一种基于多点按摩系统的乘员体型识别座椅及方法与流程

1.本发明属于汽车座椅及智能座舱领域，具体涉及乘员体型识别座椅领域。


背景技术：

2.近年来，越来越多的车型带有座椅按摩功能。但是，如需进行启动系统舒适性自适应调节，实现更佳的舒适性及智能化客户体验，就需要识别乘员身高体型等数据。现有的技术路线有两种，分别是基于压力传感器/压力分布垫的乘员体型识别方案以及基于摄像头的成员体型识别方案。
3.中国专利cn111907458a提供了一种座椅乘员人体重量的气动识别装置及气动识别座椅，其中气动识别装置包括控制单元以及传感装置；传感装置包括气动传感装置以及辅助传感装置；气动传感装置包括至少一个软弹性中空结构体以及传感单元；软弹性中空结构体与第一气压传感器连通，第一气压传感器用于检测软弹性中空结构体内的第一气压值pa；控制单元配置用于将第一气压值pa与标准设定值比较并对应输出人体重量类型；辅助传感装置包括分别安装在软弹性中空结构体两端面上的承压顶板及拖载底板。该方案是基于压力传感器/压力分布垫的乘员体型识别方案。但是该方案主要存在的问题是压力分布垫/传感器成本高昂，现阶段很难应用在消费级车辆或智能座舱产品上。
4.对于基于摄像头的成员体型识别方案来说，该方案的原理是基于座舱内部摄像头识别乘员轮廓，通过比对参考点尺寸等比例换算得出体型数据，该方案主要存在的问题在于仅可识别乘员的身高及体型，但无法获取压力分布信息，无法进行系统舒适性自适应调节。


技术实现要素：

5.本技术实施例通过提供一种基于多点按摩系统的乘员体型识别座椅及方法，合理利用了多点按摩系统的按摩气袋，实现了通过按摩气袋的气体压力数据获取座椅的压力分布信息，实现了按摩气袋的舒适性自适应调节。
6.本技术实施例提供了一种基于多点按摩系统的乘员体型识别座椅，包括：
7.座椅本体；
8.气泵，所述气泵用于产生气压；
9.稳压装置，所述稳压装置与所述泵体连接，用以稳定输出所述气泵的气压；
10.传感器模块，所述传感器模块包括：
11.流量传感器，所述流量传感器用以监测气流；
12.压力传感器，所述压力传感器用以监测气压；
13.按摩气袋，所述按摩气袋设置在所述座椅内的指定区域中并与所述气泵连接，所述指定区域包括：
14.背部区域，所述肩部区域用于估算乘员身高；
15.腰部区域，所述腰部区域用于识别乘员腰高及所述按摩气袋理论舒
16.适顶出量；
17.侧翼区域，用于估算乘员身材；
18.臀部区域，用于估算乘员体重；
19.电磁阀，设置在所述泵体与所述按摩气袋之间，用以控制所述按摩气袋充放气；
20.主控单元，用以根据所述流量传感器的电信号识别出所述按摩气袋所在的所述识别区域的外来载荷大小。
21.优选地，所述的基于多点按摩系统的乘员体型识别座椅，所述稳压装置包括：
22.限压阀，所述限压阀与所述气泵的输出端连接，所述限压阀用于限制最大气压；
23.保压阀，所述保压阀与所述限压阀的输出端连接用于确保最低气压；
24.缓冲区，所述缓冲区的输入端与所述保压阀的输出端连接，所述缓冲区的输出端与所述电磁阀连接，所述缓冲区用于平稳气压波动。
25.优选地，所述的基于多点按摩系统的乘员体型识别座椅，所述传感器模块还包括：占位传感器，所述占位传感器用以检测座椅占位。
26.本技术实施例还提供一种基于多点按摩系统的乘员体型识别方法，包括如下步骤：
27.s1)对按摩气袋所在的指定区域进行空载标定，并记录所述指定区域的空载标定数据，所述指定区域包括：背部区域、腰部区域、侧翼区域及臀部区域；
28.s2)对所述背部区域的按摩气袋进行充气，根据按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系判断人体背部离去线及启动对应按摩程序；
29.s3)对所述臀部区域的按摩气袋进行充气，并根据按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系估算承担载荷；
30.s4)获取座椅记忆控制器的座椅调节数据；
31.s5)根据所述座椅调节数据与所述承担载荷估算乘员体重信息；
32.s6)根据所述人体背部离去线及所述乘员体重信息对指定区域的按摩气袋进行自适应调节。
33.优选地，所述的基于多点按摩系统的乘员体型识别方法，所述步骤s1空载标定进一步包括：
34.s11)获取占位检测信号及发动机点火信号；
35.s12)若没有所述占位检测信号及发动机点火信号，则执行下一步，否则执行上一步；
36.s13)对所述指定区域执行一次充放气循环。
37.优选地，所述的基于多点按摩系统的乘员体型识别方法，所述背部区域包括：第一背部区域、第二背部区域，所述第一背部区域设置在所述第二背部区域上方。
