汽车座椅的智能化分析

汽车座椅的智能化分析

贾云龙,唐怡博 

诺博汽车系统有限公司  河北省保定市  071000

摘要：汽车智能调节系统不仅可以提高用户的舒适性，而且可以促进汽车技术现代化发展。座椅模块是实现座椅调节以及实现座椅舒适性调节的重要控制单元，是实现座椅智能化的前提。智能汽车座椅调节系统可以有效防止因驾驶和操作环境不当而带来的潜在道路安全风险，使用户的出行更加方便、环保。本文探讨了汽车座椅的智能化分析。

关键词：汽车；座椅；智能化

前言：传统汽车电子电气架构可分为：动力总成、行驶安全系统、车身控制以及娱乐信息系统等4大部分，其中车身舒适系统与娱乐信息系统将会在现代汽车中得到更快的发展，新技术的迭代要比底盘动力系统及主动安全系统快一个周期，网络化、智能化首当其冲的就是舒适和娱乐系统。

1.汽车座椅的功能

为了满足消费者基本的乘坐需求，汽车座椅具有各种调节功能和舒适性功能。

1.1位置调节功能

同一款汽车座椅需要满足身高和体型不一样的消费者的驾驶和乘坐需求，而且每个消费者的驾驶习惯也不尽相同，所以应具备调节乘坐位置的功能，包括座椅前后调节功能、座椅高度调节功能、座椅角度调节功能、头枕上下调节功能等。这些调节功能可以通过手动或者电动调节机构来实现。

1.2腰部支撑功能

长时间单一姿势的驾驶乘坐，会使驾乘人员感到不适，所以一些车型的座椅配备了腰托功能。座椅腰托的学名是座椅腰部支撑。腰托具有调节座椅靠背腰部上下和前后型面的功能。在长时间乘坐座椅的过程中，通过调节腰托，改变靠背腰部区域的表面形状，使之贴合人体腰部曲线，改善人体靠背的压力分布，缓解疲劳感。

1.3按摩功能

为了能更加有效地缓解疲劳感，部分座椅配备了按摩功能。按摩的方式有三种：机械式，振动式，气袋式。座椅按摩功能通过周期性地调节和改变座椅型面对人体的支撑位置和支撑力度来改变驾乘人员身体受力的情况，实现减轻疲劳感的功能。

1.4腿部支撑功能

为了缓解在长期驾驶的过程中，腿部姿势单一导致的酸疼不适，很多高档汽车座椅配备了腿部支撑功能。在车内空间有限的情况下，为了满足人体工程学的要求，汽车座椅腿部支撑功能一般是由座椅结构内部的电动或者气动系统来实现的。在电机或者气动系统的作用下，座椅骨架中的腿托支撑机构按照乘客需求改变位置和角度，实现对不同位置的乘客小腿的支撑，减轻单一坐姿位置导致的腿部不适感。

1.5加热功能

中国跨越五个气候带，气候差异大。个别地方年度最高最低温差能达到60℃以上。为了提高座椅的适用性，适应低温工况，座椅配备了加热功能。一般可以在座椅上布置加热垫来实现座椅加热功能。加热垫有两种常见布置方式：一种是将加热元件粘贴在发泡零件上；另一种是将加热元件缝合在座椅面套夹层中。加热元件布置了带有加热丝的无纺布，打开车内座椅加热开关后加热丝通电，根据焦耳定律，加热丝电阻产生热量，使座椅在短时间内逐渐升温。一般在加热垫内设置有温度传感器，可以监控座椅温度的变化，从而控制加热元件的通电和断电，保持座椅加热的温度处于合适的范围。

1.6通风功能

汽车在夏天烈日暴晒的情况下，车内和座椅表面的温度可以达到50℃以上。为了提高座椅的适用性，座椅配备了通风功能来适应高温工况。座椅通风功能可以通过制造座椅和人体接触表面的空气流动，增加人体表面汗液的蒸发，降低人体表面温度，使乘客有凉爽的感觉。通风功能有两种实现方式，一种是吸风，一种是吹风。座椅通风的原理是利用风扇向座椅内部吸入或者排出空气，使空气从座椅发泡和面套上的通风孔中流出或者流入，实现通风功能。

