西南石油大学王金获国家专利权
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龙图腾网获悉西南石油大学申请的专利一种座椅尺寸的主动调节方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115944183B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310043698.4,技术领域涉及:A47C7/62;该发明授权一种座椅尺寸的主动调节方法是由王金设计研发完成,并于2023-01-29向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种座椅尺寸的主动调节方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种座椅尺寸的主动调节方法,座椅包括可调节的座板、靠背、腰靠和颈靠,座椅通过压力传感系统采集设置于座椅表面对应人体各部位的压力传感器采集压力信号;通过座椅感知控制系统对压力信号进行识别提取分析,匹配不同体型的不同舒适座椅尺寸,在不同的坐姿模式下,采用不同的调整步骤,达到将座椅的支撑性能尺寸主动调节至舒适座椅尺寸的目标。本发明利用多种压力算法分析多组采集的压力信号的压力分布和变化特征,用以识别乘坐者体型和坐姿状态及变化趋势,主动对座椅尺寸进行舒适性调节,增加了乘坐者的舒适感,不仅避免了多类型传感器导致的传感通道和多维信息融合的复杂性,还减少了传感器使用成本和计算时间。
本发明授权一种座椅尺寸的主动调节方法在权利要求书中公布了:1.一种座椅尺寸的主动调节方法,座椅包括可调节的座板和靠背,所述靠背在腰部和颈部分别设有可调节的腰靠和颈靠,其特征在于,还包括: 压力传感系统,用于实时采集所述座椅上人体不同体位的压力数值,其包括设置在所述座椅表面上人体不同体位的若干压力传感器; 座椅感知控制系统,用于感知、分析、映射压力信号和控制电机调整座椅尺寸;所述座椅感知控制系统还包括依次电连接的压力分析模块、映射模型以及所述电机控制模块,所述压力传感器与所述压力分析模块电连接; 调节系统,用于根据接收到的所述电机控制模块传递的电机控制信号来调节座椅不同部位的尺寸,所述调节系统与所述电机控制模块电连接; 基于所述座椅,其尺寸的主动调节方法包括以下步骤: S1:通过所述压力分析模块接收实时压力数值并识别座椅表面压力分布特征,包括压力变化的幅度和频率,通过所述压力分析模块判断坐姿模式,并确定舒适压力分布目标; S2:通过所述映射模型实现舒适压力分布目标向舒适座椅尺寸映射转化,得舒适座椅尺寸;所述映射模型按照坐姿模式分类存储了舒适压力分布目标和对应的舒适座椅尺寸 S3:将舒适座椅尺寸传送至所述电机控制模块,所述电机控制模块获得当前座椅尺寸,并将舒适座椅尺寸与当前座椅尺寸进行对比,计算对应达到舒适座椅尺寸的不同部位的电压信号; S4:所述电机控制模块将不同部位的电压信号传输至所述调节系统中,通过所述调节系统调节所述座椅的支撑性能尺寸至舒适座椅尺寸; 所述坐姿模式包括首次乘坐时提供舒适的初始座椅支撑性能尺寸调节、乘坐过程中随乘坐时间增加的座椅定时调节、乘坐过程中面临身体局部不适的座椅主动调节以及乘坐过程中面临全身不适的座椅主动调节,对应为第一调节模式、第二调节模式、第三调节模式以及第四调节模式,所述压力分析模块根据收集的不同部位的所述压力传感器采集的压力信息判断坐姿模式分别处于第一、二、三或四调节模式; 当所述座椅通电启动时,自动进入第一调节模式; 之后每30秒,通过所述压力分析模块的压力算法D,判断是否产生局部不适,如是,进入第三调节模式; 每2分钟,通过所述压力分析模块的压力算法H,判断是否产生全身不适,如是,进入第四调节模式; 每30分钟,通过所述压力分析模块的压力算法D,判断是否在30分钟内全身舒适,如是,进入第二调节模式; 通过所述第一、二、三和四调节模式,分别计算舒适压力分布目标,并根据舒适压力分布目标,将所述座椅的支撑性能尺寸调整至舒适座椅尺寸; 所述压力算法D为对比30秒内某个压力传感器压力数值变化幅度到20%以上并且变化频率3次以上的,被判定为压力变化部位不舒适,反之则没有不舒适; 所述压力算法H为对比座椅的多个压力传感器在2分钟内压力数值变化幅度20%以上和变化频率3次以上,则判定全身不适;并且根据不同部位的压力变化幅度,筛选压力变化最大的部位; 