專利名稱：一種智能座椅舒適裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種具有人體存在傳感判斷功能的座椅舒適裝置，其主要應(yīng)用于車輛座椅加熱等座椅舒適系統(tǒng)的智能控制。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展，在乘用車領(lǐng)域人們對駕駛和乘坐舒適性的要求也越來越高。在車輛舒適系統(tǒng)中，人們已不僅僅限于車載空調(diào)等基本設(shè)施的應(yīng)用。座椅舒適系統(tǒng)作為車輛內(nèi)飾技術(shù)的一個重要舒適技術(shù)發(fā)展方向，已越來越快地得到了市場普及。這類座椅舒適系統(tǒng)的一個重要的公知技術(shù)就是座椅電加熱器的應(yīng)用。在目前中高級乘用車領(lǐng)域，該項座椅電加熱技術(shù)已經(jīng)漸趨成為了一種標準配置裝備。由此技術(shù)的延伸， 一種座椅通風技術(shù)也應(yīng)運而生。進而裝備具有冷熱功能的座椅舒適系統(tǒng)也已在高端車型中得到日益廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)有座椅加熱器系統(tǒng)的車型的應(yīng)用中，在寒冷季節(jié)加熱座椅給人們帶來生活便利的同時，由于車輛應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜以及原有技術(shù)限制等因素的影響，車輛中座椅加熱器系統(tǒng)的使用失效也屢屢給使用者帶來困擾。嚴重時，甚至車輛座椅的椅面發(fā)生非預(yù)期的灼傷，導(dǎo)致車輛及使用者人身安全事故的產(chǎn)生。導(dǎo)致此類事故發(fā)生的一個重要的示例就是在車輛的前乘員座椅或后排座椅中，由于發(fā)生無人員乘坐時，座椅加熱器的開關(guān)被錯誤開啟。此時，在車內(nèi)駕乘人員無人知曉的情況下，系統(tǒng)處于長期連續(xù)工作狀態(tài)。一個極端的情況是，當座椅椅面上放置有保溫堆積物， 如棉衣、包裹等。由于系統(tǒng)的持續(xù)工作，椅面上會產(chǎn)生積溫。當溫度超過椅面材料所允許承受的溫度時，就會導(dǎo)致車輛座椅發(fā)生椅面材料灼傷。嚴重時，甚至有引起局部延燃的風險。預(yù)防發(fā)生這種在駕乘人員無人知曉的情況下，系統(tǒng)錯誤地處于長期連續(xù)工作狀態(tài)的方法是增加車輛前部儀表臺的系統(tǒng)加熱狀態(tài)顯示，如系統(tǒng)LED指示燈。但是，這種方式帶來的直接后果是系統(tǒng)的復(fù)雜性上升，價格成本也明顯提高很多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進型智能座椅加熱裝置，其適用于載人情況下車輛的座椅舒適系統(tǒng)的智能控制。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種智能座椅加熱裝置，其特征在于，包括人體偵測傳感器、加熱控制器及加熱單元。人體偵測傳感器與加熱控制器的輸入端連接，加熱控制器的輸出端與控制加熱單元連接。所述的乘員座椅與人體偵測傳感器、加熱控制器及加熱單元構(gòu)成集成系統(tǒng)，其中的人體偵測傳感器和加熱單元設(shè)置在座椅椅面的內(nèi)部，加熱控制器非特定地經(jīng)線束回路設(shè)置在系統(tǒng)回路上。所述的人體偵測傳感器與加熱單元之間依照人體坐姿時臀部施壓特點進行定位復(fù)合，其彼此為相互重疊的復(fù)合關(guān)系，設(shè)置在座椅內(nèi)部的座椅坐墊發(fā)泡上，其復(fù)合結(jié)構(gòu)布置在座椅的椅面面套下。所述的加熱單元與人體偵測傳感器的復(fù)合結(jié)構(gòu)除了可以彼此單獨進行椅面內(nèi)部定位外，還可以分別集成粘貼固定在座椅發(fā)泡上。所述的人體偵測傳感器是一種具有箔型開關(guān)性質(zhì)的壓力觸發(fā)傳感器，由相關(guān)導(dǎo)電傳感回路及傳感點組成。當座椅上存在載人負荷時，人體偵測傳感器上分布的若干呈排列狀態(tài)的傳感點，會產(chǎn)生具有電氣通斷和/或阻抗變換性質(zhì)的乘員有載輸出，加熱控制器只有在接收到該人體偵測傳感器發(fā)出的乘員有載輸出信號后，才會允許系統(tǒng)中加熱輸出端進入使能狀態(tài)，允許產(chǎn)生相對較大的加熱電流輸出。