一种用于座椅的加热制冷控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于座椅的加热制冷控制系统，包括风扇、半导体能量装置、管道系统以及控制电路；其中，风扇、半导体能量装置以及管道系统依次连接，半导体能量装置用于把电能转换为热能，对风扇产生的空气进行加热或者制冷；控制电路包括：中央控制单元、温度传感单元以及触摸输入单元，其中，中央控制单元分别与温度传感单元和触摸输入单元连接。本实用新型具有以下有益效果：采用触摸控制技术，使得加热制冷系统的控制操作更加便捷；采用重力传感技术，使得加热制冷系统的工作更加智能，且节能环保；对管道系统的结构做了全新设计，提升了加热制冷效果，且降低能耗。
【专利说明】一种用于座椅的加热制冷控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于温度控制【技术领域】，具体涉及一种用于座椅的加热制冷控制系统。
【背景技术】
[0002]人们长期坐在沙发等座椅上看电视或者休闲休息时，会因为沙发表面在冬天时冰冷，受冻；夏天时炎热，潮湿，闷热而感到不舒适；就算在家里有空调的情况下，也不能使沙发局部加热或者制冷；另外，空调温度不能使家庭中每个成员感到舒适，因为每个人对温度的感受不同，同样的环境，有的人感觉炎热，有的人感觉寒冷。现有技术中已有一些具有加热制冷功能的座椅，但是加热制冷功能的控制方式并不智能，且现有的管道系统有缺陷，使得加热制冷效果不佳，因此，有必要对现有的加热制冷座椅的控制系统进行改进。
实用新型内容
[0003]为了克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种新型的用于座椅的加热制冷控制系统。具体的技术方案如下:
[0004]一种用于座椅的加热制冷控制系统，包括风扇、半导体能量装置、管道系统以及控制电路；其中，风扇、半导体能量装置以及管道系统依次连接；控制电路包括:中央控制单元、温度传感单元、触摸输入单元以及重力传感单元，其中，中央控制单元分别与温度传感单元、触摸输入单元以及重力传感单元连接；
[0005]中央控制单元包括一主控E⑶芯片；触摸输入单元内设有依次连接的触摸屏、转换芯片以及触摸CPU芯片，触摸CPU芯片通过RS232串行通信方式与主控E⑶芯片连接；
[0006]重力感应单兀包括一重力传感器，重力传感器设置于座椅的坐垫内。
[0007]作为优化方案，主控E⑶芯片的型号为S9S08DZ60FMLF ;转换芯片的型号为MAX232ACSE ;触摸CPU芯片为32位RISC CPU芯片；温度传感单元包括一温度传感器，温度传感器为负温度系数热敏电阻。
[0008]作为优化方案，主控E⑶芯片内集成EEPROM储存器，EEPROM储存器用于存储记忆参数；主控ECU芯片内集成无线通信模块，用于接收来自外部控制设备的操作指令。
[0009]作为优化方案，半导体能量装置套设在一壳体装置中，壳体装置设有安装口、出风口和废气口 ；半导体能量装置的一端与风扇连接，半导体能量装置的另一端伸入安装口中并固定连接，出风口与管道系统连接；其中，安装口和废气口呈椭圆形，出风口呈圆形。
[0010]作为优化方案，管道系统包括依次连接的导管、分流海绵以及导流海绵；其中，分流海绵的横截面呈网状，导流海绵上均布有导流孔。
[0011]作为优化方案，导管由TPE材料吹塑制成，其横截面呈中部收缩、两端对称状。
[0012]作为优化方案，导管为弹簧管，导管的外部设有一隔热层，隔热层采用超声波焊接工艺包裹在导管的外部。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0014](I)采用触摸控制技术，使得加热制冷系统的控制操作更加便捷；
[0015](2)采用重力传感技术，使得加热制冷系统的工作更加智能，且节能环保；
[0016](3)对管道系统的结构做了全新设计，提升了加热制冷效果，且降低能耗；
[0017](4)对连接半导体能量装置和管道系统的壳体装置的结构进行了改进，使得本加热制冷系统在座椅中的安装更加简单易行。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为实用新型提供的加热制冷控制系统的结构示意图；
