CN102390303A - 一种智能座椅舒适装置 - Google Patents
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Abstract
一种智能座椅加热装置，其特征在于，包括人体侦测传感器、加热控制器及加热单元，人体侦测传感器与加热控制器的输入端连接，加热控制器的输出端与控制加热单元连接。所述的人体侦测传感器、加热控制器及加热单元与乘员座椅构成集成系统，其中的人体侦测传感器和加热单元设置在座椅椅面的内部，加热控制器非特定地经线束回路设置在系统回路上。本发明提出了一种更为可靠的利用乘员座椅乘坐侦测与传感的技术，与座椅加热控制技术相结合的系统。通过本发明的技术改进，可以有效地降低目前生产的车辆上此类座椅舒适系统故障高发现象的存在，提高该系统的稳定性，进而降低车辆此类故障的发生率，加强道路交通工具的座椅舒适系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明为一种具有人体存在传感判断功能的座椅舒适装置，其主要应用于车辆座椅加热等座椅舒适系统的智能控制。
技术背景
随着现代汽车技术的发展，在乘用车领域人们对驾驶和乘坐舒适性的要求也越来越高。在车辆舒适系统中，人们已不仅仅限于车载空调等基本设施的应用。座椅舒适系统作为车辆内饰技术的一个重要舒适技术发展方向，已越来越快地得到了市场普及。
这类座椅舒适系统的一个重要的公知技术就是座椅电加热器的应用。在目前中高级乘用车领域，该项座椅电加热技术已经渐趋成为了一种标准配置装备。由此技术的延伸，一种座椅通风技术也应运而生。进而装备具有冷热功能的座椅舒适系统也已在高端车型中得到日益广泛的应用。
在现有座椅加热器系统的车型的应用中，在寒冷季节加热座椅给人们带来生活便利的同时，由于车辆应用环境的复杂以及原有技术限制等因素的影响，车辆中座椅加热器系统的使用失效也屡屡给使用者带来困扰。严重时，甚至车辆座椅的椅面发生非预期的灼伤，导致车辆及使用者人身安全事故的产生。
导致此类事故发生的一个重要的示例就是在车辆的前乘员座椅或后排座椅中，由于发生无人员乘坐时，座椅加热器的开关被错误开启。此时，在车内驾乘人员无人知晓的情况下，系统处于长期连续工作状态。一个极端的情况是，当座椅椅面上放置有保温堆积物，如棉衣、包裹等。由于系统的持续工作，椅面上会产生积温。当温度超过椅面材料所允许承受的温度时，就会导致车辆座椅发生椅面材料灼伤。严重时，甚至有引起局部延燃的风险。
预防发生这种在驾乘人员无人知晓的情况下，系统错误地处于长期连续工作状态的方法是增加车辆前部仪表台的系统加热状态显示，如系统LED指示灯。但是，这种方式带来的直接后果是系统的复杂性上升，价格成本也明显提高很多。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进型智能座椅加热装置，其适用于载人情况下车辆的座椅舒适系统的智能控制。
本发明的技术方案是：一种智能座椅加热装置，其特征在于，包括人体侦测传感器、加热控制器及加热单元。人体侦测传感器与加热控制器的输入端连接，加热控制器的输出端与控制加热单元连接。
所述的乘员座椅与人体侦测传感器、加热控制器及加热单元构成集成系统，其中的人体侦测传感器和加热单元设置在座椅椅面的内部，加热控制器非特定地经线束回路设置在系统回路上。
所述的人体侦测传感器与加热单元之间依照人体坐姿时臀部施压特点进行定位复合，其彼此为相互重叠的复合关系，设置在座椅内部的座椅坐垫发泡上，其复合结构布置在座椅的椅面面套下。
所述的加热单元与人体侦测传感器的复合结构除了可以彼此单独进行椅面内部定位外，还可以分别集成粘贴固定在座椅发泡上。
所述的人体侦测传感器是一种具有箔型开关性质的压力触发传感器，由相关导电传感回路及传感点组成。当座椅上存在载人负荷时，人体侦测传感器上分布的若干呈排列状态的传感点，会产生具有电气通断和/或阻抗变换性质的乘员有载输出，加热控制器只有在接收到该人体侦测传感器发出的乘员有载输出信号后，才会允许系统中加热输出端进入使能状态，允许产生相对较大的加热电流输出。
