智能车辆座椅制造技术

本发明专利技术涉及一种用于控制智能车辆座椅(1)的系统，所述智能车辆座椅具有座椅底座(1b)和靠背(1c)，所述座椅底座和所述靠背的表面设置有平面压力传感器，所述压力传感器连接到微控制器(6)，通过所述微控制器，致动器元件经由驱动单元(9)是可控制的，由此所述致动器元件能够适于改变所述座椅底座(1b)和/或所述靠背(1c)的表面。本发明专利技术的目的是将所述系统设置为其自动适应用户的坐姿并根据用户的坐姿以特别灵活和准确的方式调节座椅底座和靠背的表面。因此，本发明专利技术提出包括一个或多个阀的致动器，一个或多个气囊经由该一个或多个阀是可控制的。此外，本发明专利技术建议使用石墨烯传感器作为压力传感器并且将人工智能模块(7)集成到微控制器(6)。制器(6)。制器(6)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】智能车辆座椅


[0001]本专利技术涉及一种用于控制具有座椅底座和靠背的智能车辆座椅的系统，座椅底座和靠背的表面设置有压力传感器，压力传感器连接到微控制器，通过该微控制器，致动器元件可经由驱动单元控制，由此，致动器元件适于改变座椅底座和/或靠背的表面。

技术介绍

[0002]这种系统特别是从汽车和航空工业中已知的。除了压力传感器之外，还经常使用其他不同的传感器，特别是用于监测驾驶员的状况和驾驶能力。特别是对于长时间坐在这样的座位上的人来说、比如职业司机、商人和飞行常客，坐的时候要有一定的舒适度是很重要的。同样出于健康原因，符合人体工程学的正确坐姿也很重要。为不同的坐姿改变座椅调节当然是有用的，甚至是必要的。通常，这特别是以座椅的高度调节和靠背相对于座椅底座的相对位置或倾斜度的形式为人所知。头部和颈部支撑也可以调节高度。此外，致动器越来越多地用于支撑单独背部、特别是在腰部。
[0003]在一些车辆中，个性化座椅调节可以半自动调节，因此简短的命令就足以为相应的用户正确设置不同的参数。当不同的用户经常使用车辆座椅时，这会有所帮助。因此，实现了一定程度的个性化。这里的一个缺点是没有为特定用户考虑不同的坐姿。
[0004]因此，优选的是，车辆座椅不仅可以个性化坐姿，而且可以自动调节坐姿，以提升乘坐舒适度和用户的人体工学姿势。如所描述的，使座椅底座的表面和靠背的表面两者适应用户的相应坐姿可能在人体工程学上是有用的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是开发这样的系统，其自动适应用户的坐姿，并且座椅底座的表面和靠背的表面根据用户的姿势以灵活和精确的方式进行调节。
[0006]为了解决这个问题，本专利技术基于开头提到的类型的系统提出，致动器元件包括一个或多个阀，一个或多个气囊可经由这些阀来控制。
[0007]此外，为了解决本专利技术的目的，本专利技术提出了一种控制智能车辆座椅系统的方法，在该方法中，
[0008]‑
车辆座椅表面的压力分布通过(最好是平面的)压力传感器测量，
[0009]‑
测量的数据被发送到微控制器，
[0010]‑
微控制器使用人工智能模块根据测量的数据和学习的知识确定坐姿，
[0011]‑
并根据坐姿经由阀控制致动器元件。
[0012]在本专利技术的含义内，术语“气囊”涉及任何柔性袋子或垫子，其优选地尺寸小，被设计成通过气体可变地膨胀。
[0013]通过气囊，座椅底座和靠背的表面可以非常灵活和准确地调节。通过这些阀，气囊可以逐渐被供应气体(来自合适的压力源、例如加压气体储存器或压缩机)，或者气体可以从相应的气囊中排出。与已知的伺服电机相比，另一个优点是气囊控制相应表面的大且均
匀的部分中的轮廓。此外，与伺服电机相比，气囊价格低廉。
[0014]车辆座椅表面的压力通过压力传感器连续测量，并将测量的数据发送给微控制器，从而使车辆座椅的适配不会延迟。为此，微控制器将测量的压力数据与学习的知识进行比较，并使用比较来确定用户位于车辆座椅上的哪个位置，以便随后根据确定的坐姿调节气囊。
[0015]有利地，座椅底座和靠背中的气囊集成在表面之下(例如，在座椅的装饰罩之下)。通过将相应的气垫直接放置在车辆座椅的接触表面之下，气囊压力的变化直接影响用户的乘坐舒适度。
[0016]本专利技术的一个优选实施例规定，压力传感器设计为石墨烯传感器阵列。石墨烯压力传感器特别适合非常准确地测量表面上的压力分布，从而提供最佳反馈。此外，循环强度极高。
[0017]如果石墨烯传感器阵列由多个传感器元件组成，其中在每个传感器元件中石墨烯带导体布置在基底上，则这尤其可行。由于相应传感器阵列上的传感器元件的高密度，可以实现特别高的精度。以印刷带状导体形式的传感器在基底上的布置使得可以实现非常平坦的传感器阵列。