[0019]图2为控制电路的结构框图；
[0020]图3为中央控制单元的电路原理图；
[0021 ] 图4 (I)、图4 (2)为触摸输入单元示意图；
[0022]图5为转换芯片的电路原理图；
[0023]图6为加热制冷控制系统安装在沙发上的主视图；
[0024]图7为加热制冷控制系统安装在沙发上的俯视图；
[0025]图8为加热制冷控制系统安装在沙发上的剖视图；
[0026]图9为壳体装置的结构示意图；
[0027]图10为导管的剖面图；
[0028]图11为导管外部的结构示意图；
[0029]图12为分流海绵的结构示意图；
[0030]图13为导流海绵的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图以实施例的方式详细描述本实用新型。
[0032]实施例1:
[0033]如图1所示，一种用于座椅的加热制冷控制系统，包括风扇2、半导体能量装置3、管道系统以及控制电路。其中，风扇2、半导体能量装置3以及管道系统依次连接，半导体能量装置3用于把电能转换为热能，对风扇2产生的空气进行加热或者制冷。
[0034]如图2所示，控制电路包括:中央控制单元11、温度传感单元12、触摸输入单元13以及重力感应单元14，其中，中央控制单元11分别与温度传感单元12、触摸输入单元13以及重力感应单元14连接。
[0035]温度传感单元12用于检测周围环境的温度，并将检测到的当前温度值发送给中央控制单元11。触摸输入单元13用于输入操作指令，并将操作指令发送给中央控制单元U。其中，操作指令包括系统开关、温度设置、湿度设置、风速设置、风压设置等指令。中央控制单元11用于根据操作指令以及采集到的当前温度值控制风扇2和半导体能量装置3的工作。重力感应单元14用于感知座椅上是否有人，并根据判断结果发送相应的开关信号给中央控制单元11 ;中央控制单元11根据开关信号控制整个加热制冷控制系统的开关。重力感应单兀14包括一重力传感器,在实际应用中，重力传感器设置于座椅的坐垫内。
[0036]如图3所示，在本实施例中，中央控制单元11包括一型号为S9S08DZ60FMLF的主控E⑶芯片，对应于图3中的芯片U3。其中，主控E⑶芯片U3的引脚11和12用于与触摸输入单元13连接，实现中央控制单元11与触摸输入单元13之间的通信；主控E⑶芯片U3的引脚35、37、39和41用于与重力传感单元14连接，用于接收来自重力传感单元14的开关信号；主控E⑶芯片U3的引脚I和3用于与温度传感单元12连接，用于获取当前温度值；主控E⑶芯片U3的引脚分别用于与风扇2和半导体能量装置3连接，实现对风扇2和半导体能量装置3的控制。主控ECU芯片U3的引脚15(M0T_DEN)、引脚10 (MOT_DSEL)、引脚 3 (MOT_IS)、引脚 16 (M0T_IN0)、引脚 9 (ΜΟΤ_ΙΝ1)、引脚 23 (VSPO)以及引脚 24 (VSPl)分别与风扇2的驱动芯片连接，用于控制风扇2的工作。主控E⑶芯片U3的引脚28(PWR_IN0)、引脚 31(PWR_IN1)、引脚 32(PWR_IN2)、引脚 37 (PWR_IS0)、引脚 38 (PWR_IS1)、引脚 39 (PWR_IS2)以及引脚27(PWR_INH)分别与半导体能量装置3的驱动芯片连接，用于发送PWM信号，控制所述半导体能量装置3制冷或加热。
[0037]在本实施例中，温度传感单元12采用负温度系数(NTC)热敏电阻作为温度传感器，具体可以采用型号为NCP18WB473F1SRB的热敏电阻，但不限于此，具体型号可根据实际情况进行选择。所述当前温度值以电压信号的形式传送到主控E⑶芯片。
[0038]风扇2包括一型号为BTS5120-2EKA的风扇驱动芯片，用于驱动风扇；主控E⑶芯片U3通过发送一电压信号到该风扇驱动芯片，实现对风扇的风速和风压的控制。半导体能量装置3包括一型号为BTN8960TA的能量驱动芯片，用于驱动半导体能量装置；主控E⑶芯片U3通过发送一 PWM信号到该能量驱动芯片，实现对温度、湿度的控制。
[0039]如图4(1)、图4(2)所示，触摸输入单元13内设有依次连接的触摸屏、转换芯片以及触摸CPU芯片，触摸CPU芯片通过RS232串行通信方式与主控E⑶芯片连接。在本实施例中，触摸CPU芯片通过9pin针的串口管脚与主控E⑶芯片连接，9pin针的串口管脚排列图见表I，在本实施例中，触摸CPU芯片通过TxD和RTS两个端口与主控E⑶芯片实现数据通信。
