CN107097699A - 一种汽车座椅 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车座椅，包括座椅坐垫和钢丝簧架，座椅坐垫和钢丝簧架之间设置有安全带及安全气囊压力传感元件，安全带及安全气囊压力传感元件的压力传感单元位于预设区域内，预设区域沿座椅坐垫的中轴线对称布置，且预设区域的两侧距所述座椅坐垫的中轴线的距离分别为W1和W2，W1和W2均为座椅坐垫宽度W的八分之一；在座椅坐垫前端至座椅靠背的方向上，所述预设区域位于1/3L至1/2L处，其中L为座椅坐垫的长度。本发明是基于当车内乘员人体除了常规的端坐姿态之外，以不同身体姿态，诸如身体前倾、身体后仰、身体侧倾、腿部交叉(二郎腿)等多种姿势乘坐时，所能涵盖的各种椅面体压分布特征所汇集得到的共同可以接受的最佳布置区域。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车座椅。
背景技术
随着车辆交通领域的科技发展，座椅使用者监测作为乘员安全带提醒领域的应用要求，越来越得到市场的重视。一种设置在座椅坐垫下方的人体压力传感器，采用安全带及安全气囊压力传感元件通过座椅坐垫，对来自椅面的人体压力的存在进行检测，可以有效地感知座椅使用者的存在，实现使用者存在探测的功能。
此类人体压力传感器的一个简单应用，就是将一个安全带及安全气囊压力传感元件及配合结构，布置于车辆座椅内部坐垫发泡垫下方的承载骨架上。当人体臀部压力作用到座椅海绵承载垫的椅面时，人体重量施压在此人体压力开关上，进而触发相应安全带及安全气囊压力传感元件的传感触点，使之产生通断特性的电路输出特征。其通常由安全带及安全气囊压力传感元件、线束以及电连接器等部件构成。
传统的汽车座椅是采用由骨架拉簧构成的弹簧骨架与海绵垫体为基材的坐垫及相关附件构成座部总成。人体压力传感器，正是布置在弹簧骨架与座椅坐垫二者的结合区域。
在以往的工程设计过程中，为了满足各种不同类型的人体的各种乘坐姿态的可探测性，往往需要在坐垫下方较大面积范围内，布置多个传感探测点，来实现乘员各种复杂坐姿状况的探测性能。
在以往采用单一传感探测点的人体压力传感器，常常由于布置位置难以选择，造成的总成装配结果是仅能满足探测极为有限的人体类型的极为有限的乘坐姿态。造成虽然实现了成本的降低，但传感器的应用性能也显著降低了。
因此，如何在降低成本的前提下，提高传感器的应用性能，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车座椅，以在降低成本的前提下，提高传感器的应用性能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种汽车座椅，包括座椅坐垫和钢丝簧架，所述座椅坐垫和钢丝簧架之间设置有安全带及安全气囊压力传感元件，所述安全带及安全气囊压力传感元件的至少一个压力传感单元位于预设区域内，所述预设区域沿座椅坐垫的中轴线对称布置，且所述预设区域的两侧距所述座椅坐垫的中轴线的距离分别为W1和W2，W1和W2均为座椅坐垫宽度W的八分之一；
在座椅坐垫前端至座椅靠背的方向上，所述预设区域位于1/3L至1/2L处，其中L为座椅坐垫的长度。
优选地，在上述汽车座椅中，所述安全带及安全气囊压力传感元件通过承托构件置于所述钢丝簧架上；
所述承托构件具有承托安全带及安全气囊压力传感元件的平面结构，所述承托构件具有置于钢丝簧架上的挂接结构。
优选地，在上述汽车座椅中，所述安全带及安全气囊压力传感元件为中间有间隔层，上下接近时触发的平板电容；
或者，所述安全带及安全气囊压力传感元件为中间有间隔层，上下接触时触发的电阻式传感器；
或者，所述安全带及安全气囊压力传感元件为液体囊型传感器，所述液体囊型传感器装具有液体囊状体、管状体和具有柔性特征的液体压力传感器，所述液体囊状体通过所述管状体与所述液体压力传感器相连，所述液体囊状***于预设区域内。
优选地，在上述汽车座椅中，所述挂接结构至少包括限制所述承托构件左右和上下移动的纵向挂接件和限制所述承托构件前后移动的横向限位件。
优选地，在上述汽车座椅中，还包括设置于所述平面结构上的压触容留构件，所述压触容留构件用于遮盖所述安全带及安全气囊压力传感元件，且承接来自座椅坐垫的乘坐压力，并施压触发所述安全带及安全气囊压力传感元件的压力传感单元；
所述压触容留构件包括设置于所述安全带及安全气囊压力传感元件上部的顶盖，所述安全带及安全气囊压力传感元件的压力传感单元及导线连接***于在所述顶盖的覆盖范围内。
