汽车座椅压力感知系统、座椅及车辆的制作方法

专利查询2022-6-13  91



1.本实用新型涉及压力检测技术领域,特别涉及一种汽车座椅压力感知系统、座椅及车辆。


背景技术:

2.大家平时在乘坐私家车、长途汽车、公交车、飞机、动车等时候,会因为时间较长,使得屁股和背部血液不流畅,而感觉疼痛不适。
3.本实用新型相应的已有技术:汽车座椅传感器是一种薄膜型触点传感器,传感器的触点均匀分布在座椅的受力表面,当座椅受来自于外部的压力时产生一个触发信号。这种传感器用于汽车安全带提醒作用。但是这种传感器只能判断有或者没有坐人,无法准确获取汽车座椅各个位置的受力情况,因而无法准确输出汽车座椅上各个位置压力分布情况。
4.因此,需要实用新型一种汽车座椅压力感知系统、座椅及车辆,准确测试出屁股或者靠背的压力分布图。


技术实现要素:

5.本实用新型解决的技术问题在于,提供了一种汽车座椅压力感知系统、座椅及车辆,能解决无法准确获取座椅上各个位置的压力值的问题。
6.本实用新型解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的:
7.一种汽车座椅压力感知系统,包括:压力传感器矩阵、控制单元和显示单元;压力传感器矩阵设置在座椅上,并与控制单元连接;控制单元与显示单元连接,用于接收压力传感器矩阵获取的压力信号,生成压力分布图,并将压力分布图发送至显示单元进行展示。
8.在本实用新型的较佳实施例中,上述压力传感器矩阵包括:靠背压力传感器垫和坐垫压力传感器垫;靠背压力传感器垫设置在座椅靠背,坐垫压力传感器垫设置在座椅坐垫。
9.在本实用新型的较佳实施例中,上述靠背压力传感器垫和坐垫压力传感器垫为薄膜压力传感器垫。
10.在本实用新型的较佳实施例中,上述靠背压力传感器垫包括靠背压力传感器组和靠背侧翼压力传感器组;靠背压力传感器组和靠背侧翼压力传感器组分别由多个单点压力传感器组成。
11.在本实用新型的较佳实施例中,上述坐垫压力传感器垫包括坐垫压力传感器组和坐垫侧翼压力传感器组;坐垫压力传感器组和坐垫侧翼压力传感器组分别由多个单点压力传感器组成。
12.在本实用新型的较佳实施例中,上述靠背压力传感器垫和坐垫压力传感器垫设置为镂空和弯曲状态。
13.在本实用新型的较佳实施例中,上述靠背压力传感器垫和坐垫压力传感器垫设置
在座椅表皮层下方。
14.在本实用新型的较佳实施例中,上述靠背压力传感器垫的传感器排列形状包括矩形,坐垫压力传感器垫的传感器排列形状包括v字形或u字形。
15.一种座椅,包括:座椅本体和上述中任一所述的汽车座椅压力感知系统。
16.一种车辆,包括上述座椅。
17.本实用新型采用上述技术方案达到的技术效果是:通过使用满足规格的薄膜传感器布置在座椅上和靠背上;当传感器接收到压力的时候,输出每个传感器的力值给到控制单元(microcontroller unit;mcu)上;mcu将数据收集进行分析,将每个传感器的力值通过can总线发送给到显示终端;显示终端显示不同颜色的压力分布图,使用户直观的获取到座椅上各个位置的压力;将传感器 layout重新布置,做成镂空和弯曲状态,有效的降低了噪音,增强了用户的舒适感。
18.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明。
附图说明
19.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本实用新型的实施例,并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型一实施例示出的汽车座椅压力感知系统的结构框图。
22.图2为本实用新型另一实施例示出的汽车座椅压力感知系统的结构框图。
23.图3为本实用新型实施例示出的靠背压力传感器垫示意图。
24.图4为本实用新型实施例示出的坐垫压力传感器垫示意图。
具体实施方式
25.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型的实施例保护的范围。通过具体实施方式的说明,当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解,而且所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对本实用新型加以限制。
26.请参阅图1,图1为实现本技术的各个实施方式的一种汽车座椅压力感知系统的结构框图,所述汽车座椅压力感知系统,包括:压力传感器矩阵10、控制单元20和显示单元30。可以理解的是,图1中示出的汽车座椅压力感知系统的结构并不构成对汽车座椅压力感知系统的限定,汽车座椅压力感知系统可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部
件,或者不同的部件布置。
27.下面结合图1至图4对汽车座椅压力感知系统进行具体介绍:
28.如图2所示,压力传感器矩阵10包括:靠背压力传感器垫11和坐垫压力传感器垫12。靠背压力传感器垫11设置在座椅靠背,坐垫压力传感器垫12设置在座椅坐垫。所述靠背压力传感器垫11和坐垫压力传感器垫12分别与所述控制单元20连接,所述控制单元20与所述显示单元30连接。
29.其中,压力传感器矩阵10由多个量程为0-10n的薄膜压力传感器组成。
