一种阵列式汽车座椅型面自适应调节装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种阵列式汽车座椅型面自适应调节装置，包括：座椅背板和座椅底板，以及覆盖在其上的座椅型面层；多个形状记忆材料作动器，其呈矩形阵列排列并设置在所述座椅型面层与座椅背板之间，以及座椅型面层与座座椅底板之间；所述形状记忆材料作动器包括：多个依次套合的套筒；回复弹簧，通过所述回复弹簧为所述套筒施加向外伸出的弹力；滑轮组，其固定设置在位于末端的套筒内；记忆合金丝，其呈细丝状并且缠绕在所述滑轮组上，所述记忆合金丝的一端与位于末端的套筒底面相连接，另一端与位于前端的套筒顶面相连接，所述记忆合金丝通电时长度缩短。本发明专利技术还提供了一种阵列式汽车座椅型面自适应调节方法。

An adaptive adjustment device and method for automobile seat type surface

The present invention provides an array type automobile seat surface adaptive device includes a seat back and the seat plate, and the cover on the seat surface layer; a plurality of shape memory actuators, the rectangular array is arranged between the surface layer and the seat back to the seat. And between the seat surface and the seat plate type; the shape memory material actuator includes a plurality of sequentially sheathed sleeve; a return spring, through the return spring applied extending outwards for the elastic sleeve; the fixed pulley group, located in the end of the sleeve; the memory alloy wire. It was fine filamentous and wound on the pulley, connect one end of the memory alloy wire and the sleeve in the end of the bottom surface, the other end is connected with the sleeve in front of the top surface of the memory alloy wire The length of electricity is shortened. The invention also provides an adaptive adjustment method for an array car seat surface.

【技术实现步骤摘要】
一种阵列式汽车座椅型面自适应调节装置及方法
本专利技术属于汽车座椅乘坐舒适性
，特别涉及一种阵列式汽车座椅型面自适应调节装置。
技术介绍
随着汽车产品的推陈出新，人们对汽车乘坐舒适性的要求越来越高。汽车座椅作为汽车中重要的舒适性部件，其舒适性的好坏直接影响到整车的舒适性。现有的汽车座椅通常只对人的坐姿进行控制，通过靠背角度、座椅高低、前后位置、腰托位置、坐垫角度等有限的参数进行座椅调节。由于现有座椅通常采用固定座椅型面，因此其舒适性只针对一定百分位的乘坐人员进行设计，无法满足整个购买人群对个性化舒适性配置的需求。形状记忆材料作为典型的智能材料，具有变形大、能量密度高、冲击小的特性，以此作为阵列式汽车座椅型面调节系统执行单元的驱动元件，结合机械结构和电控单元可以实现座椅型面自适应调节，提高驾乘人员的乘坐舒适性。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有座椅型面固定，不能根据乘员实际情况调节型面形状的缺陷，提供了一种阵列式汽车座椅型面自适应调节装置。本专利技术的另一个目的是提供一种阵列式汽车座椅型面自适应调节方法，以提高乘员乘坐的舒适性。