本發(fā)明涉及座椅，具體地說(shuō)是一種自適應(yīng)電容傳感器及其調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)：

1、常見(jiàn)使用電容式傳感器，檢測(cè)人體與傳感器之間的電容值，作為壓力檢測(cè)的基礎(chǔ)。人體作為其中一個(gè)電極，傳感器作為另一個(gè)電極，兩個(gè)電極之間的介電材料是人體衣物，以及座椅皮革，以及皮革上的舒適海綿，當(dāng)人體與傳感器的接觸面積較大而接觸壓力較小狀態(tài)時(shí)，和人體與傳感器之間的接觸面積較小但接觸壓力較大狀態(tài)時(shí)，這兩種狀態(tài)下，電容值可能出現(xiàn)接近的情況。無(wú)法準(zhǔn)確判斷人體對(duì)座椅的壓強(qiáng)，當(dāng)人體在較大范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，這可能會(huì)導(dǎo)致誤判。人體衣物的厚度也會(huì)影響到電容值的檢測(cè)。而通過(guò)氣壓計(jì)作為壓力傳感器的方案，當(dāng)氣袋壓力比較小的時(shí)候，壓力變化很小，無(wú)法適應(yīng)小壓力的感知?？刂凭容^低。

2、自適應(yīng)支撐部件只能在人體準(zhǔn)備就緒后充氣到預(yù)定壓力，不能通過(guò)跟隨人體的運(yùn)動(dòng)來(lái)維持當(dāng)前的壓力。當(dāng)人體姿態(tài)發(fā)生變化時(shí)，身體與座椅的壓力隨之改變，支撐性發(fā)生改變，可能無(wú)法有效承托人體，易產(chǎn)生肌肉疲勞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種自適應(yīng)電容傳感器，包括座椅、電容傳感器，所述座椅內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電容傳感器，所述電容傳感器距離人體由遠(yuǎn)及近的方向依次層疊設(shè)置電極層、黏合層一、介電層、黏合層二和接地電極層，電極層和接地電極層兩層之間形成電容器，所述的接地電極層接地。

2、所述的介電層采用具有彈性的材料。

3、所述的介電層面積大于等于電極層面積和接地電極層面積。

4、所述的接地電極層面積大于電極層面積。

5、所述的電極層和接地電極層設(shè)有電極引腳，接地電極層的電極引腳匯總至總引腳。

6、調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：

7、s1、根據(jù)不同路況得到車輛的不同加速度值和顛簸力值而產(chǎn)生不同的壓力值，預(yù)設(shè)舒適壓力閾值；根據(jù)車輛顛簸產(chǎn)生的人體移動(dòng)而改變的壓力值，預(yù)設(shè)支撐強(qiáng)度閾值；根據(jù)不同人群，跟蹤人體離開(kāi)座椅觸發(fā)充氣而減少的壓力值，預(yù)設(shè)跟蹤靈敏度閾值；根據(jù)不同人群占用座椅產(chǎn)生的壓力值，預(yù)設(shè)占用座椅壓力閾值。

8、s2、讀取座椅占用傳感器，判斷座椅是否被占用，若判斷為是，則啟動(dòng)自適應(yīng)功能，若判斷為否，則不啟動(dòng)自適應(yīng)功能。

9、所述步驟自適應(yīng)功能，包括以下步驟：

10、s21、讀取電容傳感器數(shù)值并計(jì)算實(shí)時(shí)壓力值。

11、s22、判斷實(shí)時(shí)壓力值是否大于占用座椅閾值壓力值，若判斷為是，則進(jìn)行步驟s23；若判斷為否，則重復(fù)步驟s21。

12、s23、啟動(dòng)氣泵，對(duì)氣囊進(jìn)行充氣。

13、s24、判斷實(shí)時(shí)壓力值是否大于等于舒適壓力閾值，若判斷為是，則進(jìn)行步驟s25；若判斷為否，則重復(fù)步驟s23。

14、s25、氣泵停止充氣并鎖定。

15、s26、讀取電容傳感器數(shù)值，計(jì)算實(shí)時(shí)壓力值。具體公式同步驟s21。

16、s27、判斷實(shí)時(shí)壓力值減去支撐強(qiáng)度閾值是否大于舒適壓力閾值。若判斷為是，則進(jìn)行氣囊排氣功能，若判斷為否，則進(jìn)行步驟s28。

17、s28、判斷實(shí)時(shí)壓力值加上跟蹤靈敏度閾值是否小于舒適壓力閾值。若判斷為是，則進(jìn)行氣囊充氣功能，若判斷為否，則進(jìn)行步驟s29。

18、s29、轉(zhuǎn)換到保持狀態(tài)，維持氣囊充氣，回到步驟s26。

19、所述的s29中保持狀態(tài)的壓力閾值設(shè)有靜態(tài)模式和動(dòng)態(tài)模式，靜態(tài)模式下降低舒適壓力閾值，提高跟蹤靈敏度閾值；動(dòng)態(tài)模式下提高舒適壓力閾值，降低靈敏度閾值。

20、所述的步驟s21，計(jì)算電容器的電容，計(jì)算公式如下：c表示電容器的電容，“ε”表示介電常數(shù)，“s”表示電極層和接地電極層2相互覆蓋的面積，“d”表示電極層和接地電極層之間的距離，“π”是圓周率，“k”是靜電常數(shù)。通過(guò)電容的變化來(lái)計(jì)算壓力值。

