一种汽车座椅靠背舒适度控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于汽车设备技术领域，提供了一种汽车座椅靠背舒适度控制系统，包括数据收集模块、核心模块以及靠背支撑调节模块；所述核心模块中包括数据库模块以及舒适度评价模块。本发明专利技术还提供了一种汽车座椅靠背舒适度控制系统的控制方法。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果在于：通过基于层次分析法的汽车座椅靠背舒适度评价模型可以较为准确客观的评价座椅靠背的静态舒适度。通过分析舒适度得分和不同人在座椅靠背上压力分布情况，选择针对性的控制方案，并利用气囊改变座椅靠背的支撑程度以提高座椅舒适性。

Automobile seat back comfort control system and control method

The invention belongs to the technical field of automotive equipment, provides a vehicle seat backrest comfort control system, including data collection module, core module and the backrest support adjustment module; the core module comprises a database module and comfort evaluation module. The invention also provides a control method for the comfort control system of the backrest of an automobile seat. Compared with the prior art, the utility model has the advantages that the static comfort degree of the seat back can be evaluated objectively and objectively through the evaluation model of the back comfort degree of the automobile seat based on the analytic hierarchy process. By analyzing the comfort score and the pressure distribution on the back of the seat, a specific control scheme is selected, and the support degree of the seat back is changed by using the airbag to improve the seat comfort.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车座椅靠背舒适度控制系统及控制方法
本专利技术属于汽车设备
，涉及一种汽车座椅靠背舒适度控制系统及控制方法。
技术介绍
随着汽车产量和汽车保有量的增长，同时带来的是交通事故数量的上升。交通事故已成为严重的社会问题之一，已经被公认为是危害人类安全的第一大公害，每年大约有125万人死于道路交通事故。对欧美各国的交通事故统计数据分析表明，交通事故中80％～90％是由人为因素造成的，其中49％的责任事故源于驾驶疲劳。静态舒适度差的座椅会容易产生驾驶疲劳，增大交通事故发生的概率。长时间乘坐车辆不仅仅会导致疲劳，还会对人的身体健康造成影响，乘坐舒适度差的座椅会使乘坐者出现腰疼、腿疼、颈部疼痛等症状，危害身体健康。研究座椅静态舒适度的评价方法对于改善座椅的静态舒适性，缓解驾驶疲劳，减缓驾驶员腰痛等职业病对身体健康的影响有重大意义。针对汽车座椅舒适性的国内外研究中，有涉及座椅舒适度评价方法的研究，也有如何改善座椅舒适度方法的研究，但是现有这两方面的研究主要针对座椅设计阶段，主要是为了设计出相对舒适的座椅，但是人体间的差异性非常大，且每个人的驾驶习惯也会有很大差异，很难设计出满足大多数人舒适度要求的座椅。因此，有必要提供改进的技术方案，以克服现有技术当中存在的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种汽车座椅靠背舒适度控制系统及控制方法，能够根据座椅各部位的压力分布，改变座椅形状参数，以提高座椅舒适度。