本发明提出了一种更为可靠的利用乘员座椅乘坐侦测与传感的技术，与座椅加热控制技术相结合的系统。通过本发明的技术改进，可以有效地降低目前生产的车辆上此类座椅舒适系统故障高发现象的存在，提高该系统的稳定性，进而降低车辆此类故障的发生率，加强道路交通工具的座椅舒适系统的可靠性。
与现有的技术相比，本发明采用了车辆乘员人体侦测传感器与座椅加热控制器相结合的技术。通过人体侦测传感器的设置，从根本上解决了出现无人员乘坐时，座椅加热器系统会处于长期连续工作状态问题的发生。
在座椅加热器系统处于开启状态时，首先，本系统内新增集成的车辆乘员人体侦测传感器通过对座椅乘员的存在进行侦测，用以作为判断系统是否进入加热工作状态的依据。如传感器侦测发现座椅乘员的存在，会产生并发出相关载人触发信号，则系统允许进入座椅加热工作状态。如传感器未能侦测到座椅乘员的存在，其不会产生并发出相关载人触发信号，则系统仅处于待机工作状态，不允许进入到座椅加热工作状态。
如此，即便在无人员乘坐时座椅加热开关处于开启状态，由于车辆乘员人体侦测传感器得控制，系统也不会进入到大电流工作的加热状态。可有效地保护了系统在乘员无人状态下的非出现预期工作，避免由此引起的相关事故的发生。
应该理解，乘员人体侦测传感器是用以进行非驾驶员座椅的乘员占用侦测功能，其本身为信号采集传感部件。因此，其输出信号作为加热控制芯片的乘员是否有载的输入端信号，经芯片程序抗干扰处理及判断输出后，允许加热控制芯片加热控制端输出使能信号，该使能信号经功率放大处理后驱动座椅加热单元进入加热工作状态。
应该注意到，本发明的乘员人体侦测传感器是位于车辆座椅内表面的。因此，该传感器就可与同样位于车辆座椅内表面的座椅加热器形成整合的集成系统。该集成系统的设计，即可以有效地降低座椅加热器系统的成本的同时，显著地提高了系统的可整合性和结构一体性，有助于该系统总成的应用耐久性。
可以理解，本发明中传感器与加热控制器集成系统的设计不仅可以解决无人员乘坐时系统在乘员无人状态下的非预期加热工作问题。同时，由于乘员人体侦测传感器的存在，也可以延伸提供诸如座椅乘员占用状态等信号的输出。
同样可以理解，本发明中传感器与加热控制器集成系统的设计不仅可以解决无人员乘坐时座椅加热器系统存在的问题。同时，也可以应用于诸如车辆座椅通风装置等座椅舒适系统，同样解决其在无人员乘坐时系统存在持续工作的问题。
应该理解，本发明中乘员人体侦测传感器与加热控制器存在相互之间的信号关联。以此就可以实现当乘员人体侦测传感器及回路发生断路损坏时，加热控制器由于无法接受触发传感信号，系统将自动无法进入加热工作状态。
优选的，为了避免加热回路出现诸如因耐久性损坏而导致的阻抗非预期改变而超出规定阻抗范围时，加热控制器的控制芯片可通过对加热回路阻抗状态的监控及时终止加热电流的输出，停止系统加热状态的进行。
附图说明
通过以下参考附图，根据非限制性的实施例的描述，本发明将阐述的更加清楚，其中：
图1是本发明的主体构成示意框图；
图2是本发明的一种实施例的结构示意图；
图3是本发明传感器与加热单元的截面构成实施例的示意图；
图4是本发明传感器信号输出与加热控制器加热输出信号的关系曲线。
具体实施方式
图1 示意性地显示了座椅加热器系统00中，乘员座椅人体侦测传感器10与加热控制器20及加热单元30之间的关系。
实施例中，座椅加热器系统00经与之相连的外部电源回路及控制开关（未示出）开启后。座椅加热器系统00进入待机工作状态。此时，人体侦测传感器10首先需对座椅上是否存在乘员进行侦测。
图1中，人体侦测传感器10与加热控制器20连接。当座椅上有人员存在时，人体侦测传感器10的相应传感点11导通，产生具有电气通断和/或阻抗变换性质的开关信号输出。此时，加热控制器20在接收到此来自乘员座椅传感器10的乘员占用信号输入时，内部的TCU芯片（Telematics Control Unit）会进行相关信号判断。在确认信号为符合规范的人体占用载荷信号后，TCU会经功率变换后，向加热单元30发出加热输出信号，加热单元30进入加热工作状态。
在图1中，示意性地示出了人体侦测传感器10通过相应传感点11进行人体占用信号的开启。可以理解，相对于乘员座椅椅面31，相应传感点11的数量及布置为非特定的，可以根据乘员座椅占用传感的性能要求进行确定。
同样，在图1中示出的加热单元30在得到加热控制器20的加热电压输出后，其中加热回路31进入加热工作状态。期间，加热单元30和加热控制器20之间可以存在温度传感及反馈功能。
