一种气悬浮座椅的控制系统及气悬浮座椅的制作方法

本发明涉及控制系统领域，尤其是涉及一种气悬浮座椅的控制系统及气悬浮座椅。

背景技术：

现有技术中的升降座椅依靠的是机械传动的方式，例如，请参见图1，包括固定板1＇、升降板2＇和设置于固定板1＇和升降板2＇之间的剪刀叉机构3＇，剪刀叉机构3＇同一侧的上端和下端通过滑轨与升降板2＇和固定板1＇滑动连接，另一侧与升降板2＇和固定板1＇固定连接，动力机构设置于升降板2＇和剪刀叉机构3＇之间用于带动升降板2＇相对于固定板1＇上升，动力机构不限定为手动、电动、气动等。又例如；

专利申请号为02228327.7的专利公开了一种空气悬浮式减震座椅。其设置有空气弹簧和气动调节系统，该技术方案的目的是为了解决机械悬浮式升降座椅的减震性能差的问题,仅能实现上升和下降功能，功能单一，自动化程度不足。

专利申请号为201120115779.3的专利公开了一种车辆座椅和气悬浮机构。其在传统的具有剪刀叉结构的升降座椅的基础上增加了空气弹簧、控制凸轮和空气控制阀，控制凸轮根据用户重量的不同而相应地改变位置，进而控制空气控制阀，以使空气弹簧充气或者放气，从而达到“悬浮”的功能，该“悬浮”功能使得不同体重的人群在使用该座椅时能够始终在某一平衡位置上下一定范围内浮动。该专利通过机械控制的方式实现了“悬浮”功能,但是该专利通过机械方式控制,实现的功能有限,自动化程度不足。

上述升降座椅通过机械控制的方式实现了座椅的升降功能，但是功能较为单一，不能实现其他的功能，例如：速降、回位、位置记忆等，自动化程度不足。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种气悬浮座椅的控制系统，以解决现有技术中的升降座椅的控制系统依靠机械控制、功能单一和自动化程度不足的问题。

本发明的目的之二在于提供一种气悬浮座椅，以解决现有技术中的升降座椅依靠机械控制、功能单一和自动化程度不足的问题。

针对目的之一，

本发明公开了一种气悬浮座椅的控制系统，包括位置传感器、ECU、电磁阀组和人机接口；

所述位置传感器，与所述ECU相连接，用于检测位置变化量，根据所述位置变化量得到位置信号，并将所述位置信号发送给所述ECU；

所述ECU，用于接收所述位置传感器发送的所述位置信号和/或人机接口发送的控制信号，根据所述位置信号和/或所述控制信号获取对应的控制指令，并将所述控制指令发送至所述电磁阀组；

所述电磁阀组，分别与所述ECU和空气弹簧相连接，用于接收所述ECU发送的所述控制指令，并根据所述控制指令控制所述空气弹簧，以使所述空气弹簧进行充气或放气。

更进一步地，

所述人机接口发送的控制信号至少包括升降信号；

所述ECU接收所述升降信号并根据所述升降信号获取所述升降信号对应的升降指令；

所述电磁阀组，根据所述升降指令控制所述空气弹簧。

更进一步地，

所述人机接口发送的控制信号至少包括速降信号,所述位置信号为当前位置信号；

所述ECU接收所述速降信号和所述位置传感器发送的所述当前位置信号，并根据所述速降信号和所述当前位置信号获取对应的速降指令；

所述电磁阀组，根据所述速降指令控制所述空气弹簧进行放气，直至所述气悬浮座椅下降到最低位置。

更进一步地，

所述人机接口发送的控制信号至少包括回位信号；

所述ECU，接收所述回位信号和提取所述当前位置信号，并根据所述回位信号和所述当前位置信号获取回位指令；

所述电磁阀组，根据所述回位指令控制所述空气弹簧进行充气，直至所述气悬浮座椅回位至所述当前位置信号对应的位置。

更进一步地，

所述ECU用于采集平衡位置的平衡位置信号，并记录所述平衡位置信号，所述平衡位置通过人机接口发送的升降信号获得；

所述ECU还用于接收实时位置的实时位置信号，并判断所述实时位置信号与所述平衡位置信号之间的偏离信号是否超出预设的信号阈值，如果超出，则向所述电磁阀组发出控制指令，使所述电磁阀组根据所述控制指令控制所述空气弹簧。

更进一步地，

所述ECU在所述实时位置信号高于所述平衡位置信号，且所述实时位置信号与所述平衡位置信号之间的所述偏离信号超过所述预设的信号阈值的情况下，向所述电磁阀组发出控制指令，以使所述电磁阀组根据所述控制指令控制所述空气弹簧。

更进一步地，

所述ECU在所述平衡位置信号高于所述实时位置信号，且所述实时位置信号与所述平衡位置信号之间的偏离信号超过所述预设的信号阈值的情况下，向所述电磁阀组发出控制指令，以使所述电磁阀组根据所述控制指令控制所述空气弹簧。