21、所述的步驟s27中氣囊排氣功能，包括以下步驟：s41、氣囊進(jìn)行排氣。s42、判斷實(shí)時(shí)壓力是否小于舒適壓力閾值。若判斷為是，則進(jìn)行步驟s29，若判斷為否，則進(jìn)行步驟s43。s43、判斷氣囊是否已空。若判斷為是，則進(jìn)行步驟s29，若判斷為否，則進(jìn)行步驟s41。

22、所述的步驟s28中氣囊充氣功能，包括以下步驟：s31、啟動(dòng)氣泵，對(duì)氣囊進(jìn)行充氣。s32、判斷實(shí)時(shí)壓力值是否大于等于舒適壓力閾值。若判斷為是，則進(jìn)行步驟s29，若判斷為否，則進(jìn)行步驟s33。s33、判斷氣囊是否充滿。若判斷為是，則進(jìn)行步驟s29，若判斷為否，則進(jìn)行步驟s31。

23、本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，消除人體作為電極對(duì)電容傳感器的影響，提高探測(cè)精度，能更精確的控制壓力，相應(yīng)靈敏度更高，實(shí)時(shí)反饋人體和座椅的壓力變化，保持人體和座椅的壓力平衡。

技術(shù)特征：

1.一種自適應(yīng)電容傳感器，包括座椅、電容傳感器，其特征在于：所述座椅內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電容傳感器，所述電容傳感器距離人體由遠(yuǎn)及近的方向依次層疊設(shè)置電極層(3)、黏合層一(5)、介電層(1)、黏合層二(4)和接地電極層(2)，電極層(3)和接地電極層(2)兩層之間形成電容器，所述的接地電極層(2)接地。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)電容傳感器，其特征在于：所述的介電層(1)采用具有彈性的材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)電容傳感器，其特征在于：所述的介電層(1)面積大于等于電極層(3)面積和接地電極層(2)面積。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)電容傳感器，其特征在于：所述的接地電極層(2)面積大于電極層(3)面積。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)電容傳感器，其特征在于：所述的電極層(3)和接地電極層(2)設(shè)有電極引腳(6)，接地電極層(2)的電極引腳(6)匯總至總引腳(7)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)電容傳感器的調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自適應(yīng)電容傳感器及其調(diào)節(jié)方法，其特征在于：所述的步驟s21，計(jì)算電容器的電容，計(jì)算公式如下：c表示電容器的電容，“ε”表示介電常數(shù)，“s”表示電極層和接地電極層2相互覆蓋的面積，“d”表示電極層(3)和接地電極層(2)之間的距離，“π”是圓周率，“k”是靜電常數(shù)。通過(guò)電容的變化來(lái)計(jì)算壓力值。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自適應(yīng)電容傳感器及其調(diào)節(jié)方法，其特征在于：所述的步驟s27中氣囊排氣功能，包括以下步驟：s41、氣囊進(jìn)行排氣。s42、判斷實(shí)時(shí)壓力是否等于舒適壓力閾值。若判斷為是，則進(jìn)行步驟s29，若判斷為否，則進(jìn)行步驟s43。s43、判斷氣囊是否已空。若判斷為是，則進(jìn)行步驟s29，若判斷為否，則進(jìn)行步驟s41。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自適應(yīng)電容傳感器及其調(diào)節(jié)方法，其特征在于：所述的步驟s28中氣囊充氣功能，包括以下步驟：s31、啟動(dòng)氣泵，對(duì)氣囊進(jìn)行充氣。s32、判斷實(shí)時(shí)壓力值是否大于等于舒適壓力閾值。若判斷為是，則進(jìn)行步驟s29，若判斷為否，則進(jìn)行步驟s33。s33、判斷氣囊是否充滿。若判斷為是，則進(jìn)行步驟s29，若判斷為否，則進(jìn)行步驟s31。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自適應(yīng)電容傳感器及其調(diào)節(jié)方法，其特征在于：所述的步驟s29中保持狀態(tài)的壓力閾值設(shè)有靜態(tài)模式和動(dòng)態(tài)模式，靜態(tài)模式下降低舒適壓力閾值，提高跟蹤靈敏度閾值；動(dòng)態(tài)模式下提高舒適壓力閾值，降低靈敏度閾值。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及座椅技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種自適應(yīng)電容傳感器及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)，座椅內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電容傳感器，電容傳感器距離人體由遠(yuǎn)及近的方向依次層疊設(shè)置電極層、黏合層一、介電層、黏合層二和接地電極層，電極層和接地電極層兩層之間形成電容器，接地電極層接地。調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：S1、預(yù)設(shè)舒適壓力閾值；預(yù)設(shè)支撐強(qiáng)度閾值；預(yù)設(shè)跟蹤靈敏度閾值；預(yù)設(shè)占用座椅壓力閾值。S2、讀取座椅占用傳感器，判斷座椅是否被占用，若判斷為是，則啟動(dòng)自適應(yīng)功能。同現(xiàn)有技術(shù)相比，消除人體作為電極對(duì)電容傳感器的影響，提高探測(cè)精度，能更精確的控制壓力，相應(yīng)靈敏度更高，實(shí)時(shí)反饋人體和座椅的壓力變化，保持人體和座椅的壓力平衡。

技術(shù)研發(fā)人員：王朋,伍慧敏,宋曉鋒,梁海龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：捷溫汽車系統(tǒng)（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15