專利名稱：一種座椅及其人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車座椅技術領域，更具體地說，涉及一種座椅及其人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)。
背景技術：
隨著現代汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，道路交通安全愈來愈被廣大社會所重視。每年由于車輛駕駛引發(fā)的交通事故給社會造成了巨大的人身和物質損失。如何主動性地減少道路交通的車輛事故發(fā)生率，已經成為了當今社會廣為關注的全球性課題。由于車輛駕駛者的操控失誤引起的交通事故，占了道路交通事故中很大的比例。因此，針對駕駛者的主動預防性技術也成為汽車主動安全技術的一個重要的研究課題。在以往的道路事故中，由于駕駛者在道路行駛中精力分散，常常會出現不能集中思想駕駛的現象。其表現在車輛行駛過程中，駕駛員有時出現彎腰側身取物、回頭說聊、歪坐座椅、趴伏在方向盤上、探身車廂外等不正確的異位駕駛姿態(tài)。每年由于駕駛員出現此類非正常駕車而引發(fā)的交通事故也大量出現。這類駕駛者的坐姿識別傳感器通常采用的技術類型是位于座椅面套內的柔性壓力開關技術進行人體坐姿位置的監(jiān)測。當人體存在于座椅之上時，臀部壓力直接使得座椅內部的分組壓力傳感開關觸發(fā)產生信號輸出。根據此信號，相關控制回路來識別和判斷駕駛者座椅的坐姿占用情況。此類技術由于駕駛者的人體體型差異的緣故，在實際應用中常常易于產生誤判斷。且由于此類傳感器由于較難適應由于駕駛者的靠背異位引起的坐姿改變判定，因此其應用可靠性受到了很大的限制。另一類的駕駛者的坐姿識別傳感器是采用的技術類型是采用紅外影像識別技術，通過攝像頭對駕駛者的坐姿進行檢測，通過與數據識別回路的設定進行比較，產生判斷后的信號輸出。根據此信號，相關控制回路來識別和判斷駕駛者座椅的坐姿占用情況。此類傳感技術由于對影像數據轉換及識別技術的要求很高，其系統(tǒng)的軟硬件成本問題也凸顯出來。由于其高企的價格及尚待進一步完善的影像數據轉換及識別技術，此類傳感器的實際應用也受到了很大的限制。因此，如何有效地檢測出駕駛者座椅乘坐時人體坐姿的異位，以相對低成本的方式，提高該系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

實用新型內容有鑒于此，本實用新型提供了一種座椅及其人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，以有效地檢測出駕駛者座椅乘坐時人體坐姿的異位，以相對低成本的方式，提高該系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性。為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案一種人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，包括[0012]坐墊傳感部分，包括用于感應人體位置的至少一個第一電容式傳感單元，以及布置于人體臀部的主承壓區(qū)范圍內的壓力式傳感單元；靠背傳感部分，包括用于感應人體位置的至少一個第二電容式傳感單元；中央控制單元，用于對所述第一電容式傳感單元、壓力式傳感單元和第二電容式傳感單元的偵測信號進行處理和判斷，并最終產生座椅是否存在人體和該人體坐姿是否異位的判斷和信號輸出。優(yōu)選地，在上述人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)中，所述第一電容式傳感單元為多個，且分別排列于座椅坐墊的相應位置。優(yōu)選地，在上述人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)中，所述壓力式傳感單元布置于座椅坐墊的主坐區(qū)位置。優(yōu)選地，在上述人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)中，多個所述第一電容式傳感單元布置于座椅坐墊的主坐區(qū)位置和/或側翼區(qū)域。優(yōu)選地，在上述人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)中，所述第二電容式傳感單元為多個，且分別排列于座椅靠背的相應位置。優(yōu)選地，在上述人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)中，多個所述第二電容式傳感單元布置于所述座椅靠背的主靠區(qū)位置和/或側翼區(qū)域。