[发明专利]一种智能座舱用自适应背部调节座椅

说明书

本发明具体是一种智能座舱用自适应背部调节座椅，解决了现有的座舱座椅中人体腰部背部没有得到合理的支撑导致的在长时间驾驶或乘坐汽车时依然会感觉到腰酸背痛的技术问题。一种智能座舱用自适应背部调节座椅，靠背的内腔设置有可调节支撑部分；靠背的右表面设置有压力感应垫，压力感应垫的内腔设置有海绵层与压力监测部分；可调节支撑部分包括纵向隔板、气囊、高弹棉块、气泵、气管、充气阀、排气阀；压力监测部分包括柔性电容式压力传感器，控制部分包括电容数据采集卡、32位微控制器。本发明通过柔性电容式压力传感器对靠背压力分布进行实时监测，以便于监测经过可调节支撑部分调节后，确定压力是否调节到所述的压力。

技术领域

本发明涉及智能座舱技术领域，尤其涉及智能座舱用座椅，具体是一种智能座舱用自适应背部调节座椅。

背景技术

随着汽车行业的快速发展，智能座舱成为了现代汽车产品智能化水平的直观展现。而在智能座舱中，提升驾驶及乘坐的舒适性至关重要，为此越来越多的座舱座椅配备了腰部以及背部支撑调节，但是人们在长时间驾驶或乘坐汽车时依然会感觉到腰酸背痛，究其根本，是因为人体腰背部没有得到合理的支撑。腰部以及背部的支撑需要处于合理的位置和高度以保持脊柱形状，并且需要避免长时间的压力集中。但仅凭驾驶者感觉调节到的腰部与背部支撑位置和高度往往不能提供最符合脊柱生理结构的支撑，同时支撑长时间处于同一状态会对肌肉造成压迫影响血液循环引起肌肉疲劳。考虑到驾驶员身高、体型的差异以及汽车行驶过程中的振动，设定固定的腰背部支撑状态或程序并不能解决上述问题。

为解决现有的座舱座椅中人体腰部背部没有得到合理的支撑导致的在长时间驾驶或乘坐汽车时依然会感觉到腰酸背痛的技术问题。在腰部与背部支撑位置分别加入可以自适应调节的气囊，能够对座椅支撑位置进行智能化的自适应调节，提供合理的支撑。气囊对人体坐姿的监测需要使用压力传感器，而柔性电容式压力传感器是一种将压力转换成电信号的柔性电子设备，由于其功耗低、结构简单、稳定性高、温度不灵敏度高、响应速度快、信号重复性好，在医疗保健监测、人工电子皮肤、医疗诊断、可穿戴电子设备、人机交互、环境监测等领域的广泛应用，能够很好的适应人体背部、腰部形状。

目前，虽然基于液态金属的电容式柔性压力传感器可以有效提高介电常数，已经很好地实现了压力的测量，但液态金属复合多孔材料的孔隙制备，多依赖于直接造孔或使用随机分布的造孔模板（例如糖、盐等），对于特定孔隙结构的制备，目前还存在局限性，并且孔隙率的提升也至关重要。

基于此，有必要发明一种智能座舱用自适应背部调节座椅，拥有特定的结构以及高孔隙率、高灵敏度的柔性电容式压力传感器作为传感元件。利用柔性压力传感器监测腰部以及背部压力的变化，而且该传感器具有较好的可变形能力并对外界的压力变化表现出高度敏感，输出信号具有良好的线性度以及高灵敏度等优异的传感性能。通过数据采集模块将采集到的电容信号转化为压力分布，并通过信号转换计算得出需要调整的压力范围，进而控制可调节支撑部分。可调节支撑部分通过控制分布在人体上背部，中背部以及腰部支撑的气囊大小，进而调整背部、腰部支撑，优化背部、腰部压力分布。

发明内容

本发明提供了一种智能座舱用自适应背部调节座椅，解决了现有的座舱座椅中人体腰部背部没有得到合理的支撑导致的在长时间驾驶或乘坐汽车时依然会感觉到腰酸背痛的技术问题，将其运用在汽车座椅靠背支撑处，实时监测压力状态，并通过监测出的压力大小进而控制气囊，调节腰部背部压力。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种智能座舱用自适应背部调节座椅，包括头枕、靠背和座垫；靠背的内腔设置有可调节支撑部分；靠背的右表面设置有压力感应垫，压力感应垫的内腔设置有海绵层与嵌于海绵层右表面的压力监测部分；还包括控制部分；