38.优选地，所述的基于多点按摩系统的乘员体型识别方法，所述步骤s2判断人体对于所述座椅本体的背部离去线及启动对应按摩程序进一步包括：
39.s21)对第一背部区域的按摩气袋进行充气，并获取第一背部区域的按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系；
40.s22)将所述第一背部区域的按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系与所述标定数据进行比较，若小于所述标定数据则所述背部离去线在所述第一背部区域及以上，并
运行第一按摩程序，所述第一按摩程序为运行背部区域的按摩气袋，否则执行下一步；
41.s23)对第二背部区域的按摩气袋进行充气，并获取第二背部区域的按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系；
42.s24)将所述第二背部区域的按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系与所述标定数据进行比较，若小于所述标定数据则所述背部离去线在所述第一背部区域及第二背部区域之间，并运行第二按摩程序，所述第二按摩程序为运行所述腰部区域及所述背部区域的按摩气袋，否则所述背部离曲线在所述第二背部区域以下，并运行第三按摩程序，所述第三按摩程序为运行所述腰部区域的按摩气袋。
43.优选地，所述的基于多点按摩系统的乘员体型识别方法，所述自适应调节进一步包括：
44.调节所述侧翼区域的按摩气袋的顶出量；
45.调节所述腰部区域的按摩气袋的顶出量。
46.优选地，所述的基于多点按摩系统的乘员体型识别方法，所述调节所述侧翼区域的按摩气袋的顶出量进一步包括：
47.基于人体背部离去线及体重信息关系评估乘员体型，并调节所述侧翼区域的按摩气袋；
48.对所述侧翼区域的按摩气袋进行充放气直至舒适理论气压。
49.优选地，所述的基于多点按摩系统的乘员体型识别方法，所述调节所述腰部区域的按摩气袋的顶出量进一步包括：
50.基于所述人体背部离去线及座椅调节数据预估人体腰高；
51.对所述腰部区域的按摩气袋进行充放气直至舒适理论气压。
52.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
53.1.通过仅基于多点气动按摩系统现有的硬件设备增加流量传感器及稳压装置，结合软件设计从而实现乘员体型识别及模式、气动系统调节的自适应匹配。
54.2.可以在极少成本上涨的基础上大幅提升产品功能，实现更佳的舒适性及智能化客户体验。
附图说明
55.图1为本实施例优选地多点按摩系统布局示意图；
56.图2为本实施例优选地多乘员体型识别座椅气路示意图；
57.图3为本实施例优选地稳压装置示意图；
58.图4为本实施例优选地主控单元电气示意图；
59.图5为本实施例优选地基于多点按摩系统的乘员体型识别方法的流程图；
60.图6为本实施例优选地空载标定流程图；
61.图7为本实施例优选地人体背部离曲线及启动按摩程序的流程图；
62.图8为本实施例优选地对指定区域按摩气袋进行自适应调节的流程图。
63.附图标记：
64.座椅本体-100；
65.气泵-200；
66.稳压装置-300；
67.限压阀-301；
68.保压阀-302；
69.缓冲区-303；
70.传感器模块-400；
71.压力传感器-401；
72.流量传感器-402；
73.占位传感器-403；
74.电磁阀-500；
75.按摩气袋-600；
76.主控单元-700；
77.背部区域-a；
78.第一背部区域-a1；
79.第二背部区域-a2；
80.腰部区域-b；
81.侧翼区域-c；
82.臀部区域-d；
83.座椅记忆控制器-800；
84.滑轨调节电机-801；
85.坐盆调节电机-802；
86.背靠倾角调节电机-803；
87.坐盆倾角调节电机-804。
具体实施方式
88.按摩气袋在不同载荷下，充气压力-时间关系存在差异，基于这种差异可以识别出该气袋所在区域是否受到外来载荷，并基于标定数据库粗略估计载荷大小。本技术实施例通过提供一种基于多点按摩系统的乘员体型识别座椅及方法，合理利用了多点按摩系统的按摩气袋，实现了通过按摩气袋的气体压力数据获取座椅的压力分布信息，实现了按摩气袋的舒适性自适应调节。
89.本技术实施例中的技术方案为解决上述获取座椅的压力分布信息，实现舒适性自适应调节的问题，总体思路如下：