優(yōu)選地，在上述人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)中，所述中央控制單元通過傳感連接導體線束分別與所述坐墊傳感部分和所述靠背傳感部分相連。優(yōu)選地，在上述人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)中，所述中央控制單元通過對外連接線束與外部連接器相連，所述外部連接器與車輛中控及警示電路相連。一種座椅，包括人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，所述人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)為如上任一項所述的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)。從上述的技術方案可以看出，本實用新型提供的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，通過設置壓力式傳感單元，作為探測與感知具有一定身體重量的駕駛者人體是否存在于座椅之上的判斷依據。同時，通過對電容式人體傳感單元傳感組內各傳感單元的設置，使其成為在一定距離內探測與感知人體作為生命物體存在的判斷依據。在座椅坐墊和靠背面套內部由若干相對獨立的電容式傳感單元，各個電容式傳感單元分別依照人體坐姿的特點，按照一定的相對位置關系布置，可以有效地檢測出駕駛者座椅乘坐時人體坐姿的異位，以相對低成本的方式，提高該系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性。系統(tǒng)通過與安全提醒系統(tǒng)的配合，進而可降低道路行駛時車輛此類事故的發(fā)生率，提高道路交通工具的主動安全性。

圖1為本實用新型實施例提供的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的坐墊傳感部分的結構示意圖；圖3a為本實用新型實施例提供的正常駕駛姿態(tài)情況下的人體坐姿特征的結構示意圖；圖3b為圖3a中的座椅的結構示意圖；圖4a為本實用新型實施例提供的上體軀干及頭部前向低垂狀態(tài)的駕駛姿態(tài)情況的人體坐姿特征的結構示意圖；[0029]圖4b為圖4a中的座椅的結構示意圖；圖5a為本實用新型實施例提供的身體過分前移的駕駛姿態(tài)情況的人體坐姿特征的結構不意圖；圖5b為圖5a中的座椅的結構示意圖；圖6a為本實用新型實施例提供的身體側移的駕駛姿態(tài)情況的人體坐姿特征的結構示意圖；圖6b為圖6a中的座椅的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型公開了一種座椅及其人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，以有效地檢測出駕駛者座椅乘坐時人體坐姿的異位，以相對低成本的方式,提高該系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性。下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。請參閱圖1和圖2，圖1為本實用新型實施例提供的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的坐墊傳感部分的結構示意圖。本實用新型實施例提供的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)00，包括坐墊傳感部分20、靠背傳感部分30和中央控制單元10。其中坐墊傳感部分20和靠背傳感部分30以柔性墊狀形式存在，并定置安裝于座椅坐墊和靠背面套的內部。坐墊傳感部分20包括用于感應人體位置的至少一個第一電容式傳感單元21，以及布置于人體臀部的主承壓區(qū)范圍內的壓力式傳感單元22?？勘硞鞲胁糠?0包括用于感應人體位置的至少一個第二電容式傳感單元31。中央控制單元10用于對第一電容式傳感單元21、壓力式傳感單元22和第二電容式傳感單元31的偵測信號進行處理和判斷，并最終產生座椅是否存在人體和該人體坐姿是否異位的判斷和信號輸出。本實用新型提供的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，通過設置壓力式傳感單元，作為探測與感知具有一定身體重量的駕駛者人體是否存在于座椅之上的判斷依據。