本發(fā)明提出了一種更為可靠的利用乘員座椅乘坐偵測與傳感的技術(shù)，與座椅加熱控制技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)。通過本發(fā)明的技術(shù)改進，可以有效地降低目前生產(chǎn)的車輛上此類座椅舒適系統(tǒng)故障高發(fā)現(xiàn)象的存在，提高該系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進而降低車輛此類故障的發(fā)生率，加強道路交通工具的座椅舒適系統(tǒng)的可靠性。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明采用了車輛乘員人體偵測傳感器與座椅加熱控制器相結(jié)合的技術(shù)。通過人體偵測傳感器的設(shè)置，從根本上解決了出現(xiàn)無人員乘坐時，座椅加熱器系統(tǒng)會處于長期連續(xù)工作狀態(tài)問題的發(fā)生。在座椅加熱器系統(tǒng)處于開啟狀態(tài)時，首先，本系統(tǒng)內(nèi)新增集成的車輛乘員人體偵測傳感器通過對座椅乘員的存在進行偵測，用以作為判斷系統(tǒng)是否進入加熱工作狀態(tài)的依據(jù)。如傳感器偵測發(fā)現(xiàn)座椅乘員的存在，會產(chǎn)生并發(fā)出相關(guān)載人觸發(fā)信號，則系統(tǒng)允許進入座椅加熱工作狀態(tài)。如傳感器未能偵測到座椅乘員的存在，其不會產(chǎn)生并發(fā)出相關(guān)載人觸發(fā)信號，則系統(tǒng)僅處于待機工作狀態(tài)，不允許進入到座椅加熱工作狀態(tài)。如此，即便在無人員乘坐時座椅加熱開關(guān)處于開啟狀態(tài)，由于車輛乘員人體偵測傳感器得控制，系統(tǒng)也不會進入到大電流工作的加熱狀態(tài)。可有效地保護了系統(tǒng)在乘員無人狀態(tài)下的非出現(xiàn)預(yù)期工作，避免由此引起的相關(guān)事故的發(fā)生
應(yīng)該理解，乘員人體偵測傳感器是用以進行非駕駛員座椅的乘員占用偵測功能， 其本身為信號采集傳感部件。因此，其輸出信號作為加熱控制芯片的乘員是否有載的輸入端信號，經(jīng)芯片程序抗干擾處理及判斷輸出后，允許加熱控制芯片加熱控制端輸出使能信號，該使能信號經(jīng)功率放大處理后驅(qū)動座椅加熱單元進入加熱工作狀態(tài)。應(yīng)該注意到，本發(fā)明的乘員人體偵測傳感器是位于車輛座椅內(nèi)表面的。因此，該傳感器就可與同樣位于車輛座椅內(nèi)表面的座椅加熱器形成整合的集成系統(tǒng)。該集成系統(tǒng)的設(shè)計，即可以有效地降低座椅加熱器系統(tǒng)的成本的同時，顯著地提高了系統(tǒng)的可整合性和結(jié)構(gòu)一體性，有助于該系統(tǒng)總成的應(yīng)用耐久性?？梢岳斫猓景l(fā)明中傳感器與加熱控制器集成系統(tǒng)的設(shè)計不僅可以解決無人員乘坐時系統(tǒng)在乘員無人狀態(tài)下的非預(yù)期加熱工作問題。同時，由于乘員人體偵測傳感器的存在，也可以延伸提供諸如座椅乘員占用狀態(tài)等信號的輸出。同樣可以理解，本發(fā)明中傳感器與加熱控制器集成系統(tǒng)的設(shè)計不僅可以解決無人員乘坐時座椅加熱器系統(tǒng)存在的問題。同時，也可以應(yīng)用于諸如車輛座椅通風裝置等座椅舒適系統(tǒng)，同樣解決其在無人員乘坐時系統(tǒng)存在持續(xù)工作的問題。應(yīng)該理解，本發(fā)明中乘員人體偵測傳感器與加熱控制器存在相互之間的信號關(guān)聯(lián)。以此就可以實現(xiàn)當乘員人體偵測傳感器及回路發(fā)生斷路損壞時，加熱控制器由于無法
4接受觸發(fā)傳感信號，系統(tǒng)將自動無法進入加熱工作狀態(tài)。優(yōu)選的，為了避免加熱回路出現(xiàn)諸如因耐久性損壞而導(dǎo)致的阻抗非預(yù)期改變而超出規(guī)定阻抗范圍時，加熱控制器的控制芯片可通過對加熱回路阻抗狀態(tài)的監(jiān)控及時終止加熱電流的輸出，停止系統(tǒng)加熱狀態(tài)的進行。


通過以下參考附圖，根據(jù)非限制性的實施例的描述，本發(fā)明將闡述的更加清楚，其中
圖1是本發(fā)明的主體構(gòu)成示意框圖2是本發(fā)明的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明傳感器與加熱單元的截面構(gòu)成實施例的示意圖4是本發(fā)明傳感器信號輸出與加熱控制器加熱輸出信號的關(guān)系曲線。