本专利技术提供的技术方案是：一种阵列式汽车座椅型面自适应调节装置，包括：座椅背板和座椅底板，以及覆盖在其上的座椅型面层；多个形状记忆材料作动器，其排列并设置在所述座椅型面层与座椅背板之间和/或座椅型面层与座座椅底板之间；所述形状记忆材料作动器包括：多个依次套合的套筒，位于末端的套筒与座椅背板和座椅底板固定，位于前端的套筒与座椅型面层固定；回复弹簧，其一端与位于末端的套筒底面相连接，另一端与位于前端的套筒顶面相连接，通过所述回复弹簧为所述套筒施加向外伸出的弹力；滑轮组，其固定设置在位于末端的套筒内；记忆合金丝，其缠绕在所述滑轮组上，所述记忆合金丝的一端与所述末端套筒底面连接，另一端与所述前端套筒顶面连接，所述记忆合金丝通电时长度缩短。优选的是，所述座椅型面层包括内侧的型面支撑层和外侧的弹性覆盖层。优选的是，所述型面支撑层内侧还设置有多个凸起，所述凸起与位于前端的套筒顶部固定连接。优选的是，还包括控制器，其通过多芯线缆与记忆合金丝电连接，为所述记忆合金丝通电。优选的是，所述滑轮组包括：两个平行布置的支撑立柱，所述支撑立柱与位于末端的套筒固定；两个平行布置的转轴，所述转轴的两端分别与两个支撑立柱固定；多个滑轮，其可旋转设置在所述转轴上。优选的是，所述形状记忆材料作动器上设置有压力传感器，测量外部载荷作用在所述形状记忆材料作动器上的压力。优选的是，所述形状记忆材料作动器内设置有温度传感器，测量所述记忆合金丝的温度。优选的是，所述形状记忆材料作动器内设置有电阻测量器，测量所述电阻值。一种阵列式汽车座椅型面自适应调节装置，包括：座椅背板和座椅底板，以及覆盖在其上的座椅型面层；多个形状记忆材料作动器，其排列设置在所述座椅型面层与座椅背板之间和/或座椅型面层与座座椅底板之间；所述形状记忆材料作动器包括：多个依次套合的套筒，位于末端的套筒与座椅背板和/或座椅底板固定，位于前端的套筒与座椅型面层固定；回复弹簧，其一端与所述末端套筒底面连接，另一端与位于所述前端套筒顶面连接，所述回复弹簧为所述套筒施加向内收缩的拉力；滑轮组，其固定在套筒内；记忆合金丝，其缠绕在所述滑轮组上，所述记忆合金丝的两端分别与两个相邻套筒相连接，所述记忆合金丝通电时长度缩短，并使相邻两个套筒伸出。优选的是，所述座椅型面层包括内侧的型面支撑层和外侧的弹性覆盖层。优选的是，所述型面支撑层内侧设置有多个凸起，所述凸起与位于前端的套筒顶部固定连接。优选的是于，还包括控制器，其通过多芯线缆与记忆合金丝电连接，为所述记忆合金丝通电。优选的是，所述滑轮组包括：多个滑轮；转轴，其从所述滑轮中心穿过，使滑轮能够绕所述转轴旋转，所述转轴的两端分别固定在套筒的内壁上。优选的是，所述形状记忆材料作动器上设置有压力传感器，以测量外部载荷作用在所述形状记忆材料作动器上的压力。优选的是，所述形状记忆材料作动器内设置有温度传感器，以测量所述记忆合金丝的温度。优选的是，所述形状记忆材料作动器内设置有电阻测量器，以测量所述电阻值。一种阵列式汽车座椅型面自适应调节方法，包括如下步骤：步骤一、获取呈矩形阵列布置的形状记忆材料作动器上的压力值，得到测量压力矩阵，和每个形状记忆材料作动器上的压力值；将压力值大于或者等于设定阈值的形状记忆材料作动器设定为有效作动器；步骤二、分别计算测量压力矩阵与多个预存储压力矩阵中对应点的压力差值，得到偏差矩阵；步骤三、分别计算每一个偏差矩阵中数据的方差，将其中方差最小的偏差矩阵所对应的预存储压力矩阵作为理想矩阵；步骤四、控制有效作动器的伸缩量，使其输出的压力数据与理想矩阵中的对应的压力数据相同。优选的是，还包括：步骤五、将压力值小于设定阈值的形状记忆材料作动器设定为无效作动器；控制有效作动器围成区域外侧一圈的无效作动器伸长，以实现对乘员进行包裹。优选的是，步骤四和步骤五中，通过脉宽调制的方式对形状记忆材料作动器中记忆合金丝进行通电加热，以改变形状记忆材料作动器的伸缩量。优选的是，步骤四和步骤五中，通过如下公式计算形状记忆驱动器的发热量Q：Q＝∑(I2*R*Δt)-Q(t)其中，I为测得的记忆合金丝的电流；R为记忆合金丝的电阻；Δt为采样间隔时间；Q(t)为作动器已经向外界传递出的热量。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的阵列式汽车座椅型面自适应调节装置及方法能够针对不同人体尺寸的驾乘人员进行座椅型面的自适应控制，提高乘坐舒适性；能够根据需求切换不同驾驶模式，提高驾乘体验。