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CN114194086A - 一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统及控制方法 - Google Patents

一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统及控制方法 Download PDF

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CN114194086A
CN114194086A CN202111541170.7A CN202111541170A CN114194086A CN 114194086 A CN114194086 A CN 114194086A CN 202111541170 A CN202111541170 A CN 202111541170A CN 114194086 A CN114194086 A CN 114194086A
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陈健
王健
任菁
祝帅
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Dongfeng Motor Group Co Ltd
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Dongfeng Motor Group Co Ltd
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Abstract

本发明涉及汽车座椅结构技术领域,具体地指一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统及控制方法。座椅上设置有,温度和湿度采集模块,用于采集乘员背部温度和湿度;湿度降低模块,用于对乘员背部进行抽气达到降低湿度的目的;温度降低模块,用于对乘员背部进行降温;水汽存储模块,用于吸收乘员背部水汽对水汽中的水分进行存储;控制模块,用于接收温度和湿度采集模块获取的温度和湿度参数对湿度降低模块和温度降低模块发送降低湿度和降低温度的控制指令。本发明的座椅系统结构简单,操作使用方便,自动化程度高,能够维持乘员背部舒适度,且不会影响乘员舱内环境,具有极大的推广价值。

Description

一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统及控制方法
技术领域
本发明涉及汽车座椅结构技术领域,具体地指一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统及控制方法。
背景技术
驾驶人员在潮湿和高热环境下驾驶者背部和汽车座椅之间空气不流通闷热,驾驶人员大量出汗导致背部衣物和汽车座椅汗湿,在这种环境中驾驶人员不舒适,车内空气污浊影响乘坐舒适和驾驶安全。
为了解决上述问题,有专利号为“CN202911595U”的名为“汽车座椅的自动温、湿度控制装置”的中国实用新型专利,介绍了一种温度和湿度的座椅控制装置,包括座垫与靠背,座垫与靠背外罩内部分别设置有座椅加热装置,座椅加热装置的内侧设置有座椅通风装置,位于靠背座椅通风装置的一侧还设置有安装于安装板上座椅占位识别传感器,安装板上部一端设置有座椅温度传感器,另一端设置有座椅湿度传感器,安装板顶部通过连接线连接有第一插接器,第一插接器与智能座椅温度控制模块的电脑线束连接;还包括车外温度传感器,车外温度传感器安装于发动机前端的外装饰杠内侧,车外温度传感器一端设置有与智能座椅温度控制模块连接的插座,另一端为感应探头。通过控制温度和湿度传感器采集乘员的温度和湿度情况,控制通风装置对乘员的背部进行吹扫,达到降低温度和湿度的目的。虽然该方案能够在一定程度上改改善乘员的驾乘体验,但该方案的控制方法比较简单,通风装置吹扫乘员背部产生的湿气会充填到驾驶空间内,形成闷热、潮湿的驾驶环境,影响整个汽车内部的湿度情况,对驾驶员和乘员造成干扰。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足,提供一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统及控制方法。