同時，通過對電容式人體傳感單元傳感組內各傳感單元的設置，使其成為在一定距離內探測與感知人體作為生命物體存在的判斷依據。在座椅坐墊和靠背面套內部由若干相對獨立的電容式傳感單元，各個電容式傳感單元分別依照人體坐姿的特點，按照一定的相對位置關系布置，可以有效地檢測出駕駛者座椅乘坐時人體坐姿的異位，以相對低成本的方式，提高該系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性。系統(tǒng)通過與安全提醒系統(tǒng)的配合，進而可降低道路行駛時車輛此類事故的發(fā)生率，提高道路交通工具的主動安全性。本實用新型至少包括一個及一個以上的壓力式傳感單元22。該壓力式傳感單元22以雙層導電的中空箔形壓力開關的傳感單元形式存在，定置安裝于座椅坐墊面套的內部，位于座椅使用者人體臀部的主承壓區(qū)范圍。在本實施例中，該壓力式傳感單元22可以集成與第一電容式傳感單元21集成在一起，也可以相對分立形式單獨布置。[0043]在本實施例中,第一電容式傳感單兀21為多個,且分別排列于座椅坐墊的相應位置。壓力式傳感單元22布置于座椅坐墊的主坐區(qū)位置。多個第一電容式傳感單元21布置于座椅坐墊的主坐區(qū)位置和/或側翼區(qū)域。第二電容式傳感單元31為多個，且分別排列于座椅靠背的相應位置。多個第二電容式傳感單元31布置于座椅靠背的主靠區(qū)位置和/或側翼區(qū)域。各個傳感單元(第一電容式傳感單元21、壓力式傳感單元22和第二電容式傳感單元31)分別依照人體坐姿的特點，按照一定的相對位置關系布置。通過對各個傳感單元的人體探測信號情況檢測，由中央控制單元10的信號控制回路進行數據處理，產生該座椅是否存在人體，以及該人體的坐姿是否為異位狀態(tài)的判斷和相關信號輸出。作為人體的坐姿是否為異位狀態(tài)的判斷，中央控制單元10對來自各個傳感單元的信號進行邏輯組合判斷。其邏輯組合判斷方式可以是各個傳感單元信號之間的邏輯“與”的關系，也可以是相關傳感組之間、或傳感組與獨立傳感單元之間的邏輯“與”的關系。即，有可能任何一個獨立傳感單元的觸發(fā)狀態(tài)均會對中央控制單元10的信號輸出產生影響。壓力式傳感單元22以及各個電容式傳感單元之間，均彼此呈排列狀態(tài)的分布。各傳感單元的探測信號經信號控制回路進行數據判斷后，產生相關的回路通斷和/或電平變換信號，用以標示在該相應傳感單元探測區(qū)內是否有人體觸發(fā)或生命物體作用，而導致其信號真值狀態(tài)的發(fā)生變化。當駕駛者在座椅上以正確的坐姿存在時，對電容式傳感組而言，各傳感單元可以檢測到椅面上各個特定位置處或位置點的人體存在。其探測的真值狀態(tài)經信號控制回路進行數據聯(lián)合判斷后認定為特定正確坐姿及正確乘坐位置狀態(tài)。當駕駛者在座椅上以不正確的坐姿存在時，其中的某些特定位置處和/或位置點的傳感單元就會探測不到該處和/或該點的人體存在。此時，其探測的真值狀態(tài)經信號控制回路進行數據聯(lián)合判斷后，即認定為不正確坐姿或處于非正常乘坐位置狀態(tài)，即存在駕駛者身體坐姿異位的情況。作為人體是否存在探測的壓力式傳感單元22的位置設定，也會對座椅使用者的坐姿異位情況產生判斷。當椅面上人體偏離壓力式傳感單元22的探測位置時，也會對相應該傳感單元的探測信號輸出產生影響。本實用新型內設置了一定數量若干相對獨立的電容式傳感單元，以實現傳感器主體的坐姿探測傳感功能。但是，系統(tǒng)同時兼容了壓力式傳感單元22也作為探測傳感部分，其特別針對于當人體提臀、欠身等存在坐墊主椅面預定坐姿區(qū)域的椅面壓力達不到限定值情況下的判斷，用以強化該系統(tǒng)在駕駛者人體乘坐時的坐姿傳感探測效果。不同組別的電容式傳感組內部的各個電容式傳感單元用以探測一定距離內的生命物體如人體的存在，其各個電容式傳感單元的布放位置與被測體的可探測性相關聯(lián)。因此不同傳感組組別內的各個傳感單元靈敏度的設置可以是一致的，也可以是差異的。當駕駛者以正常坐姿乘坐在車倆座椅上時，其身體各部位與座椅椅面的接觸狀態(tài)以相對特定的模式存在。以人體與座椅坐墊部分的關系為例，諸如大腿前部下面與座椅坐墊前部接觸、兩個大腿的外側面與坐墊側翼接近、臀部與坐墊主椅面接觸等等。這些相對特定的坐姿模式特征，成為了布置各個傳感單元數量和位置的主要依據。各個相對獨立的傳感單元進行相對駕駛者乘坐環(huán)境內的各個相關探測位置處或位置點的人體存在探測。各個傳感單元相對獨立的人體存在特征探測檢測的結果，共同構成系統(tǒng)中央控制單元進行駕駛者坐姿是否異位的判斷依據。