优选地，在上述汽车座椅中，所述顶盖为平板结构或者开口向下的盒状结构。
优选地，在上述汽车座椅中，所述压触容留构件还包括设置于所述平面结构上的底盒，所述顶盖与所述底盒插接滑动配合，且二者之间形成容纳所述安全带及安全气囊压力传感元件的空间。
优选地，在上述汽车座椅中，还包括设置于所述安全带及安全气囊压力传感元件上侧或者下侧的柔性激活层。
优选地，在上述汽车座椅中，所述柔性激活层为柔性衬垫或波浪状结构的橡胶弹性体。
优选地，在上述汽车座椅中，所述安全带及安全气囊压力传感元件的压力传感单元为一个或多个。
优选地，在上述汽车座椅中，在所述压力传感单元为多个时，至少两个压力传感单元沿所述座椅坐垫的纵向排列。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的汽车座椅，将安全带及安全气囊压力传感元件的压力传感单元位于预设区域内，并保证预设区域的两侧距所述座椅坐垫的中轴线的距离分别为W1和W2，W1和W2均为座椅坐垫宽度W的八分之一，预设区域位于座椅坐垫长度的1/3至1/2处。安全带及安全气囊压力传感元件的至少一个压力传感单元布置在上述的一个特定的区域范围内，是基于不同性别、不同身高、不同胖瘦的人体坐姿体压基础条件分析的结果。同时，也是基于当车内乘员人体除了常规的端坐姿态之外，以不同身体姿态，诸如身体前倾、身体后仰、身体侧倾、腿部交叉(二郎腿)等多种姿势乘坐时，所能涵盖的各种椅面体压分布特征所汇集得到的共同可以接受的最佳布置区域。
附图说明
图1为本发明实施例提供的人体压力传感器的安装结构示意图；
图2为本发明实施例提供的人体压力传感器位于座椅上位置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的正常坐姿的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的前倾坐姿的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的前移坐姿的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的侧倾坐姿的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的不同姿态下施压力与电阻值的对比图。
其中，101为钢丝簧架，102为安全带及安全气囊压力传感元件，103为承托构件，104为靠背骨架转轴，105为座椅坐垫。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种汽车座椅，以在降低成本的前提下，提高传感器的应用性能。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，图1为本发明实施例提供的人体压力传感器的安装结构示意图；图2为本发明实施例提供的人体压力传感器位于座椅上位置的结构示意图。
本发明实施例提供的汽车座椅，包括座椅坐垫105和钢丝簧架101，座椅坐垫105和钢丝簧架101之间设置有安全带及安全气囊压力传感元件102，其中，安全带及安全气囊压力传感元件102的至少一个压力传感单元位于预设区域内，优选的为各个压力传感单元均位于预设区域内，预设区域沿座椅坐垫105的中轴线对称布置，且预设区域的两侧距座椅坐垫105的中轴线的距离分别为W1和W2，W1和W2均为座椅坐垫宽度W的八分之一，即预设区域的宽度W0为座椅坐垫宽度W的四分之一。
在座椅坐垫105前端至座椅靠背的方向上(即座椅坐垫105前端至靠背骨架转轴104的方向上)，预设区域位于1/3L至1/2L处，其中L为座椅坐垫105的长度。
本发明提供的汽车座椅，将安全带及安全气囊压力传感元件102的压力传感单元位于预设区域内，并保证预设区域的两侧距座椅坐垫105的中轴线的距离分别为W1和W2，W1和W2均为座椅坐垫105宽度W的八分之一，预设区域位于座椅坐垫105长度的1/3至1/2处。
在本发明一具体实施例中，所述安全带及安全气囊压力传感元件为中间有间隔层，上下接近时触发的平板电容；
或者，所述安全带及安全气囊压力传感元件为中间有间隔层，上下接触时触发的电阻式传感器；