本发明的技术方案为:一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统,座椅上设置有,
温度和湿度采集模块,用于采集乘员背部的温度和湿度;
湿度降低模块,用于对乘员背部进行抽气达到降低湿度的目的;
温度降低模块,用于对乘员背部进行降温;
水汽存储模块,用于吸收乘员背部水汽对水汽中的水分进行存储;
控制模块,用于接收温度和湿度采集模块获取的温度和湿度参数对湿度降低模块和温度降低模块发送降低湿度和降低温度的控制指令。
进一步的所述水汽存储模块包括,
冷凝模块,用于将湿度降低模块抽吸的气体进行冷凝使水汽冷凝为液体;
吸收模块,用于将冷凝模块冷凝后的液体吸收存储起来。
进一步的还包括,
水汽释放模块,用于在车内无人时通过加热的方式将吸收模块中的水分释放到车内。
进一步的所述温度降低模块包括,
冷却模块,用于对乘员背部进行降温;
移动模块,用于对冷却模块进行移动以此来对乘员背部温度高点进行降温。
一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统的控制方法,检测乘员背部的温度和湿度,当乘员背部的温度和湿度超过设定的阈值,开始对乘员背部进行降温和降湿的处理,吸收乘员背部产生的水汽并进行存储,待检测到乘员背部的温度和湿度已经低于设定的阈值时,停止降温和降湿的操作。
进一步的所述对乘员背部进行降湿的处理的方法包括:开启座椅内部的抽吸装置开始对乘员背部进行抽吸,将抽吸的水汽中的水分存储起来。
进一步的所述抽吸的水汽中的水分存储起来的方法包括:对抽吸的水汽进行冷凝处理,使水汽中的水分冷凝为液体,对冷凝为液体的部分进行集中存储。
进一步的待车内无人时,将存储的液体形态的水分进行排放。
进一步的所述将存储的液体形态的水分进行排放的方法包括:通过加热的方式将存储的液态水分变为水汽,排放到车内。
进一步的所述对乘员背部进行降温的方法包括:根据乘员背部温度分布情况,对乘员背部温度最高的位置进行降温冷却,直至乘员背部所有区域的温度均小于设定的温度阈值。
本发明的优点有:1、本发明通过对乘员背部进行降温和降湿处理,将乘员背部的水汽进行收集存储,避免乘员背部的水汽重新回到乘员舱内造成闷热和潮湿的环境,不仅能保持乘员背部的舒适度,还能够维持乘员舱内的空气环境;
2、本发明对水汽的存储是先对水汽进行冷凝处理,通过冷凝的方式将水汽中的水分变为液态水分,然后进行集中村存储,避免这些水分进入到乘员舱内,不会影响乘员舱的环境;
3、本发明在车内无人的情况下,直接将存储的水分排放出来,维持存储水分的结构的干燥性,可以便于下一次的继续使用;
4、本发明通过可移动的冷却模块对乘员背部进行降温处理,可以针对乘员背部温度最高的区域进行快速降温,快速解决乘员高温闷热的问题;
5、本发明的控制方法是完全自动的,通过检测乘员背部的温度和湿度,对乘员背部的温度和湿度进行控制,产生的水汽进行自动存储,避免对乘员舱内空气环境造成影响,确保了乘员的舒适度,具有极大的推广价值;
6、本发明对乘员背部的降湿处理是通过对乘员背部进行抽吸,通过空气流动的方式将乘员背部产生的水汽引入到座椅内进行存储,直至达到快速降湿的目的;
7、本发明对乘员背部产生水汽进行存储的方法是先抽吸,再冷凝处理,对冷凝的液态水进行收集存储,操作简单,收集方便;
8、本发明在车内无人时,将存储的水分排出,使座椅内部的存储结构保持干燥状态,便于下一次的继续使用;
9、本发明排放水分的方式极为简单,通过简单的加热方式即可让水分从座椅内排出;
10、本发明对于乘员背部的降温可以针对乘员背部的温度情况进行针对性的控制调节,快速解决乘员背部高温闷热的问题。
本发明的座椅系统结构简单,操作使用方便,自动化程度高,能够维持乘员背部舒适度,且不会影响乘员舱内环境,具有极大的推广价值。
附图说明
图1:本发明的座椅系统结构示意图;