坐墊傳感部分內的各個傳感單元根據人體坐姿，及各傳感單元自身的探測靈敏度設置進行位置布置。壓力式傳感組及其壓力式傳感單元通常布置于座椅坐墊的主坐區(qū)位置，而電容式傳感組及其電容式傳感單元既可以布置于坐墊的主坐區(qū)位置，亦可以布置于坐墊的側翼區(qū)域。對于靠背傳感部分內的各個電容式傳感單元布置亦如此。本實用新型內的電容式傳感組的數量和布置位置不僅限于駕駛者座椅的坐墊和靠背，也可包括使用座椅本體之外區(qū)域的傳感組。如作用于人體頭部或腳部的傳感組，亦可置于在車輛天花板頂棚、車輛地板等位置。不同組別的傳感組之間布放位置、電氣回路特征雖然相對獨立，但是，各個傳感單元之間的信號傳感特征是相關聯(lián)的，并共同由系統(tǒng)中央控制單元來進行數據采集和判斷。中央控制單元10通過傳感連接導體線束11分別與坐墊傳感部分20和靠背傳感部分30相連。中央控制單元10通過對外連接線束12與外部連接器13相連，外部連接器13與車輛中控及警示電路相連。本實用新型還公開了一種座椅，包括人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，其中，人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)為如上實施例公開的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)。本實用新型提供的座椅設置了上述人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，因此間距上述人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)所有技術效果。請參閱圖3a和圖3b，圖3a為本實用新型實施例提供的正常駕駛姿態(tài)情況下的人體坐姿特征的結構示意圖；圖3b為圖3a中的座椅的結構示意圖。在此坐姿狀態(tài)下，人體的臀部和背部各自與座椅的坐墊和靠背正常貼合。此時，對應與安裝在座椅的坐墊內部的坐墊傳感部分20和安裝于座椅的靠背內部的靠背傳感部分30中的第一電容式傳感單元21、壓力式傳感單元22和第二電容式傳感單元31來說，各傳感單元均處于正常被觸發(fā)狀態(tài)。各個傳感單元等均對外發(fā)出存在被占用偵測信號。系統(tǒng)的中央控制單元10對來自諸如第一電容式傳感單元21、壓力式傳感單元22和第二電容式傳感單元31等每一個傳感單元的被占用偵測信號進行處理和判斷，產生正常坐姿的判斷，此時對外不輸出警示提醒信號。請參閱圖4a和圖4b，圖4a為本實用新型實施例提供的上體軀干及頭部前向低垂狀態(tài)的駕駛姿態(tài)情況的人體坐姿特征的結構示意圖；圖4b為圖4a中的座椅的結構示意圖。在此坐姿狀態(tài)下，人體的臀部與座椅的坐墊正常貼合，但人體明顯前傾，導致背部與座椅靠背已無法正常貼合。此時，對應于安裝在座椅的坐墊內部的坐墊傳感部分20的第一電容式傳感單元21、壓力式傳感單元22來說，其均處于正常被觸發(fā)狀態(tài)。但是，安裝在座椅的靠背內部的靠背傳感部分30的第二電容式傳感單元31中位于上部的傳感單元32來說，其已處于無法觸發(fā)狀態(tài)。此時，該傳感單元32對外發(fā)出未被占用偵測信號狀態(tài)。系統(tǒng)的中央控制單元10對來自傳感單元32的未被占用偵測信號進行識別和判斷，將產生非正常坐姿的判斷，此時將會對外輸出警示提醒信號，提示駕駛者注意坐姿狀態(tài)。請參閱圖5a和圖5b，圖5a為本實用新型實施例提供的身體過分前移的駕駛姿態(tài)情況的人體坐姿特征的結構示意圖；圖5b為圖5a中的座椅的結構示意圖。在此坐姿狀態(tài)下，人體的臀部相對于座椅的坐墊正常位置明顯前移。同時，人體明顯前移導致背部與座椅靠背已無法正常貼合。此時，對應于安裝在座椅的坐墊內部的坐墊傳感部分20的壓力式傳感單元22來說，其已處于無法被觸發(fā)的狀態(tài)。同時，安裝在座椅的靠背內部的靠背傳感部分30的第二電容式傳感單元31中位于上部的傳感單元32來說，其已處于無法觸發(fā)狀態(tài)。此時,壓力式傳感單元22、第二電容式傳感單元31、第二電容式傳感單元32、第二電容式傳感單元33等均對外發(fā)出未被占用偵測信號狀態(tài)。系統(tǒng)的中央控制單元10對來自各個傳感單元的信號進行識別和判斷，亦將產生非正常坐姿的判斷，此時也將會對外輸出警示提醒信號，提示駕駛者注意和調整坐姿狀態(tài)。請參閱圖6a和圖6b，圖6a為本實用新型實施例提供的身體側移的駕駛姿態(tài)情況的人體坐姿特征的結構示意圖；圖6b為圖6a中的座椅的結構示意圖。