图2中示例了乘员座椅01与传感器10、加热控制器20及加热单元30集成系统的构成示例。图中，乘员座椅01集成了本发明的座椅加热器系统00，其中的传感器10和加热单元30设置在座椅01椅面的内部，加热控制器20非特定地经线束回路设置在系统回路上。
优选地，加热控制器20可以集成设置在加热单元30内部的特定区域，或设置在车辆前部仪表台等处的控制开关内。这样的做法，可以进一步降低整个加热系统的结构成本及方便可装配性。
图3中，示例性地给出了传感器10与加热单元30集成在椅面面套02内部的结构。传感器10通过粘贴层13与加热单元30进行定位复合后，设置在座椅01内部的座椅发泡03上，其复合结构布置在座椅01的椅面面套02下。
优选地，加热单元30与传感器10的复合结构除了可以彼此单独进行椅面内部定位外，还可以共同集成粘贴固定在座椅发泡03上。
在图4中，示意性地绘制了传感器10的外部信号输出12与加热控制器20的加热输出信号22的关系。
作为乘员座椅人体占用传感器10，被座椅01上存在符合规定的人体的压力触发的情况下，其与加热控制器20连接端呈现电压信号12的变化，其信号变化被加热控制器20内部的TCU芯片所读取。考虑到车辆座椅应用环境的影响，传感器10的外部信号输出12会出现如图的波形抖动现象的不规则通断。
作为加热控制器20的乘员是否有载的输入端信号，传感器10的外部信号输出12经TCU芯片内部程序抗干扰处理及判断输出后，会决定加热控制器20的芯片加热控制端输出信号22是否为使能状态。该信号经功率放大处理后驱动座椅加热单元30是否进入加热工作状态。
优选地，传感器10的外部信号输出12经TCU芯片程序抗干扰处理及判断后，会经过一个时延信号Ts处理。这样可以更好地滤除负载外部环境引起的扰动，使加热系统00处于更加稳定的工作状态。
Claims (9)
1.一种智能座椅加热装置，其特征在于，包括人体侦测传感器、加热控制器及加热单元，人体侦测传感器与加热控制器的输入端连接，加热控制器的输出端与控制加热单元连接。
2.根据权利要求1所述的智能座椅加热装置，其特征在于，所述的人体侦测传感器、加热控制器及加热单元与乘员座椅构成集成系统，该人体侦测传感器和加热单元设置在座椅椅面的内部，加热控制器非特定地经线束回路设置在系统回路上。
3.根据权利要求2所述的智能座椅加热装置，其特征在于，所述的人体侦测传感器与加热单元之间为相互重叠的复合结构，设置在座椅内部的座椅坐垫的上面。
4.根据权利要求2所述的智能座椅加热装置，其特征在于，所述的人体侦测传感器和加热单元通过粘贴层定位在座椅内部的座椅发泡上的不同区域，上述的复合结构布置在座椅的椅面面套内侧。
5.根据权利要求1所述的智能座椅加热装置，其特征在于，所述的人体侦测传感器是一种具有箔型开关性质的压力触发传感器，由相关导电传感回路及传感点组成；当座椅上存在载人负荷时，人体侦测传感器上分布的若干呈排列状态的传感点，会产生具有电气通断和/或阻抗变换性质的乘员有载输出，加热控制器只有在接收到该人体侦测传感器发出的乘员有载输出信号后，才会允许系统中加热输出端进入使能状态，允许产生相对较大的加热电流输出。
6.根据权利要求1所述的智能座椅加热装置，其特征在于，所述的人体侦测传感器还能够作为座椅乘员占用状态的信号来源。
7.根据权利要求1所述的智能座椅加热装置，其特征在于，所述的人体侦测传感器同样能够提供作为包括车辆座椅通风装置的座椅舒适系统的控制信号，解决其在无人员乘坐时系统存在持续工作的问题。
8.根据权利要求1所述的智能座椅加热装置，其特征在于，由于所述的人体侦测传感器与加热控制器存在相互之间的信号关联，以此能够实现当人体侦测传感器及回路发生断路损坏时，加热控制器由于无法接受触发传感信号，系统将自动无法进入加热工作状态。
9.根据权利要求1所述的智能座椅加热装置，其特征在于，为了避免加热单元回路出现诸如因耐久性损坏而导致的阻抗非预期改变而超出规定阻抗范围时，加热控制器能够对加热回路阻抗状态的监控及时终止加热电流的输出，停止系统加热状态的进行。
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