具體實施例方式圖1示意性地顯示了座椅加熱器系統(tǒng)00中，乘員座椅人體偵測傳感器10與加熱控制器20及加熱單元30之間的關(guān)系。實施例中，座椅加熱器系統(tǒng)00經(jīng)與之相連的外部電源回路及控制開關(guān)(未示出)開啟后。座椅加熱器系統(tǒng)00進入待機工作狀態(tài)。此時，人體偵測傳感器10首先需對座椅上是否存在乘員進行偵測。圖1中，人體偵測傳感器10與加熱控制器20連接。當座椅上有人員存在時，人體偵測傳感器10的相應(yīng)傳感點11導(dǎo)通，產(chǎn)生具有電氣通斷和/或阻抗變換性質(zhì)的開關(guān)信號輸出。此時，加熱控制器20在接收到此來自乘員座椅傳感器10的乘員占用信號輸入時，內(nèi)部的TCU芯片(Telematics Control Unit)會進行相關(guān)信號判斷。在確認信號為符合規(guī)范的人體占用載荷信號后，TCU會經(jīng)功率變換后，向加熱單元30發(fā)出加熱輸出信號，加熱單元 30進入加熱工作狀態(tài)。在圖1中，示意性地示出了人體偵測傳感器10通過相應(yīng)傳感點11進行人體占用信號的開啟?？梢岳斫猓鄬τ诔藛T座椅椅面31，相應(yīng)傳感點11的數(shù)量及布置為非特定的， 可以根據(jù)乘員座椅占用傳感的性能要求進行確定。同樣，在圖1中示出的加熱單元30在得到加熱控制器20的加熱電壓輸出后，其中加熱回路31進入加熱工作狀態(tài)。期間，加熱單元30和加熱控制器20之間可以存在溫度傳感及反饋功能。圖2中示例了乘員座椅01與傳感器10、加熱控制器20及加熱單元30集成系統(tǒng)的構(gòu)成示例。圖中，乘員座椅01集成了本發(fā)明的座椅加熱器系統(tǒng)00，其中的傳感器10和加熱單元30設(shè)置在座椅01椅面的內(nèi)部，加熱控制器20非特定地經(jīng)線束回路設(shè)置在系統(tǒng)回路上。優(yōu)選地，加熱控制器20可以集成設(shè)置在加熱單元30內(nèi)部的特定區(qū)域，或設(shè)置在車輛前部儀表臺等處的控制開關(guān)內(nèi)。這樣的做法，可以進一步降低整個加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)成本及方便可裝配性。圖3中，示例性地給出了傳感器10與加熱單元30集成在椅面面套02內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。傳感器10通過粘貼層13與加熱單元30進行定位復(fù)合后，設(shè)置在座椅01內(nèi)部的座椅發(fā)泡 03上，其復(fù)合結(jié)構(gòu)布置在座椅01的椅面面套02下。優(yōu)選地，加熱單元30與傳感器10的復(fù)合結(jié)構(gòu)除了可以彼此單獨進行椅面內(nèi)部定位外，還可以共同集成粘貼固定在座椅發(fā)泡03上。在圖4中，示意性地繪制了傳感器10的外部信號輸出12與加熱控制器20的加熱輸出信號22的關(guān)系。作為乘員座椅人體占用傳感器10，被座椅01上存在符合規(guī)定的人體的壓力觸發(fā)的情況下，其與加熱控制器20連接端呈現(xiàn)電壓信號12的變化，其信號變化被加熱控制器20 內(nèi)部的TCU芯片所讀取?？紤]到車輛座椅應(yīng)用環(huán)境的影響，傳感器10的外部信號輸出12 會出現(xiàn)如圖的波形抖動現(xiàn)象的不規(guī)則通斷。作為加熱控制器20的乘員是否有載的輸入端信號，傳感器10的外部信號輸出12 經(jīng)TCU芯片內(nèi)部程序抗干擾處理及判斷輸出后，會決定加熱控制器20的芯片加熱控制端輸出信號22是否為使能狀態(tài)。該信號經(jīng)功率放大處理后驅(qū)動座椅加熱單元30是否進入加熱工作狀態(tài)。優(yōu)選地，傳感器10的外部信號輸出12經(jīng)TCU芯片程序抗干擾處理及判斷后，會經(jīng)過一個時延信號Ts處理。