或者，所述安全带及安全气囊压力传感元件为液体囊型传感器，所述液体囊型传感器装具有液体囊状体、管状体和具有柔性特征的液体压力传感器，所述液体囊状体通过所述管状体与所述液体压力传感器相连，所述液体囊状***于预设区域内。通过人体的压力、压强的变化可以判断人体的存在和人体的大小。
请参阅图3-图7，图3为本发明实施例提供的正常坐姿的结构示意图；图4为本发明实施例提供的前倾坐姿的结构示意图；图5为本发明实施例提供的前移坐姿的结构示意图；图6为本发明实施例提供的侧倾坐姿的结构示意图；图7为本发明实施例提供的不同姿态下施压力与电阻值的对比图。
安全带及安全气囊压力传感元件102布置在上述的一个特定的区域范围内，是基于不同性别、不同身高、不同胖瘦的人体坐姿体压基础条件分析的结果。同时，也是基于当车内乘员人体除了常规的正常坐姿之外，以不同身体姿态，诸如身体前倾、身体前移、身体后仰、身体侧倾、腿部交叉二郎腿等多种姿势乘坐时，所能涵盖的各种椅面体压分布特征所汇集得到的共同可以接受的最佳布置区域。
如图7所示，在座椅未有乘员乘坐时，安全带及安全气囊压力传感元件102仅受到比较小的预压力F0，此时，安全带及安全气囊压力传感元件102的传感触点未受到挤压力，此时安全带及安全气囊压力传感元件102的传感触点未导通，其电阻特性表现为比较大的电阻值R1。
当座椅有乘员乘坐时，安全带及安全气囊压力传感元件102受到比较大的预压力F1，此时，安全带及安全气囊压力传感元件102的传感触点导通。由于安全带及安全气囊压力传感元件102的传感触点被挤压导通，此时安全带及安全气囊压力传感元件102的触点电阻特性，表现为由比较大的电阻值R1，迅速转变为比较小的导通电阻值R0。
在本发明一具体实施例中，安全带及安全气囊压力传感元件102通过承托构件103置于钢丝簧架101上；承托构件103具有承托安全带及安全气囊压力传感元件102的平面结构，承托构件103具有置于钢丝簧架101上的挂接结构。
进一步地，挂接结构至少包括限制承托构件103左右和上下移动的纵向挂接件和限制承托构件103前后移动的横向限位件。
本发明将安全带及安全气囊压力传感元件102设置于承托构件103的平面结构上，该承托构件103可通过其两侧的挂接结构置于汽车座椅的钢丝簧架101上，即两侧的挂接结构分别与钢丝簧架101的两根骨架拉簧上，使得人体压力传感器处于两根骨架拉簧之间的凹沉处，挂接结构由纵向挂接件和横向限位件组成，并通过纵向挂接件和横向限位件与钢丝簧架101配合限制了承托构件103前后左右上下的移动，从而解决了由于车辆震动及颠簸，会产生人体压力传感器位置攒动、偏移，以及由此造成的人体传感探测时的探知能力下降的问题。综上，由于采用挂接下沉式的安装方式，与现有技术，该人体压力传感器不占用钢丝簧架101上部的空间，避免了板状承载平台体量尺寸过大，导致的空间限制难以布置人体压力传感器的问题。
在本发明一具体实施例中，纵向挂接件和横向限位件为经冲压弯曲的钩状结构、槽状结构或翼展状搭接结构。金属板两侧的一对纵向挂接件搭接卡箍在钢丝簧架101中心线两侧的两根带有弯折特征的呈纵向顺列的骨架拉簧上，且卡箍处的纵向顺列的骨架拉簧处于呈平行排布状态。
为了防止承托构件103沿着两根带有弯折特征的纵向顺列的骨架拉簧前后滑动的情况，在骨架拉簧的横向段，设置至少一个横向限位件用以约束承托构件103的纵向滑动量。
纵向挂接件可以由左、右各一个纵向卡接固定钩体组成，也可以分别由两个及两个以上的纵向卡接固定钩体构成。
在本发明一具体实施例中，纵向挂接件与钢丝簧架101之间设置有阻尼衬垫层，可以防止人体压力传感器与钢丝簧架101之间，由于间隙滑动而产生异音、异响。
在本发明一具体实施例中，承托构件103的两侧均具有纵向挂接件，至少一侧具有横向限位件。横向限位件可以仅在左侧或右侧设置，也可以优选地，由在左侧和右侧均设置。
在本发明一具体实施例中，纵向挂接件为金属板冲压的梳状钩、孔板状折钩或翼展状搭接配合弯钩体。横向限位件金属板冲压的立板、立槽、凸起状结构(两个立板、两个凸起状结构之间能够形成卡接钢丝簧架101的空间，立槽可直接卡接钢丝簧架101)或者为具有限位功能的金属板冲压的弯钩体、梳状钩子。
可以理解的是，一种特殊应用形式是，纵向挂接件也可以是挂接在一个单一的骨架拉簧之上，且所悬挂的单一的骨架拉簧处，为平行排列的状态。
在本发明一具体实施例中，安全带及安全气囊压力传感元件102为薄膜开关或者金属弹片构成的微动开关。