[0040]表I
[0041]
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[0042]触摸输入单元13的工作原理如下:触摸屏根据用户的触摸动作输出相应的电信号，转换芯片将电信号转换为数字信号，CPU芯片对数字信号进行处理，输出操作指令到主控E⑶芯片。在本实施例中，CPU芯片采用32位的RISC CPU芯片；转换芯片的型号为MAX232ACSE，对应于图5中的U2，转换芯片U2的引脚T2IN和R2IN用于接收触摸屏产生的电信号，转换芯片U2的引脚T20UT和R20UT用于输出转换后的数字信号。
[0043]在本实施例中，主控E⑶芯片内集成EEPROM储存器，预留该EEPROM储存器中的一部分用于存储记忆参数。记忆参数包括用户上次坐在沙发上时设置的温度、湿度、风速、风压等参数信息。
[0044]此外，中央控制单元还包括无线通信模块，该无线通信模块集成在主控E⑶芯片的内部，该无线通信模块用于接收来自外部控制设备的操作指令，主控ECU芯片根据操作指令对系统的工作状态进行调整。外部控制设备可以是手机、遥控器或者其他移动终端。
[0045]图6-图8给出了一种将本实施例提供的控制系统安装在沙发上的实施方式，风扇2和半导体能量装置3设置在沙发的底部，管道系统设置在沙发的海绵坐垫中，也可在对应于沙发椅背的位置再设一套风扇2、半导体能量装置3以及管道系统。控制电路可根据需要设置在沙发中的任意位置，触摸屏设置在沙发扶手上，便于操作。
[0046]如图9所示，半导体能量装置3装设在一壳体装置31中，壳体装置31设有安装口51、出风口 52和废气口 53，半导体能量装置3 —端与风扇2连接，半导体能量装置3的另一端通过安装口 51伸入到壳体装置31中并固定，出风口 52与管道系统连接；半导体能量装置3将制热或制冷后的空气由出风口 52输入到管道系统中，将废气由废气口 53排出。在实际应用中，废气口 53与废气导管连接，通过该废气导管将废气排出。其中，安装口 51和废气口 53呈椭圆形，出风口 52呈圆形，独特的圆形设计可以使沙发海绵的开孔工艺结构简单、易于加工，更有利于沙发的安装和沙发制造厂对海绵的制造。出风口 52的中部设有一个导流板521，该导流板521使风扇吹出的风更加均匀的从圆孔吹出，有利于提高加热制冷的效果。
[0047]为了提升加热制冷效果，且降低能耗，本实施例对管道系统做出了改进。管道系统包括依次连接的导管41、分流海绵42以及导流海绵43。其中，导流管41有两种实施方式，第一种实施方式为，导管41由TPE材料吹塑制成，其横截面呈中部收缩、两端对称状，类似于⑴状，如图10所示。由于沙发使用时会产生形变，导管41必须采用较软易弯折的材料，尽管TPE材料不会影响沙发的舒适性，但是人使用沙发造成变形大时，导管41的弯折会堵塞出气，影响空气风量，而本实施方式提供的特殊的导管横截面能够有效防止此种情况的发生，可以使导管41在弯折过程中最大程度的降低分压损失，降低能耗。此外，导管41可由保温系数高的材料制成，能最大程度减少加热或者制冷的风在经过管道时的能量损失。第二种实施方式为，如图11所示，导管41为弹簧管，导管41的外部设有一隔热层411，隔热层411采用超声波焊接工艺包裹在导管41的外部。在实际应用中，隔热层411可采用PU材料。由于沙发及类似的座椅在使用时都会发生较大形变，采用传统的导管时，一旦座椅发生形变容易造成风道堵塞，使用弹簧管可以很好地解决该问题；且采用超声波焊接工艺包裹弹簧，能够很好的密封弹簧管，不会导致风量减小，降低能耗。
[0048]如图12所示，分流海绵42的横截面呈网状，可以使加热或者制冷的空气均匀的分配到导流海绵43上。如图13所示，导流海绵43上均布有导流孔，经过分流海绵42分流的空气只能通过导流海绵43上的导流孔散发到坐垫或椅背表面，导流海绵43的其他位置并不透气。上述管道系统的结构设计使沙发表面的温度也均匀一致，给用户最舒适的沙发体验。
[0049]在本实施例中，可以采用薄片型的重力传感器，将重力传感器与分流海绵42以及导流海绵43粘合为一个整体，能比较准确地获得重力感应的数据，且不会影响座椅的舒适性。