這樣可以更好地濾除負載外部環(huán)境引起的擾動，使加熱系統(tǒng)00 處于更加穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種智能座椅加熱裝置，其特征在于，包括人體偵測傳感器、加熱控制器及加熱單元，人體偵測傳感器與加熱控制器的輸入端連接，加熱控制器的輸出端與控制加熱單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能座椅加熱裝置，其特征在于，所述的人體偵測傳感器、加熱控制器及加熱單元與乘員座椅構(gòu)成集成系統(tǒng)，該人體偵測傳感器和加熱單元設(shè)置在座椅椅面的內(nèi)部，加熱控制器非特定地經(jīng)線束回路設(shè)置在系統(tǒng)回路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能座椅加熱裝置，其特征在于，所述的人體偵測傳感器與加熱單元之間為相互重疊的復(fù)合結(jié)構(gòu)，設(shè)置在座椅內(nèi)部的座椅坐墊的上面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能座椅加熱裝置，其特征在于，所述的人體偵測傳感器和加熱單元通過粘貼層定位在座椅內(nèi)部的座椅發(fā)泡上的不同區(qū)域，上述的復(fù)合結(jié)構(gòu)布置在座椅的椅面面套內(nèi)側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能座椅加熱裝置，其特征在于，所述的人體偵測傳感器是一種具有箔型開關(guān)性質(zhì)的壓力觸發(fā)傳感器，由相關(guān)導(dǎo)電傳感回路及傳感點組成；當座椅上存在載人負荷時，人體偵測傳感器上分布的若干呈排列狀態(tài)的傳感點，會產(chǎn)生具有電氣通斷和/或阻抗變換性質(zhì)的乘員有載輸出，加熱控制器只有在接收到該人體偵測傳感器發(fā)出的乘員有載輸出信號后，才會允許系統(tǒng)中加熱輸出端進入使能狀態(tài)，允許產(chǎn)生相對較大的加熱電流輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能座椅加熱裝置，其特征在于，所述的人體偵測傳感器還能夠作為座椅乘員占用狀態(tài)的信號來源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能座椅加熱裝置，其特征在于，所述的人體偵測傳感器同樣能夠提供作為包括車輛座椅通風裝置的座椅舒適系統(tǒng)的控制信號，解決其在無人員乘坐時系統(tǒng)存在持續(xù)工作的問題。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能座椅加熱裝置，其特征在于，由于所述的人體偵測傳感器與加熱控制器存在相互之間的信號關(guān)聯(lián)，以此能夠?qū)崿F(xiàn)當人體偵測傳感器及回路發(fā)生斷路損壞時，加熱控制器由于無法接受觸發(fā)傳感信號，系統(tǒng)將自動無法進入加熱工作狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能座椅加熱裝置，其特征在于，為了避免加熱單元回路出現(xiàn)諸如因耐久性損壞而導(dǎo)致的阻抗非預(yù)期改變而超出規(guī)定阻抗范圍時，加熱控制器能夠?qū)訜峄芈纷杩範顟B(tài)的監(jiān)控及時終止加熱電流的輸出，停止系統(tǒng)加熱狀態(tài)的進行。
全文摘要
一種智能座椅加熱裝置，其特征在于，包括人體偵測傳感器、加熱控制器及加熱單元，人體偵測傳感器與加熱控制器的輸入端連接，加熱控制器的輸出端與控制加熱單元連接。所述的人體偵測傳感器、加熱控制器及加熱單元與乘員座椅構(gòu)成集成系統(tǒng)，其中的人體偵測傳感器和加熱單元設(shè)置在座椅椅面的內(nèi)部，加熱控制器非特定地經(jīng)線束回路設(shè)置在系統(tǒng)回路上。本發(fā)明提出了一種更為可靠的利用乘員座椅乘坐偵測與傳感的技術(shù)，與座椅加熱控制技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)。通過本發(fā)明的技術(shù)改進，可以有效地降低目前生產(chǎn)的車輛上此類座椅舒適系統(tǒng)故障高發(fā)現(xiàn)象的存在，提高該系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進而降低車輛此類故障的發(fā)生率，加強道路交通工具的座椅舒適系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號B60N2/56GK102390303SQ20111027235
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者張海濤 申請人:張海濤