30.具体地,靠背压力传感器垫11为薄膜压力传感器垫,坐垫压力传感器垫12 也是薄膜压力传感器垫。控制单元20(microcontroller unit;mcu)为信息采集器/数据采集器,显示单元30为显示终端或显示屏幕。具体地,通过使用满足规格的薄膜式传感器分别布置在座椅和靠背的各个位置上,以获取各个传感器采集的座椅和靠背各位置的压力值。其中,靠背压力传感器垫和坐垫压力传感器垫分别通过fpc(柔性电路板)与信息采集器/数据采集器连接。
31.具体地,单个传感器尺寸为12mm*12mm。汽车座椅压力感知系统中的总传感器数量为178个,包括坐垫压力传感器垫的82个和靠背压力传感器垫的96个。其中,传感器垫包括:传感器、过桥、银浆、碳浆和pin脚等,而且传感器垫上还设置有多个切孔,以使传感器垫为镂空状态。
32.在一实施方式中,靠背压力传感器垫11包括:靠背压力传感器组和靠背侧翼压力传感器组,靠背压力传感器组和靠背侧翼压力传感器组由多个单点压力传感器组成。
33.靠背侧翼压力传感器组包括:靠背左侧翼传感器组和靠背右侧翼传感器组。靠背左侧翼传感器组和靠背右侧翼传感器组分别通过fpc与靠背压力传感器组连接。具体地,靠背压力传感器垫11面积为550mm*490mm(550mm为靠背压力传感器组和左右两个靠背侧翼压力传感器组的宽度,490mm为靠背压力传感器组的高度)。
34.在一实施方式中,坐垫压力传感器垫包括:坐垫压力传感器组和坐垫侧翼压力传感器组;所述坐垫压力传感器组和坐垫侧翼压力传感器组分别由多个单点压力传感器组成。
35.坐垫侧翼压力传感器组包括:坐垫左侧翼传感器组和坐垫右侧翼传感器组。坐垫左侧翼传感器组和坐垫右侧翼传感器组分别通过fpc与坐垫压力传感器组连接。具体地,坐垫压力传感器垫12面积为490mm*539mm(490mm为坐垫压力传感器组和左右两个坐垫侧翼传感器组的宽度,539mm为坐垫压力传感器组的高度)。
36.在一实施方式中,靠背压力传感器垫11和坐垫压力传感器垫12由pet材料(pet材料,英文名为polyethylene terephthalate,俗称涤纶树脂)构成。具体地,靠背压力传感器垫和坐垫压力传感器垫的基底、覆盖膜和骨架等由pet 材料构成。
37.在一实施方式中,靠背压力传感器垫11和坐垫压力传感器垫12设置为镂空和弯曲状态。
38.具体地,靠背压力传感器垫11和坐垫压力传感器垫12由pet材料构成,会影响座椅的舒适性,当人坐上去后也发出摩擦的噪音。因此,本实施方式中通过将传感器layout(布局)重新布置,做成镂空和弯曲状态,以消除此问题。
39.其中,通过在制作靠背压力传感器垫11和坐垫压力传感器垫12时,将传感器的安
装布局设置为如图3和图4所示的布局。然后通过在传感器垫上设置多个切孔,以设置为镂空状态,可以有效地防止因挤压空气而产生的噪音,而且因传感器垫的安装位置是在座椅的软垫与表皮之间,所以为了使传感器垫能够完美的贴合座椅,将传感器垫设置为贴合座椅软垫的弯曲状态,可以有效避免因两者之间不贴合,产生摩擦所造成的噪音。
40.在一实施方式中,靠背压力传感器垫11和坐垫压力传感器垫12设置在座椅表皮层下方,用于检测车辆座椅上任一位置的压力信号。
41.具体地,传感器垫安装位置是在座椅的软垫上,表皮下,即在这两者中间。靠背压力传感器垫安装在汽车座椅靠背的表皮层与软垫层之间,坐垫压力传感器安装在汽车座椅坐垫的表皮层与软垫层之间。
42.在一实施方式中,控制单元,用于接收所述靠背压力传感器垫11和坐垫压力传感器垫12获取的压力信号,生成压力分布图,并将所述压力分布图发送至所述显示单元进行展示。
43.具体地,在人坐到座椅上时,座椅压力发生变化,薄膜压力传感器获取根据压力进行变化的电阻值,通过分压和滤波电路输出电压值,通过adc进行采样,将模拟电压信号转化为二进制数字量信号,转化的数据经mcu进行处理后 (压力分布图)通过can协议将数据发送至显示单元。其中,蓝色可以用于表示未受力或轻微受力状态,黄色表示中度受力状态,红色重度受力状态。颜色越深表示受力越大。
44.在一实施方式中,靠背压力传感器垫11的传感器排列形状包括矩形,所述坐垫压力传感器垫12的传感器排列形状包括v字形或u字形。
45.具体地,坐垫压力传感器垫12的形状模拟人的屁股坐在座椅上的姿态,布满此面积(包含侧翼),所以坐垫压力传感器垫12的传感器排列形状包括但不限于为v字形或u字形,还可以矩形等。靠背垫则模拟人的靠背,按照长方形面积布满此面积(包含侧翼),所以靠背压力传感器垫11的传感器排列形状包括但不限于为矩形,还可以是梯形等。
46.本技术的汽车座椅压力感知系统,通过使用满足规格的薄膜传感器布置在座椅上和靠背上;当传感器接受压力的时候,输出每个传感器的力值给到mcu 上;mcu将数据收集进行分析,将每个传感器的力值通过can总线发送给到显示终端,以在显示终端显示座椅上各个位置不同颜色的压力分布图。
47.本技术还提供一种座椅,包括:座椅本体和上述中任一所述的汽车座椅压力感知系统。
48.本技术还提供一种车辆,包括上述座椅。
49.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,上述实施例及附图是示例性的,附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型实施例所必须的,不能理解为对本实用新型的限制,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型和组合,这些简单变型和组合均属于本实用新型的保护范围。

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