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种汽车座椅靠背舒适度控制系统，包括数据收集模块、核心模块以及靠背支撑调节模块；所述核心模块中包括数据库模块以及舒适度评价模块。数据收集模块用于收集座椅状态信息，靠背支撑调节模块用于多座椅状态进行调节，核心模块用于综合正向和反馈数据，计算和控制靠背支撑调节模块的工作。优选地，所述数据收集模块为一压力传感组件，所述靠背支撑调节模块包括座椅局部形状改变组件、改变组件控制单元以及中央控制单元；所述压力传感组件包括若干个压力传感器，所述各压力传感器固定在座椅朝向驾驶员一侧面的各既定位置；所述核心模块与所述中央控制单元相连接，所述中央控制单元还分别与所述各压力传感器以及所述改变组件控制单元相连接，所述改变组件控制单元与所述座椅局部形状改变组件相连接。压力传感器作为数据的来源，用于采集座椅各区域压力值，完成数据采集动作。由中央控制单元发出指令，命令改变组件控制单元的工作状态，以决定座椅局部形状改变组件是否启用。进一步优选地，所述压力传感器的数量为8个，分别在座椅朝向驾驶员一侧面的肩胛骨左侧位置、肩胛骨右侧位置、后背中部左侧位置、后背中部右侧位置、腰椎左侧位置、腰椎右侧位置、头部位置以及其他位置各设置一个所述压力传感器。再进一步优选地，所述座椅局部形状改变组件为一基于气囊调节方法的座椅靠背支撑调节装置，所述基于气囊调节方法的座椅靠背支撑调节装置包括储气罐、若干气囊以及空气控制器，所述储气罐均通过所述空气调节器与一所述气囊相连接，所述改变组件控制单元与所述空气调节器相连接。使用气囊作为调节方式，利用气体充胀作为调节形变动力。其中空气调节器调节气囊中存气量，而气体的提供由储气罐完成。又再进一步优选地，所述空气调节器为一集成式控制阀，所述储气罐均通过所述集成式控制阀与一所述气囊相连接，所述改变组件控制单元与所述集成式控制阀相连接。同样又在进一步优选地，所述空气调节器为一独立式控制阀组，所述独立式控制阀组包括与所述气囊数量相等且一一对应的空气控制阀，所述储气罐均通过一所述空气控制阀与一所述气囊相连接，所述改变组件控制单元与每个所述空气控制阀均相连接。优选地，汽车座椅靠背舒适度控制系统还包括有一提醒装置，所述提醒装置与所述中央控制单元相连接。在驾驶员未与座椅靠背充分接触的情况下，提醒装置用于提醒驾驶人员调整正常坐姿，以确保后背与座椅靠背充分接触。本专利技术还提供了一种汽车座椅靠背舒适度控制系统的控制方法，包括建立模型以及靠背舒适度调节循环阶段，其中所述建立模型包括以下步骤：第一步，通过对系统中各因素性质的分析，将复杂的问题分解为各个组成部分，为各个组成部分建立层级关系，设定影响舒适度的座椅靠背区域；第二步，获得各区域的理想压力值；第三步，计算获得各组成部分对系统评价结果的影响度的权重；第四步，建立汽车座椅靠背静态舒适度评价模型的层次结构图；其中所述靠背舒适度调节循环阶段包括以下步骤：步骤一，压力数据预处理；步骤二，数据采集；步骤三，数据处理；步骤四，舒适度评价，并根据所述舒适度评价选择性的触发座椅靠背支撑调节模块。优选地，第一步中，首先，建立最高层，最高层为座椅舒适度；之后，建立中间层，为不同区域对座椅舒适度的影响程度；最后，建立方案层，将座椅压力分布与理想压力分布做差，将差值形成数据集合，以此数据集合的平均值，方差以及差值的平方和作为描述压力分布的差异程度；将座椅靠背分成肩胛骨左侧位置、肩胛骨右侧位置、后背中部左侧位置、后背中部右侧位置、腰椎左侧位置、腰椎右侧位置、头部位置以及其他区域，共8个区域；第二步中，通过压力传感器2收集座椅靠背各区域内各个节点的压力数据，将各个区域的平均值求和代表整个座椅靠背区域的总压力，之后与理想压力分布下各区域压力占比相乘得出各区域理想压力值，将各区域的压力平均值与理想压力值做差形成数据集合；其中，肩胛骨左侧位置、肩胛骨右侧位置、后背中部左侧位置、后背中部右侧位置、腰椎左侧位置17、腰椎右侧位置、头部位置以及其他区域的占比分别为10％、10％、15％、15％、20％、20％、2％和8％；第三步中，根据各个指标的相对重要性来确定权重，运用重要程度划分规则，得出每一指标相对于另一指标的标度值，而后根据标度值构造判断矩阵，计算判断矩阵的一致性比例CR，若CR<0.1，就认为矩阵的一致性可以接受，之后计算得出各个指标的权重系数；其中重要程度划分规则如下：标度1代表表示两个元素相比，具有同样重要性；标度3表示两个元素相比，一个元素比另一个元素稍微重要；标度5表示两个元素相比，一个元素比另一个元素明显重要；标度7表示两个元素相比，一个元素比另一个元素强烈重要；标度9表示两个元素相比，一个元素比另一个元素极端重要；标度2、4、6、8分别表示两元素相比，在上述相邻等级之间；第四步中，将数据集合的平均值，方差，差值平方和与三个参数对座椅压力分布差异的贡献程度相结合，得到汽车座椅靠背舒适度评价模型。