90.通过在系统中设置稳压装置，可以稳定输出气泵的气压，然后通过设置在后端的传感器模块对其气体的流量和压力进行测量，从而通过主控结合软件设计从而实现乘员体型识别及按摩模式的选择、气动系统调节的自适应匹配。
91.下面结合附图对申请的优选实施例进行详细说明。
92.图1为本实施例优选地多点按摩系统布局示意图。图2为本实施例优选地多乘员体型识别座椅气路示意图。结合图1及图2所示，基于多点按摩系统的乘员体型识别座椅，包括：座椅本体100；用于产生气压的气泵200；用于稳定气泵气压的稳压装置300；用于监测气体压力流量及座椅状态的传感器模块400；控制气体流向的电磁阀500，电磁阀500用以控制
按摩气袋600充放气；主控单元700用以根据传感器模块400的电信号识别出所述按摩气袋所在的所述识别区域的外来载荷大小。
93.传感器模块400包括：压力传感器401及流量传感器402。压力传感器401用于监测气泵200的输出口的气压；流量传感器用于监测气泵200输出的气流。
94.如图1所示，按摩气袋600主要设置区域包括：背部区域a，背部区域a中的按摩气袋600可以用于估算乘员身高，背部区域a还包括第一背部区域a1及第二背部区域a2，第一背部区域a1和第二背部区域a2可以根据设置在其中的按摩气袋600的充放气判断人体对座椅的背部离曲线；腰部区域b，腰部区域b中的按摩气袋600用于识别乘员腰高及按摩气袋400理论舒适顶出量；侧翼区域c，侧翼区域c中的按摩气袋600用于估算乘员身材；臀部区域d，臀部区域d的按摩气袋400用于估算乘员体重。
95.图3为本实施例优选地稳压装置示意图。如图3所示，稳压装置300包括：限压阀301、保压阀302及缓冲区303。稳压装置300由限压阀301、保压阀302以及缓冲区303三个部件串联构成，限压阀301限制最大气压，保压阀302确保最低气压，从而保证输入气压始终稳定在一个合理稳定的区间，最终经过缓冲区303进一步平稳气压波动后输出至电磁阀500及按摩气袋600。
96.图4为本实施例优选地主控单元电气示意图。如图4所示，主控单元700，本实施例优选主控制器为微控制单元(microcontroller unit；mcu)，用以执行各参数判断所需的逻辑运算。座椅记忆控制器800为辅助控制器，用于根据滑轨调节电机801、坐盆调节电机802、背靠倾角调节电机803及坐盆倾角调节电机804的电信号判定座椅调节处的位置，并将信息传至主控单元作为参数输入；气泵200和按摩气袋600对应的电磁阀500作为执行机构，共同完成判定过程以及调节过程中对按摩气袋600的充放气动作。占位传感器403、压力传感器402以及流量传感器401为控制逻辑中主要的输入信号源。
97.如图5所示，本技术实施例还提供了一种基于多点按摩系统的乘员体型识别方法。图5为本实施例优选地基于多点按摩系统的乘员体型识别方法的流程图。包括如下步骤：
98.s1)对按摩气袋所在的指定区域进行空载标定，并记录所述指定区域的空载标定数据，所述指定区域包括：背部区域、腰部区域、侧翼区域及臀部区域；
99.s2)对所述背部区域的按摩气袋进行充气，根据按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系判断人体背部离去线及启动对应按摩程序；
100.s3)对所述臀部区域的按摩气袋进行充气，并根据按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系估算承担载荷；
101.s4)获取座椅记忆控制器的座椅调节数据；
102.s5)根据所述座椅调节数据与所述承担载荷估算乘员体重信息；
103.s6)根据所述人体背部离去线及所述乘员体重信息对指定区域的按摩气袋进行自适应调节。
104.下面根据图示具体说明本方法提出的基于多点按摩系统的乘员体型识别方法的具体步骤。
105.步骤s1)对按摩气袋所在的指定区域进行空载标定，并记录所述指定区域的空载标定数据，所述指定区域包括：背部区域、腰部区域、侧翼区域及臀部区域；
106.图6为本实施例优选地空载标定流程图。如图6所示，优选地，步骤s1空载标定进一
步包括：
107.步骤s11)获取占位检测信号及发动机点火信号；
108.步骤s12)若没有所述占位检测信号及发动机点火信号，则执行下一步，否则执行上一步；
109.s13)对所述指定区域执行一次充放气循环。
110.步骤s2)对所述背部区域的按摩气袋进行充气，根据按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系判断人体背部离去线及启动对应按摩程序；