其中:1—温度传感器;2—湿度传感器;3—吸气泵;4—面料;5—冷却模块;6—导轨;7—吸湿海绵层;8—冷却膜;9—控制单元;10—电池;11—单向膜。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示,本实施例涉及到一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统,具体的本案的座椅系统包括设置在座椅内的用于采集乘员背部温度和湿度的温度和湿度采集模块、用于对乘员背部(实际应用时,不限于乘员背部,也可以是背部周围环境)进行抽气达到降低湿度的目的的湿度降低模块、用于对乘员背部进行降温的温度降低模块、用于吸收乘员背部水汽对水汽中的水分进行存储的水汽存储模块、用于接收温度和湿度采集模块获取的温度和湿度参数对湿度降低模块和温度降低模块发送降低湿度和降低温度的控制指令的控制模块。
其中,本实施例的温度和湿度采集模块包括温度传感器1和湿度传感器2,温度传感器1采集乘员背部的温度,可以在座椅内布置多个温度传感器1,获取乘员背部的温度分布情况,针对乘员背部温度最高的区域进行快速降温,这样能够使乘员快速脱离高温闷热的背部环境。湿度传感器2采集乘员背部的湿度。当乘员背部的温度超过设定的温度阈值(本实施例的温度阈值为32℃),乘员背部的湿度超过设定的湿度阈值(本实施例的湿度阈值为60%),此时可以开启对乘员背部的降温和降湿处理。
本实施例的湿度降低模块主要包括安装在座椅内的吸气泵3,吸气泵3用于将乘员背部的水汽抽入到座椅内,本实施例的座椅外侧为透气不透水面料4,乘员背部产生的水汽能够透过面料4进入到座椅内,吸气泵3抽吸产生气流,将水汽吸入到座椅内,达到降低乘员背部湿度的目的。
本实施例的温度降低模块包括冷却模块和移动模块,冷却模块5是安装在座椅内部的可以对乘员背部进行快速将温度的模块单元,实际上能够实现此类功能的结构比较多,如微型空调等(实际上只要能够实现冷却功能即可)。本实施例的移动单元包括设置于座椅内的导轨6,导轨6包括沿Y向布置的横向导轨和沿Z向布置的竖向导轨,冷却模块5安装在导轨6上,通过电机或是其他的驱动结构驱动冷却模块5在导轨6上移动行进。本实施例的冷却模块和移动模块与温度传感器1进行结构,通过控制系统控制,在乘员背部某一区域的温度超过设定温度阈值时,控制系统控制冷却模块5沿导轨5行进到对应的区域,对该区域进行快速降温。
本实施例的水汽存储模块包括用于将湿度降低模块抽吸的气体进行冷凝使水汽冷凝为液体的冷凝模块和用于将冷凝模块冷凝后的液体吸收存储起来的吸收模块,本实施例的吸收模块包括设置在座椅内的吸湿海绵层7,吸湿海绵层7处于面料4的内侧,当乘员背部的水汽进入到座椅内部后,可以通过吸湿海绵层7进行吸收,吸气泵3抽气的水汽都会通过面料4后进入到吸湿海绵层7内。
冷凝模块包括设置于吸湿海绵层7进气一侧的冷却膜8,冷却膜8对吸湿海绵层7将要吸入的水汽进行冷凝,水汽中的水分冷凝为液体,液体被吸湿海绵层7所吸收存储,冷凝后的液体部分因为吸湿海绵层7的吸收以及面料4的阻挡,不会再次进入到乘员舱内影响乘员舱内的环境。另外,还可以在面料4的内层设置防水透气的单向膜11,即水只能从面料4外侧进入到座椅内,座椅内部的水无法透过单向膜11进入到面料4外侧。
为了方便吸湿海绵层7的重复使用,当车内无人时,需要将吸湿海绵层7吸收的水进行排放,因此本实施例的座椅系统还包括用于在车内无人时通过加热的方式将吸收模块中的水分释放到车内的水汽释放模块。具体的,水汽释放模块包括安装在吸湿海绵层7内的电热丝,当需要进行排水时,电热丝加热将吸湿海绵层7内的水重新变为水汽,水汽通过面料4进入到乘员舱内,因为此时乘员舱已经处于无人状态,因此不会造成环境影响。电热丝加热直至吸湿海绵层7完全干燥,以便于下一次的吸水。
控制模块包括控制单元9和电池10,本实施例的控制单元9与上述的温度传感器1、湿度传感器2、吸气泵3、冷却模块5数据相连通,以达到自动化控制的目的,电池10为上述设备进行供电。
具体的工作流程如下:温度传感器1、湿度传感器2采集乘员背部的温度和湿度情况,并将温度和湿度参数发送到控制单元9,控制单元9建立乘员背部的温度分布情况,当乘员背部的温度超过设定的温度阈值时,控制党员9发送控制指令给冷却模块5,冷却模块5启动并通过导轨6移动到对应的乘员背部需要降温处理的区域进行降温,保持乘员背部的温度舒适度;