采用多个伸缩式形状记忆作动器阵列分布方式，通过感知人体与座椅型面间的压力分布，识别人体特征参数，结合理想人体体压分布，调节各个作动器伸缩量，使人体和座椅型面间达到最佳的体压值，满足不同人体百分位驾乘人员以及身体残疾驾乘人员对座椅乘坐舒适性个性化需求，提高现有座椅系统的技术水平，增强相关汽车产品的市场竞争力。附图说明图1为本专利技术所述的阵列式汽车座椅型面自适应调节装置总体结构示意图。图2为本专利技术所述的座椅型面层与作动器连接结构示意图。图3为本专利技术所述的作动器控制座椅型面示意图。图4为本专利技术所述的作动器外壳结构示意图。图5为本专利技术所述的收缩型丝式形状记忆滑轮驱动机构中滑轮组结构示意图。图6为本专利技术所述的收缩型丝式形状记忆滑轮驱动机构驱动作动器到最大位移位置示意图。图7为本专利技术所述的收缩型丝式形状记忆滑轮驱动机构驱动作动器到中间位移位置示意图。图8为本专利技术所述的收缩型丝式形状记忆滑轮驱动机构驱动作动器到最小位移位置示意图。图9为本专利技术所述的伸长型丝式形状记忆滑轮驱动机构中滑轮组结构示意图。图10为本专利技术所述的伸长型丝式形状记忆滑轮驱动机构驱动作动器到最大位移位置示意图。图11为本专利技术所述的伸长型丝式形状记忆滑轮驱动机构驱动作动器到中间位移位置示意图。图12为本专利技术所述的伸长型丝式形状记忆滑轮驱动机构驱动作动器到最小位移位置示意图。图13为本专利技术所述的阵列式汽车座椅型面自适应调节装置工作过程流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1所示，本专利技术提供了一种阵列式汽车座椅型面自适应调节装置，包括座椅背板110、座本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列式汽车座椅型面自适应调节装置，其特征在于，包括：座椅背板和座椅底板，以及覆盖在其上的座椅型面层；多个形状记忆材料作动器，其排列并设置在所述座椅型面层与座椅背板之间和/或座椅型面层与座座椅底板之间；所述形状记忆材料作动器包括：多个依次套合的套筒，位于末端的套筒与座椅背板和座椅底板固定，位于前端的套筒与座椅型面层固定；回复弹簧，其一端与位于末端的套筒底面相连接，另一端与位于前端的套筒顶面相连接，通过所述回复弹簧为所述套筒施加向外伸出的弹力；滑轮组，其固定设置在位于末端的套筒内；记忆合金丝，其缠绕在所述滑轮组上，所述记忆合金丝的一端与所述末端套筒底面连接，另一端与所述前端套筒顶面连接，所述记忆合金丝通电时长度缩短。

【技术特征摘要】
1.一种阵列式汽车座椅型面自适应调节装置，其特征在于，包括：座椅背板和座椅底板，以及覆盖在其上的座椅型面层；多个形状记忆材料作动器，其排列并设置在所述座椅型面层与座椅背板之间和/或座椅型面层与座座椅底板之间；所述形状记忆材料作动器包括：多个依次套合的套筒，位于末端的套筒与座椅背板和座椅底板固定，位于前端的套筒与座椅型面层固定；回复弹簧，其一端与位于末端的套筒底面相连接，另一端与位于前端的套筒顶面相连接，通过所述回复弹簧为所述套筒施加向外伸出的弹力；滑轮组，其固定设置在位于末端的套筒内；记忆合金丝，其缠绕在所述滑轮组上，所述记忆合金丝的一端与所述末端套筒底面连接，另一端与所述前端套筒顶面连接，所述记忆合金丝通电时长度缩短。2.根据权利要求1所述的阵列式汽车座椅型面自适应调节装置，其特征在于，所述座椅型面层包括内侧的型面支撑层和外侧的弹性覆盖层。3.根据权利要求2所述的阵列式汽车座椅型面自适应调节装置，其特征在于，所述型面支撑层内侧还设置有多个凸起，所述凸起与位于前端的套筒顶部固定连接。4.根据权利要求1所述的阵列式汽车座椅型面自适应调节装置，其特征在于，还包括控制器，其通过多芯线缆与记忆合金丝电连接，为所述记忆合金丝通电。5.根据权利要求1所述的阵列式汽车座椅型面自适应调节装置，其特征在于，所述滑轮组包括：两个平行布置的支撑立柱，所述支撑立柱与位于末端的套筒固定；两个平行布置的转轴，所述转轴的两端分别与两个支撑立柱固定；多个滑轮，其可旋转设置在所述转轴上。6.根据权利要求1或5所述的阵列式汽车座椅型面自适应调节装置，其特征在于，所述形状记忆材料作动器上设置有压力传感器，测量外部载荷作用在所述形状记忆材料作动器上的压力。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：高镇海，沈传亮，周斌宇，孙太荣，高菲，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22