汽车座椅靠背舒适度评价模型的计算公式：其中ai、bi、ci分别代表i区域数据集合的平均值、方差、差值平方和三个参数用小数标定标准法进行数据归一化处理后的数值，dia、dib、dic分别代表i区域内平均值、方差、差值平方和的权重系数；其中步骤一中，通过分布在座椅各区域的压力传感器收集数据，当检测到靠背同一区域对称部位压力差值超出阈值一时，触发提醒装置，提醒乘坐者“请调整到正常坐姿，并确保后背与座椅靠背充分接触”；步骤二中，通过分布在座椅各区域的压力传感器采集各节点的压力数据，并将数据传输至数据库模块；步骤三中，在数据库模块里将各个区域节点的平均值求和代表整个座椅靠背区域的总压力，之后与理想压力分布各区域占比相乘得出各区域理想压力值，将各区域的压力平均值与各区域理想压力值做差，将差值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车座椅靠背舒适度控制系统，其特征在于，包括数据收集模块、核心模块(4)以及靠背支撑调节模块；所述核心模块(4)中包括数据库模块(6)以及舒适度评价模块(5)。

【技术特征摘要】
1.一种汽车座椅靠背舒适度控制系统，其特征在于，包括数据收集模块、核心模块(4)以及靠背支撑调节模块；所述核心模块(4)中包括数据库模块(6)以及舒适度评价模块(5)。2.根据权利要求1所述的汽车座椅靠背舒适度控制系统，其特征在于，所述数据收集模块为一压力传感组件(1)，所述靠背支撑调节模块包括座椅局部形状改变组件(8)、改变组件控制单元(7)以及中央控制单元(3)；所述压力传感组件(1)包括若干个压力传感器(2)，所述各压力传感器(2)固定在座椅朝向驾驶员一侧面的各既定位置；所述核心模块(4)与所述中央控制单元(3)相连接，所述中央控制单元(3)还分别与所述各压力传感器(2)以及所述改变组件控制单元(7)相连接，所述改变组件控制单元(7)与所述座椅局部形状改变组件(8)相连接。3.根据权利要求2所述的汽车座椅靠背舒适度控制系统，其特征在于，所述压力传感器(2)的数量为8个，分别在座椅朝向驾驶员一侧面的肩胛骨左侧位置(13)、肩胛骨右侧位置(14)、后背中部左侧位置(15)、后背中部右侧位置(16)、腰椎左侧位置(17)、腰椎右侧位置(18)、头部位置(19)以及其他位置(20)各设置一个所述压力传感器(2)。4.根据权利要求2所述的汽车座椅靠背舒适度控制系统，其特征在于，所述座椅局部形状改变组件(8)为一基于气囊(9)调节方法的座椅靠背支撑调节装置，所述基于气囊(9)调节方法的座椅靠背支撑调节装置包括储气罐(11)、若干气囊(9)以及控制器(10)，所述储气罐(11)均通过所述控制器(10)与一所述气囊(9)相连接，所述改变组件控制单元(7)与所述控制器(10)相连接。5.根据权利要求4所述的汽车座椅靠背舒适度控制系统，其特征在于，所述空气调节器为一集成式控制阀，所述储气罐(11)均通过所述集成式控制阀与一所述气囊(9)相连接，所述改变组件控制单元(7)与所述集成式控制阀相连接。6.根据权利要求4所述的汽车座椅靠背舒适度控制系统，其特征在于，所述空气调节器为一独立式控制阀组，所述独立式控制阀组包括与所述气囊(9)数量相等且一一对应的空气控制阀，所述储气罐(11)均通过一所述空气控制阀与一所述气囊(9)相连接，所述改变组件控制单元(7)与每个所述空气控制阀均相连接。7.根据权利要求1所述的汽车座椅靠背舒适度控制系统，其特征在于，还包括有一提醒装置(12)，所述提醒装置(12)与所述中央控制单元(3)相连接。8.一种汽车座椅靠背舒适度控制系统的控制方法，其特征在于，包括建立模型以及靠背舒适度调节循环阶段，其中所述建立模型包括以下步骤：第一步，通过对系统中各因素性质的分析，将复杂的问题分解为各个组成部分，为各个组成部分建立层级关系，设定影响舒适度的座椅靠背区域；第二步，获得各区域的理想压力值；第三步，计算获得各组成部分对系统评价结果的影响度的权重；第四步，建立汽车座椅靠背静态舒适度评价模型的层次结构图；其中所述靠背舒适度调节循环阶段包括以下步骤：步骤一，压力数据预处理；步骤二，数据采集；步骤三，数据处理；步骤四，舒适度评价，并根据所述舒适度评价选择性的触发座椅靠背支撑调节模块。9.根据权利要求8所述的汽车座椅靠背舒适度控制系统的控制方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文财，谢增，韩栓业，丁宁，王飞，孟禹彤，杨志发，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22