2.汽车座椅研究现状

随着人们对汽车安全要求不断提高，需要使汽车座椅更加具有安全性和智能性。根据目前汽车座椅研究成果，不仅要提升汽车性能，同时要不断出台新的汽车安全法规。并不断优化星级分类制度，与鞭打测试有效的融合，同时增加对后排乘车人员的考核内容，最后将ESC主动安全设备配置，进行评分测评。

从2015年开始，依照现有的评价系统，通过对C-NCAP的更新，不断优化和有效增加评价制度，并体现在四个内容的改变：（1）对鞭打试验进行优化和调整，使评价更加合理；（2）将驾乘人员受到撞击的保护考核，从两个方面进行细化；（3）将安全装置配置，进行分项调节；（4）在考核内容中，添加预防火灾评定。在人们不断增强的安全意识，和我国相关法律法规的规范中，使得汽车座椅对安全性和智能性的要求不断提高。在对座椅进行设计时，要考虑驾乘人员的实用性，要防止安全功能受到影响。

另外，要产生舒适安全的使用环境，这就凸显出智能性的优势，可以有效缓解驾驶时出现疲劳，同时会防止可能出现的错误操作。当汽车行驶过程中，会由于不同的运动方式，对产生很大的作用力，使得汽车座椅结构受到损害，这样就会导致驾乘人员受到伤害。这就要求汽车座椅能够具有一定的韧性，能够为驾乘人员受到惯性冲击时，降低受到的伤害。在设计座椅时，要将强度参数变化进行处理，不仅要减少原有材料的消耗，同时也能达到强度的要求，并且延长使用寿命。

3.汽车座椅智能化应用

3.1汽车座椅智能化在主动安全上的应用

根据交通事故统计，超过1/4的交通事故是由驾驶员分心引起的，大多数事故是车辆偏离原来的道路，从而导致安全事故发生。为此，国家交通管理局专门制定了许多法律法规，如禁止司机在开车时使用手机。宝马开发了一种“振动警告系统”，用于警告用户车道偏离。通用汽车公司开发了一种坐垫振动提醒的功能，即Haptic振动，该功能已应用于许多车型中。在不影响正常驾驶舒适性和耐久性的情况下，在座垫两侧通过振动让驾驶员有触觉感知，达到提醒作用，并使用触觉指示驾驶偏离的方向，以便实现更有效的提醒作用，让驾驶员快速认识到当前的驾驶偏离状况。

3.2座椅智能化在提升座椅功能方面的应用

汽车座椅具有多种调节功能，座椅骨架可以在8个或更多方向上进行调整。为了实现座椅更高的舒适性，整个座椅设计了更多的调节功能，其中大部分都实现了电动化调节。除了上述调节功能外，座椅还具有加热、通风和按摩等功能部件，大幅度提高了用户的驾驶体验，并且各类功能的需求度还在不断提高。自熄加热系统包括加热控制模块、加热器开关、自熄加热垫等，加热器开关通过加热控制模块连接至自熄加热垫的银粉电极层，由于使用了银粉，这种电热垫非常昂贵。目前，随着模块变得更智能，这些昂贵的电热垫逐渐消失。通过计算和评估电流和电阻变化，提前切断电源，避免自燃。

3.3座椅智能化在提升车内空气质量方面的应用

国家颁布了“乘用车内空气质量评价指南”后，座椅由于用料复杂，外观要求高，空气质量问题首当其冲。但在这方面，相信主流的汽车和座椅厂家都会迎难而上，在选材和控制挥发物等方面积极满足国家的法律法规。然而，车内的空气质量仍然会受到影响，因为用户们会在不知不觉中将高挥发性物质带入车内。座椅智能化模块集成空气质量检测功能，能够在座舱区的空气质量超过标准时，提醒驾驶员打开空调进行空气净化或开窗户通风。

4.结束语：

综上所述，随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已经成为出行和经济发展的重要工具。为减少不断出现的交通事故，需要在汽车中，安装科学安全的汽车座椅。另外，要产生舒适安全的使用环境，这就凸显出智能性的优势，可以有效缓解驾驶时出现疲劳，同时会防止可能出现的错误操作，为今后的汽车发展做出积极的贡献。

参考文献：

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[2]姜义阳，刘志坚，邝炳涛.汽车座椅在汽车安全中的运用及改进建议[J].黑龙江科技信息.2015（32）：118.

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