[0018]优选地，每个单独的传感器元件小于0.5mm2、优选地小于0.37mm2。这使得可以在传感器阵列上实现特别多的传感器元件，从而实现特别准确的压力分布测量。
[0019]如果学习的知识基于通过循环神经网络(RNN)处理的记录并且通过Softmax函数确定坐姿，则这也是有利的。在这种情况下，在确定当前坐姿时，会相互考虑和评估之前的隐藏系统状态。
[0020]另外优选的是，循环神经网络(RNN)的数据输入由卷积神经网络(CNN)编码。通过卷积形式的编码，输入数据可以在确定坐姿之前被过滤并简化为相关数据。
[0021]最后，通过人机界面(HMI)检索和/或设定坐姿和/或致动器设置对用户特别有利。在这种情况下，本领域技术人员已知的任何HMI都是合适的。特别是通过网络应用程序的无线HMI，其可以由用户通过智能手机或平板电脑访问和操作，是优选的。此外，该系统可以在车辆座椅附近具有固定接口，该接口可以安装在例如汽车的驾驶舱内或飞机乘客座椅的扶手处。
附图说明
[0022]下面将参照附图更详细地解释本专利技术。
[0023]图1a
‑
d示意性地示出了在不同负载条件下的根据本专利技术的系统的智能车辆座椅；
[0024]图2示意性地示出了根据本专利技术的系统的传感器阵列的结构；
[0025]图3示意性地示出了根据本专利技术的系统的传感器元件的结构；
[0026]图4示意性地示出了根据本专利技术的系统的框图；
[0027]图5示意性地示出了根据本专利技术的方法确定坐姿的第一示例；
[0028]图6示意性地示出了根据本专利技术的方法确定坐姿的第二示例。
具体实施方式
[0029]在图1a
‑
d中，车辆座椅由附图标记1表示。车辆座椅1具有座椅底座1a和靠背1b和
头枕1c。在座椅底座1a的表面和靠背1b的面向用户的表面上，布置了多个石墨烯传感器2。石墨烯传感器2测量由用户坐在车辆座椅1上引起的压力分布。
[0030]图1a
‑
d中的压力分布随用户的坐姿而变化。图1a示出了直立坐姿(坐姿P1)中的平衡压力分布(P1)。在图1b中，在右侧测量到更高的压力，因为用户已将其重心转移到右侧(坐姿P2)。图1c中示出了向左的重量移动(坐姿P3)。在图1d中，用户明显向前倾，因为在靠背1b上仅施加了轻微的压力(坐姿P4)。本实施例可以确定用户的四种不同坐姿。实际上，坐姿的数量当然没有限制。这样，可以通过石墨烯传感器2监测用户的坐姿。
[0031]下面将更详细地描述布置在车辆座椅1上的传感器：
[0032]在车辆座椅1的表面上，柔性传感器阵列2a布置有石墨烯的传感器元件3。如图2所示，每个传感器阵列2a具有多个传感器元件3。传感器元件3印刷在25μm厚的PET膜2b上。在本实施例中，传感器阵列2a的尺寸为300mm
×
300mm。在传感器阵列2a上布置有100
×
100个传感器元件3。传感器元件3位于距离四个角的边缘25mm处。因此，可以生成10000个压力值。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包括智能车辆座椅(1)的系统，所述智能车辆座椅具有座椅底座(1b)和靠背(1c)，所述座椅底座和所述靠背的表面设置有平面压力传感器，所述压力传感器连接到微控制器(6)，通过所述微控制器，致动器元件经由驱动单元(9)是可控制的，由此所述致动器元件能够适于改变所述座椅底座(1b)和/或所述靠背(1c)的表面，其特征在于，所述致动器元件包括一个或多个阀(9)，一个或多个气囊(10)经由所述阀(9)是可控制的。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述座椅底座(1b)和所述靠背(1c)中的气囊(10)集成在表面之下。3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述压力传感器设计为石墨烯传感器阵列。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述石墨烯传感器阵列由多个传感器元件(3)组成，其中，在每个传感器元件(3)中，石墨烯带导体(4)布置在基底(5)上。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，每个单独的传感器元件(3)小于0.5mm2、优选地小于0.37mm2。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，人工智能模块(7)集成在所述微控制器(6)中。7.一种用于控制智能车辆座椅(1)的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：福维亚泰克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：