所述压力分析模块判断坐姿模式为所述第一调节模式时的主动调节方法为依次执行以下步骤: 步骤S1-1:通过所述压力分析模块的压力算法A和压力算法B,实现乘坐者体型和对应的舒适静态压力分布识别,舒适压力分布目标为舒适静态压力分布; 步骤S2、S3和S4,座椅支撑性能尺寸调整至舒适座椅尺寸,第一调节模式结束; 其中所述压力算法A为通过多个所述压力传感器采集的压力数值预测乘坐者体型的神经网络模型,在该神经网络模型中利用坐姿状态下的静态压力分布识别乘坐者的体型特征; 压力算法B为不同体型特征对应的舒适静态压力分布,通过压力算法A输入不同的体型参数,获得对应的舒适静态压力分布; 所述压力分析模块判断坐姿模式为第二调节模式时的主动调节方法为依次执行以下步骤: 步骤S1-2:通过所述压力分析模块的压力算法E,启动时间序列上的下一个压力分布目标,预测乘坐者的舒适压力分布; 步骤S2、S3和S4,座椅支撑性能尺寸调整至舒适座椅尺寸,第二调节模式结束; 所述压力算法E是在30分钟为节点的时间序列上,预设的不同体型乘坐者的舒适人椅压力数值; 所述压力分析模块判断坐姿模式为第三调节模式时的主动调节方法为依次执行以下步骤: 步骤S1-3:通过所述压力分析模块的压力算法F,得到不舒适人体部位的舒适压力分布目标; 步骤S2、S3、S4; 步骤S5:在局部压力被调整后2分钟内,通过所述压力分析模块的压力算法D,判断当前坐姿是否存在不适,为是时,通过所述压力分析模块的压力算法G,再次预测座椅局部调节的目标压力分布,返回步骤S2;为否时,座椅调整至舒适座椅尺寸,第三调节模式结束; 其中所述压力算法F筛选压力变化幅度最大的人体部位,得到不舒适人体部位的目标压力分布,其选自压力算法F1或压力算法F2; 所述压力算法F1进行压力数值变化幅度识别,当压力数值变化幅度在20%-40%之间,如果过去30分钟该部位压力值处于乘坐者对应部位舒适压力分布区间的数值高位,即舒适压力数值区间百分比的后50%,则判定该身体部位趋向于低压力数值,即当前压力区间百分比-25%;如果过去30分钟该部位压力值处于乘坐者对应部位舒适压力分布区间的数值低位,即舒适压力区间百分比的前50%,则判定该身体部位趋向于高压力数值,即当前压力区间百分比+25%; 所述压力算法F2进行压力数值变化幅度识别,当压力数值变化幅度在大于40%,如果过去30分钟该部位压力值处于乘坐者对应部位舒适压力分布区间的数值高位,即舒适压力数值区间百分比的后50%,则判定该身体部位趋向于低压力数值,即当前压力区间百分比-50%;如果过去30分钟该部位压力值处于乘坐者对应部位舒适压力分布区间的数值低位,即舒适压力数值区间百分比的前50%,则判定该身体部位趋向于高压力数值,即当前压力数值区间百分比+50%; 所述压力算法G:如果当前体压分布处于舒适压力分布区间的数值高位,即舒适压力数值区间百分比后25%,则规划每2分钟该身体部位压力数值依次降低百分比的25%,直至无法再次降低25%时,压力数值增加至舒适压力区间百分比的100%,并依次降低百分比的25%,直至百分比的1%; 所述压力分析模块判断坐姿模式为所述第四调节模式时的主动调节方法为依次执行以下步骤: 步骤S1-4:分析压力变化幅度最大的部位,通过所述压力分析模块的压力算法F,得到压力变化幅度最大部位的目标压力分布,舒适压力分布目标为压力变化幅度最大部位的目标压力分布; 步骤S2; 步骤S2-1:根据压力变化幅度最大部位的舒适座椅尺寸,通过所述压力分析模块的压力算法I,得到其他部位的座椅尺寸; 步骤S3、S4; S6:在座椅支撑性能尺寸被调整后2分钟内,通过所述压力分析模块的压力算法D,判断当前坐姿是否存在不适,若为是,执行S7;若为否,则座椅支撑尺寸调整至最终的舒适座椅尺寸,第四调节模式结束; S7:通过所述压力分析模块的压力算法G,确定压力变化幅度最大的座椅部位再次调节的目标压力分布,依次执行步骤S2、S3、S4,并返回S6; 所述压力算法I包括多个所述座椅的支撑性能尺寸的关联函数,根据压力变化幅度最大部位的舒适座椅尺寸,通过所述关联函数,得其余的座椅支撑性能尺寸; 所述压力算法G:如果当前体压分布处于舒适压力分布区间的数值高位,即舒适压力数值区间百分比后25%,则规划每2分钟该身体部位压力数值依次降低百分比的25%,直至无法再次降低25%时,压力数值增加至舒适压力区间百分比的100%,并依次降低百分比的25%,直至百分比的1%。
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