当乘员背部的湿度超过设定的湿度阈值时,开启吸气泵4,调节吸气泵4的负压,对乘员背部进行抽吸,抽吸的水汽穿过面料4进入到吸湿海绵层7,通过冷却膜8的冷凝后,被存储在吸湿海绵层7内,直至乘员背部的湿度低于设定的湿度阈值,维持乘员背部的干爽;
当车内人员全部离开后,控制单元9预定加热干燥开始时间,到预定加热干燥时间,电热丝通过加热将吸湿海绵层7中储存的冷凝水加热成气态,利用透气膜的单向性将水蒸气排出到空气中,通过嵌入在吸湿海绵层7中湿度感应装置,可以将吸湿海绵层7中的湿度状态以电信号形式发送给控制单元9,当吸湿海绵层7的湿度降低到设定值后控制单元9关断电热丝,停止干燥;
座椅内带有,电池10和充电装置,可以给整个系统提供电源,利用车辆USB接口或取点接口取电,可以给设备电池10补充电能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统,其特征在于:座椅上设置有,
温度和湿度采集模块,用于采集乘员背部的温度和湿度;
湿度降低模块,用于对乘员背部进行抽气达到降低湿度的目的;
温度降低模块,用于对乘员背部进行降温;
水汽存储模块,用于吸收乘员背部水汽对水汽中的水分进行存储;
控制模块,用于接收温度和湿度采集模块获取的温度和湿度参数对湿度降低模块和温度降低模块发送降低湿度和降低温度的控制指令。
2.如权利要求1所述的一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统,其特征在于:所述水汽存储模块包括,
冷凝模块,用于将湿度降低模块抽吸的气体进行冷凝使水汽冷凝为液体;
吸收模块,用于将冷凝模块冷凝后的液体吸收存储起来。
3.如权利要求2所述的一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统,其特征在于:还包括,
水汽释放模块,用于在车内无人时通过加热的方式将吸收模块中的水分释放到车内。
4.如权利要求1所述的一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统,其特征在于:所述温度降低模块包括,
冷却模块,用于对乘员背部进行降温;
移动模块,用于对冷却模块进行移动以此来对乘员背部温度高点进行降温。
5.一种如权利要求1~4任一所述的一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统的控制方法,其特征在于:检测乘员背部的温度和湿度,当乘员背部的温度和湿度超过设定的阈值,开始对乘员背部进行降温和降湿的处理,吸收乘员背部产生的水汽并进行存储,待检测到乘员背部的温度和湿度已经低于设定的阈值时,停止降温和降湿的操作。
6.如权利要求5所述的一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统的控制方法,其特征在于:所述对乘员背部进行降湿的处理的方法包括:开启座椅内部的抽吸装置开始对乘员背部进行抽吸,将抽吸的水汽中的水分存储起来。
7.如权利要求6所述的一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统的控制方法,其特征在于:所述抽吸的水汽中的水分存储起来的方法包括:对抽吸的水汽进行冷凝处理,使水汽中的水分冷凝为液体,对冷凝为液体的部分进行集中存储。
8.如权利要求7所述的一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统的控制方法,其特征在于:待车内无人时,将存储的液体形态的水分进行排放。
9.如权利要求8所述的一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统的控制方法,其特征在于:所述将存储的液体形态的水分进行排放的方法包括:通过加热的方式将存储的液态水分变为水汽,排放到车内。
10.如权利要求5所述的一种可调节乘员背部温度和湿度的座椅系统的控制方法,其特征在于:所述对乘员背部进行降温的方法包括:根据乘员背部温度分布情况,对乘员背部温度最高的位置进行降温冷却,直至乘员背部所有区域的温度均小于设定的温度阈值。
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