在此坐姿狀態(tài)下，人體的臀部相對于座椅的坐墊正常位置明顯向一側偏移。此時，人體明顯側移導致坐墊和/或背部與座椅的椅面已無法正常貼合。此時，對應于安裝在座椅的坐墊內部的坐墊傳感部分20的第一電容式傳感單元23來說，其已處于無法被觸發(fā)狀態(tài)。安裝在座椅的靠背內部的靠背傳感部分30的上部的第二電容式傳感單元33來說，其亦將處于無法觸發(fā)狀態(tài)。此時，系統(tǒng)的中央控制單元10對來自各個傳感單元的信號進行識別和判斷，將會產生非正常坐姿的判斷，此時也將會對外輸出警示提醒信號，提示駕駛者及時注意和調整坐姿狀態(tài)。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求1.一種人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括 坐墊傳感部分(20)，包括用于感應人體位置的至少一個第一電容式傳感單元(21)，以及布置于人體臀部的主承壓區(qū)范圍內的壓力式傳感單元(22)； 靠背傳感部分(30)，包括用于感應人體位置的至少一個第二電容式傳感單元(31)； 中央控制單元(10)，用于對所述第一電容式傳感單元(21)、壓力式傳感單元(22)和第二電容式傳感單元(31)的偵測信號進行處理和判斷，并最終產生座椅是否存在人體和該人體坐姿是否異位的判斷和信號輸出。
2.如權利要求1所述的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電容式傳感單元(21)為多個，且分別排列于座椅坐墊的相應位置。
3.如權利要求2所述的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力式傳感單元(22)布置于座椅坐墊的主坐區(qū)位置。
4.如權利要求3所述的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，其特征在于，多個所述第一電容式傳感單元(21)布置于座椅坐墊的主坐區(qū)位置和/或側翼區(qū)域。
5.如權利要求1所述的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第二電容式傳感單元(31)為多個，且分別排列于座椅靠背的相應位置。
6.如權利要求5所述的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，其特征在于，多個所述第二電容式傳感單元(31)布置于所述座椅靠背的主靠區(qū)位置和/或側翼區(qū)域。
7.如權利要求1-6任一項所述的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制單元(10)通過傳感連接導體線束(11)分別與所述坐墊傳感部分(20)和所述靠背傳感部分(30)相連。
8.如權利要求7所述的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制單元(10)通過對外連接線束(12)與外部連接器(13)相連，所述外部連接器(13)與車輛中控及警示電路相連。
9.一種座椅，包括人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)為如權利要求1-8任一項所述的人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開的一種人體坐姿傳感檢測系統(tǒng)，包括坐墊傳感部分，包括用于感應人體位置的第一電容式傳感單元，以及布置于人體臀部的主承壓區(qū)范圍內的壓力式傳感單元；靠背傳感部分，包括用于感應人體位置的第二電容式傳感單元；中央控制單元，用于對第一電容式傳感單元、壓力式傳感單元和第二電容式傳感單元的偵測信號進行處理和判斷，并最終產生座椅是否存在人體和該人體坐姿是否異位的判斷和信號輸出。本實用新型有效地檢測出駕駛者座椅乘坐時人體坐姿的異位，以相對低成本的方式，提高該系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性，可降低道路行駛時車輛此類事故的發(fā)生率，提高道路交通工具的主動安全性。本實用新型還公開了一種座椅。
文檔編號B60K28/02GK202896498SQ201220339219
公開日2013年4月24日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權日2012年7月13日
發(fā)明者張海濤 申請人:廊坊市金色時光科技發(fā)展有限公司