111.图7为本实施例优选地人体背部离曲线及启动按摩程序的流程图。图如7所示，优选地，步骤s2判断人体对于所述座椅本体的背部离去线及启动对应按摩程序进一步包括：
112.s21)对第一背部区域的按摩气袋进行充气，并获取第一背部区域的按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系；
113.s22)将所述第一背部区域的按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系与所述标定数据进行比较，若小于所述标定数据则所述背部离去线在所述第一背部区域及以上，并运行第一按摩程序，所述第一按摩程序为运行背部区域的按摩气袋，否则执行下一步；
114.s23)对第二背部区域的按摩气袋进行充气，并获取第二背部区域的按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系；
115.s24)将所述第二背部区域的按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系与所述标定数据进行比较，若小于所述标定数据则所述背部离去线在所述第一背部区域及第二背部区域之间，并运行第二按摩程序，所述第二按摩程序为运行所述腰部区域及所述背部区域的按摩气袋，否则所述背部离曲线在所述第二背部区域以下，并运行第三按摩程序，所述第三按摩程序为运行所述腰部区域的按摩气袋。
116.图8为本实施例优选地对指定区域按摩气袋进行自适应调节的流程图。如图8所示：
117.步骤s3)对所述臀部区域的按摩气袋进行充气，并根据按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系估算承担载荷；
118.优选地，臀部区域的按摩气袋进行充气，并根据按摩气袋的充气流量及压力与时间的关系；
119.步骤s4)获取座椅记忆控制器的座椅调节数据；
120.优选地，调节数据包括输入的座椅/靠背角度。
121.步骤s5)根据所述座椅调节数据与所述承担载荷估算乘员体重信息；
122.优选地，基于承担载荷及座椅/靠背角度的关系估算乘员体重信息。
123.步骤s6)根据所述人体背部离去线及所述乘员体重信息对指定区域的按摩气袋进行自适应调节。
124.优选地，所述自适应调节进一步包括：
125.调节所述侧翼区域的按摩气袋的顶出量；
126.调节所述腰部区域的按摩气袋的顶出量。
127.优选地，所述调节所述侧翼区域的按摩气袋的顶出量进一步包括：
128.基于人体背部离去线及体重信息关系评估乘员体型，并调节所述侧翼区域的按摩气袋；
129.对所述侧翼区域的按摩气袋进行充放气直至舒适理论气压。
130.优选地，所述调节所述腰部区域的按摩气袋的顶出量进一步包括：
131.基于所述人体背部离去线及座椅调节数据预估人体腰高；
132.对所述腰部区域的按摩气袋进行充放气直至舒适理论气压。
133.通过仅基于多点气动按摩系统现有的硬件设备增加流量传感器及稳压装置，结合软件设计从而实现乘员体型识别及模式、气动系统调节的自适应匹配。
134.可以在极少成本上涨的基础上大幅提升产品功能，实现更佳的舒适性及智能化客户体验。
135.本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。
136.本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。
137.结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
138.结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在asic中。asic可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
139.在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地
称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(dsl)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(cd)、激光碟、光碟、数字多用碟(dvd)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
140.上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。