有所述第一凹槽43，在某些特定情境下，当所述汽车座椅4A面与水平面以汽车座椅4靠背转轴为顶点的夹角角度大于10°时，需要设置第一凹槽43用于减小所述探测气袋靠近所述座椅靠背端的探测灵敏度，减少乘客乘坐时对于所述探测气袋1的直接冲击。

实施例3

与实施例2相同之处不再赘述，不同之处在于：

在一优选实施例中，如图6所示，所述汽车座椅A面以靠近所述汽车座椅4靠背端为角的顶点于水平面之下与水平面形成的第二夹角46大于2度时，所述探测气袋1靠近所述汽车座椅4B面侧设有与所述汽车座椅4配合的凸起部44，所述凸起部44用于提高所述探测气袋1的灵敏度；第二夹角46所指的角为锐角。可选地，也可通过更改所述探测气袋1形成一凸起部44，当所述汽车座椅4A面与水平面以汽车座椅4靠背转轴为顶点的夹角角度大于2°时，适应性调整所述探测气袋1，设置凸起部44，提高本装置的灵敏度，所述凸起部44可以根据不同所述汽车座椅4B面的不同形状，设置于所述探测气袋1靠近所述座椅靠背一端和/或远离所述座椅靠背一端。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种乘员分级探测装置，其特征在于，包括：

探测气袋(1)，所述探测气袋(1)包括上下两层密封膜(11)，两所述密封膜(11)周向边沿相互密封，两层密封膜(11)之间形成密封的充气腔(21)；

空档区(2)，所述空档区(2)至少设有一个，设于所述探测气袋(1)中心和/或四周最少两侧，所述空档区(2)用于改变所述充气腔(21)内的气体流通路径以及避免探测误差；

压力传感组件(3)，所述压力传感组件(3)与所述探测气袋(1)靠近汽车座椅(4)靠背端连接，用于检测所述探测气袋(1)内的气压值；

控制单元(5)，所述控制单元(5)输入端与所述压力传感组件(3)输出端连接，所述控制单元(5)输出端连接外部通讯，所述控制单元(5)用于将所述气压值与设定值比较，获得乘员级别，并向所述外部通讯输出所述乘员级别。

2.根据权利要求1所述的乘员分级探测装置，其特征在于：所述充气腔(21)内还设有填充物(22)，所述填充物(22)为多孔软性回弹材质。

3.根据权利要求1所述的乘员分级探测装置，其特征在于：还设有多个限形点(12)，各所述限形点(12)均匀设于所述探测气袋(1)上，连接上下两层所述密封膜(11)，所述限形点(12)用于限制所述探测气袋(1)高度。

4.根据权利要求1所述的乘员分级探测装置，其特征在于：所述探测气袋(1)底面设有传感托载部(6)，所述传感托载部(6)用于承载所述探测气袋(1)。

5.根据权利要求4所述的乘员分级探测装置，其特征在于：所述探测气袋(1)顶面设有传感承压部(7)，所述传感承压部(7)为柔性材质，所述传感承压部(7)用于均匀所述乘员乘坐时作用于所述探测气袋(1)的压力。

6.根据权利要求5所述的乘员分级探测装置，其特征在于：所述探测气袋(1)周向设有至少一个固定孔(8)，所述固定孔(8)用于与固定件配合将所述探测气袋(1)固定于所述传感承压部(7)和所述传感托载部(6)之间。

7.根据权利要求1所述的乘员分级探测装置，其特征在于：所述空档区(2)的面积与所述探测气袋(1)的面积之比大于0.2，小于0.6。

8.一种汽车座椅，所述汽车座椅B面安装有如权利要求1-7任一项所述的乘员分级探测装置，其特征在于：所述汽车座椅包括安装于所述汽车座椅A面的弹性坐垫(41)和安装于所述汽车座椅B面的簧架(42)或座盆，所述乘员分级探测装置安装于所述弹性坐垫(41)与所述簧架(42)或所述座盆之间。

9.根据权利要求8所述的汽车座椅，其特征在于：所述汽车座椅A面以靠近所述汽车座椅(4)靠背端为角的顶点于水平面之上与水平面形成的第一夹角(45)大于10度时，所述弹性坐垫(41)上设有第一凹槽(43)，所述第一凹槽(43)用于避让乘员乘坐时对于所述探测气袋(1)的冲击。

10.根据权利要求8所述的汽车座椅，其特征在于：所述汽车座椅A面以靠近所述汽车座椅(4)靠背端为角的顶点于水平面之下与水平面形成的第二夹角(46)大于2度时，所述探测气袋(1)靠近所述汽车座椅(4)B面侧设有与所述汽车座椅(4)配合的凸起部(44)，所述凸起部(44)用于提高所述探测气袋(1)的灵敏度。