[0050]下面对利用上述控制系统对座椅进行加热制冷的工作原理和操作步骤进行说明:
[0051]首先，利用所述重力感应单元感知座椅上是否有人，并根据判断结果发送相应的开关信号给所述中央控制单元；利用所述中央控制单元接收所述开关信号，并根据所述开关信号控制整个加热制冷控制系统的开关。系统开启时，所述中央控制单元读取所述记忆参数，并根据所述记忆参数控制整个加热制冷控制系统的工作。
[0052]然后，利用所述触摸输入单元中的触摸屏输入操作指令，并将输入的操作指令发送给所述中央控制单元。其中，操作指令包括系统开关、温度设置、湿度设置、风速设置、风压设置等指令。
[0053]其次，利用所述温度传感单元检测周围环境的温度，并将采集到的当前温度值发送给所述中央控制单元。
[0054]最后，利用所述中央控制单元接收所述操作指令，并根据所述操作指令以及采集到的所述当前温度值控制所述风扇和所述半导体能量装置的工作。控制所述风扇和所述半导体能量装置的工作，具体包括:利用所述中央控制单元根据操作指令以及当前温度值输出一 PWM信号到所述半导体能量装置，控制所述半导体能量装置的工作；同时输出一电压信号到所述风扇控制所述风扇的工作。利用所述中央控制单元统计所述操作指令的设置情况，将设置最频繁的参数作为记忆参数并进行储存。
[0055]以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于座椅的加热制冷控制系统，其特征在于，包括风扇、半导体能量装置、管道系统以及控制电路；其中，所述风扇、所述半导体能量装置以及所述管道系统依次连接；所述控制电路包括:中央控制单元、温度传感单元、触摸输入单元以及重力传感单元，其中，所述中央控制单元分别与所述温度传感单元、所述触摸输入单元以及所述重力传感单元连接； 所述中央控制单元包括一主控E⑶芯片；所述触摸输入单元内设有依次连接的触摸屏、转换芯片以及触摸CPU芯片，所述触摸CPU芯片通过RS232串行通信方式与所述主控E⑶芯片连接； 所述重力传感单元包括一重力传感器，所述重力传感器设置于所述座椅的坐垫内。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述主控ECU芯片的型号为S9S08DZ60FIMLF ;所述转换芯片的型号为MAX232ACSE ;所述触摸CPU芯片为32位RISC CPU芯片；所述温度传感单元包括一温度传感器，所述温度传感器为负温度系数热敏电阻。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述主控ECU芯片内集成EEPROM储存器，所述EEPROM储存器用于存储记忆参数；所述主控E⑶芯片内集成无线通信模块，用于接收来自外部控制设备的操作指令。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述半导体能量装置套设在一壳体装置中，所述壳体装置设有安装口、出风口和废气口 ；所述半导体能量装置的一端与所述风扇连接，所述半导体能量装置的另一端伸入所述安装口中并固定连接，所述出风口与所述管道系统连接；其中，所述安装口和所述废气口呈椭圆形，所述出风口呈圆形，所述出风口设有导流板。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述管道系统包括依次连接的导管、分流海绵以及导流海绵；其中，所述分流海绵的横截面呈网状，所述导流海绵上均布有导流孔。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述导管由TPE材料吹塑制成，其横截面呈中部收缩、两端对称状。
7.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述导管为弹簧管，所述导管的外部设有一隔热层，所述隔热层采用超声波焊接工艺包裹在所述导管的外部。
【文档编号】A47C7/74GK204015694SQ201420135273
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】聂大卫, 袁理 申请人:上海乔马电子科技有限公司