在本发明一具体实施例中，还包括压触容留构件，压触容留构件设置于平面结构上，压触容留构件用于遮盖安全带及安全气囊压力传感元件102，且承接来自座椅坐垫105的乘坐压力，并施压触发安全带及安全气囊压力传感元件102的压力传感单元。与安全带及安全气囊压力传感元件102电连接的电连接器固定于承托构件103的下方。电连接器用以将安全带及安全气囊压力传感元件102与外部电路相连接。压触容留构件包括设置于安全带及安全气囊压力传感元件102上部的顶盖，安全带及安全气囊压力传感元件102的压力传感单元及导线连接***于在顶盖的覆盖范围内。如此的优点是，加大了压触容留构件面向座椅坐垫105一侧的顶盖面积，使得人体乘员乘坐时，被人体压陷的座椅坐垫105向下陷落，压触在更大面积的压触容留构件的顶盖上。压触面积的增大，会在其内部的安全带及安全气囊压力传感元件102的压力传感单元上得到更大的压强，更容易地实现安全带及安全气囊压力传感元件102压力传感单元的触点受压导通。
该顶盖可以以卡钩、滑柱、定位穿销等固定方式，被约束在承载安全带及安全气囊压力传感元件102的硬式底面上，并可以上下活动。
在本发明一具体实施例中，顶盖为平板结构或者开口向下的盒状结构。压触容留构件还可包括设置于平面结构上的底盒，顶盖与底盒插接滑动配合，且二者之间形成容纳安全带及安全气囊压力传感元件102的空间。
在本发明一具体实施例中，本发明还可包括设置于安全带及安全气囊压力传感元件102上侧或者下侧的柔性激活层。柔性激活层可以为柔性衬垫物(布料、薄海绵层、橡胶层、及薄型材料的复合层等)或波浪状结构的橡胶弹性体。当来自椅面的人体压力经过坐垫海绵垫，施加在顶盖，顶盖向下滑动，内部挤压柔性激活层和安全带及安全气囊压力传感元件102的传感单元，使得安全带及安全气囊压力传感元件102的传感单元上下两个导电层经中空孔洞，压触导通，实现开关电气触发闭合。
在本发明一具体实施例中，柔性激活层设置于顶盖和安全带及安全气囊压力传感元件102之间，也可以在安全带及安全气囊压力传感元件102的下方。
在本发明一具体实施例中，安全带及安全气囊压力传感元件102的压力传感单元为一个或多个，在压力传感单元为多个时，至少两个压力传感单元沿座椅坐垫105的纵向排列。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种汽车座椅，包括座椅坐垫和钢丝簧架(101)，所述座椅坐垫和钢丝簧架(101)之间设置有安全带及安全气囊压力传感元件(102)，其特征在于，所述安全带及安全气囊压力传感元件(102)的至少一个压力传感单元位于预设区域内，所述预设区域沿座椅坐垫的中轴线对称布置，且所述预设区域的两侧距所述座椅坐垫的中轴线的距离分别为W1和W2，W1和W2均为座椅坐垫宽度W的八分之一；
在座椅坐垫前端至座椅靠背的方向上，所述预设区域位于1/3L至1/2L处，其中L为座椅坐垫的长度。
2.根据权利要求1所述的汽车座椅，其特征在于，所述安全带及安全气囊压力传感元件(102)通过承托构件(103)置于所述钢丝簧架(101)上；
所述承托构件(103)具有承托安全带及安全气囊压力传感元件(102)的平面结构，所述承托构件(103)具有置于钢丝簧架(101)上的挂接结构。
3.根据权利要求1所述的汽车座椅，其特征在于，所述安全带及安全气囊压力传感元件为中间有间隔层，上下接近时触发的平板电容；
或者，所述安全带及安全气囊压力传感元件为中间有间隔层，上下接触时触发的电阻式传感器；
或者，所述安全带及安全气囊压力传感元件为液体囊型传感器，所述液体囊型传感器装具有液体囊状体、管状体和具有柔性特征的液体压力传感器，所述液体囊状体通过所述管状体与所述液体压力传感器相连，所述液体囊状***于预设区域内。
4.根据权利要求1-3任一项所述的汽车座椅，其特征在于，所述安全带及安全气囊压力传感元件(102)的压力传感单元为一个或多个。
5.根据权利要求4所述的汽车座椅，其特征在于，在所述压力传感单元为多个时，至少两个压力传感单元沿所述座椅坐垫的纵向排列。
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Cited By (1)
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- 2017-05-18 CN CN201710350775.5A patent/CN107097699A/zh active Pending
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