[發明專利]一種智能座艙用自適應背部調節座椅

有效

• 申請號: 202211074638.0
• 申請日: 2022-09-03
• 公開（公告）號: CN115179830B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 張東光;梁晨宇;薛小婷;劉治;楊柳;楊嘉怡
• 申請（專利權）人: 太原理工大學;清澤智能（太原）科技有限公司
• 主分類號: B60N2/64
• 分類號: B60N2/64;B60N2/66;B60N2/90;B60N2/00;B60N2/02
• 代理公司: 太原新航路知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14112
• 代理人: 王云峰

本發明具體是一種智能座艙用自適應背部調節座椅，解決了現有的座艙座椅中人體腰部背部沒有得到合理的支撐導致的在長時間駕駛或乘坐汽車時依然會感覺到腰酸背痛的技術問題。一種智能座艙用自適應背部調節座椅，靠背的內腔設置有可調節支撐部分；靠背的右表面設置有壓力感應墊，壓力感應墊的內腔設置有海綿層與壓力監測部分；可調節支撐部分包括縱向隔板、氣囊、高彈棉塊、氣泵、氣管、充氣閥、排氣閥；壓力監測部分包括柔性電容式壓力傳感器，控制部分包括電容數據采集卡、32位微控制器。本發明通過柔性電容式壓力傳感器對靠背壓力分布進行實時監測，以便于監測經過可調節支撐部分調節后，確定壓力是否調節到所述的壓力。

技術領域

本發明涉及智能座艙技術領域，尤其涉及智能座艙用座椅，具體是一種智能座艙用自適應背部調節座椅。

背景技術

隨著汽車行業的快速發展，智能座艙成為了現代汽車產品智能化水平的直觀展現。而在智能座艙中，提升駕駛及乘坐的舒適性至關重要，為此越來越多的座艙座椅配備了腰部以及背部支撐調節，但是人們在長時間駕駛或乘坐汽車時依然會感覺到腰酸背痛，究其根本，是因為人體腰背部沒有得到合理的支撐。腰部以及背部的支撐需要處于合理的位置和高度以保持脊柱形狀，并且需要避免長時間的壓力集中。但僅憑駕駛者感覺調節到的腰部與背部支撐位置和高度往往不能提供最符合脊柱生理結構的支撐，同時支撐長時間處于同一狀態會對肌肉造成壓迫影響血液循環引起肌肉疲勞。考慮到駕駛員身高、體型的差異以及汽車行駛過程中的振動，設定固定的腰背部支撐狀態或程序并不能解決上述問題。

為解決現有的座艙座椅中人體腰部背部沒有得到合理的支撐導致的在長時間駕駛或乘坐汽車時依然會感覺到腰酸背痛的技術問題。在腰部與背部支撐位置分別加入可以自適應調節的氣囊，能夠對座椅支撐位置進行智能化的自適應調節，提供合理的支撐。氣囊對人體坐姿的監測需要使用壓力傳感器，而柔性電容式壓力傳感器是一種將壓力轉換成電信號的柔性電子設備，由于其功耗低、結構簡單、穩定性高、溫度不靈敏度高、響應速度快、信號重復性好，在醫療保健監測、人工電子皮膚、醫療診斷、可穿戴電子設備、人機交互、環境監測等領域的廣泛應用，能夠很好的適應人體背部、腰部形狀。

目前，雖然基于液態金屬的電容式柔性壓力傳感器可以有效提高介電常數，已經很好地實現了壓力的測量，但液態金屬復合多孔材料的孔隙制備，多依賴于直接造孔或使用隨機分布的造孔模板（例如糖、鹽等），對于特定孔隙結構的制備，目前還存在局限性，并且孔隙率的提升也至關重要。

基于此，有必要發明一種智能座艙用自適應背部調節座椅，擁有特定的結構以及高孔隙率、高靈敏度的柔性電容式壓力傳感器作為傳感元件。利用柔性壓力傳感器監測腰部以及背部壓力的變化，而且該傳感器具有較好的可變形能力并對外界的壓力變化表現出高度敏感，輸出信號具有良好的線性度以及高靈敏度等優異的傳感性能。通過數據采集模塊將采集到的電容信號轉化為壓力分布，并通過信號轉換計算得出需要調整的壓力范圍，進而控制可調節支撐部分。可調節支撐部分通過控制分布在人體上背部，中背部以及腰部支撐的氣囊大小，進而調整背部、腰部支撐，優化背部、腰部壓力分布。

發明內容

本發明提供了一種智能座艙用自適應背部調節座椅，解決了現有的座艙座椅中人體腰部背部沒有得到合理的支撐導致的在長時間駕駛或乘坐汽車時依然會感覺到腰酸背痛的技術問題，將其運用在汽車座椅靠背支撐處，實時監測壓力狀態，并通過監測出的壓力大小進而控制氣囊，調節腰部背部壓力。

本發明是采用如下技術方案實現的：

一種智能座艙用自適應背部調節座椅，包括頭枕、靠背和座墊；靠背的內腔設置有可調節支撐部分；靠背的右表面設置有壓力感應墊，壓力感應墊的內腔設置有海綿層與嵌于海綿層右表面的壓力監測部分；還包括控制部分；