更进一步地，

所述人机接口发送的控制信号至少包括记忆信号；

所述ECU获取所述记忆信号，并采集所述位置传感器发送的设定位置对应的位置信号，所述设定位置通过人机接口发送的升降信号获得；

所述ECU在再次获取所述记忆信号时，根据所述记忆信号和所述设定位置对应的位置信号获取控制指令，以使所述电磁阀组根据所述控制指令控制所述空气弹簧进行充气或放气，直至所述气悬浮座椅调整到所述设定位置。

更进一步地，

所述人机接口发送的升降信号至少包括无极升降信号和/或档位升降信号。

针对目的之二，

本发明公开了一种气悬浮座椅，包括气悬浮座椅的控制系统，还包括上导槽、下导槽和剪刀叉升降组件，所述剪刀叉升降组件设置于所述上导槽和所述下导槽之间，并与所述上导槽和所述下导槽滑动连接，所述空气弹簧设置于所述剪刀叉升降组件的内部用于带动所述剪刀叉升降组件上升或者下降，所述气悬浮座椅的控制系统用于控制所述空气弹簧。

结合以上技术方案，由于本发明提供的一种气悬浮座椅设置有气悬浮座椅的控制系统，空气弹簧在其控制下，可实现充气或者放气，空气弹簧的充气或者放气可以带动剪刀叉升降组件上升或者下降。又由于该气悬浮座椅的控制系统可通过不同的控制指令控制空气弹簧充气或者放气的幅度，从而，气悬浮座椅在不同的控制指令下可实现升降、速降、回位、位置记忆以及悬浮功能，因而，本发明提供的气悬浮座椅功能多样、自动化程度较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的升降座椅的结构示意图；

图2为本发明提供的气悬浮座椅的控制系统的工作原理图；

图3为本发明提供的气悬浮座椅的结构示意图；

图4为本发明提供的气悬浮座椅的侧视图；

图5为本发明提供的气悬浮座椅的俯视图。

附图标记：

1-上导槽； 2-下导槽； 3-剪刀叉升降组件；

4-空气弹簧； 31-第一支撑板； 32-第二支撑板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例的核心在于提供一种气悬浮座椅的控制系统，气悬浮座椅在其控制下，可实现上升和下降功能，具体而言，

包括位置传感器、ECU(电子控制单元Electronic Control Unit)、电磁阀组和人机接口。

其中，位置传感器，与ECU相连接，用于检测位置变化量，根据位置变化量得到位置信号，并将位置信号发送给ECU。

其中，ECU，用于接收位置传感器发送的位置信号和/或人机接口发送的控制信号，根据位置信号和/或控制信号获取对应的控制指令，并将控制指令发送至电磁阀组；

其中，电磁阀组，分别与ECU和空气弹簧4相连接，用于接收ECU发送的控制指令，并根据控制指令控制空气弹簧4，以使空气弹簧4进行充气或放气。

为实现气悬浮座椅的升降功能，本实施例提供的一种气悬浮座椅的控制系统中的人机接口发送的控制信号至少包括升降信号，ECU接收升降信号并根据升降信号获取升降信号对应的升降指令；电磁阀组根据升降指令控制空气弹簧4，以使空气弹簧4充气或者放气。需要说明的是，空气弹簧4为该气悬浮座椅的动力机构，用于带动气悬浮座椅上升或者下降，当空气弹簧4充气时，气悬浮座椅上升，当空气弹簧4放气时，气悬浮座椅下降。

更为具体地，气悬浮座椅的上升是这样实现的：

升降信号包括有上升信号，当ECU接收上升信号，并根据上升信号获取上升信号对应的上升指令，电磁阀组接收上升指令并控制空气弹簧4，以使空气弹簧4充气上升，直至上升至设定位置，从而实现气悬浮座椅的上升，其中，设定位置由用户任意选择。

更为具体地，气悬浮座椅的下降是这样实现的：

升降信号包括有下降信号，当ECU接收下降信号，并根据下降信号获取下降信号对应的下降指令，电磁阀组接收下降指令并控制空气弹簧4，以使空气弹簧4放气下降，直至下降至设定位置，从而实现了气悬浮座椅的下降，其中，设定位置由用户任意选择。

在使用过程中:

当用户落座于气悬浮座椅上，可通过人机接口控制升降座椅的上升或下降，以方便用户找寻最舒适的使用高度。具体而言，当用户需要气悬浮座椅上升时，通过人机接口发送上升信号至ECU，ECU控制空气弹簧4充气以带动气悬浮座椅上升，直至上升至适宜高度。当用户希望气悬浮座椅下降时，通过人机接口发送下降信号至ECU，ECU控制空气弹簧4放气以带动气悬浮座椅下降，直至下降至适宜高度。

需要说明的是，人机接口的结构形式不限定为无极开关、档位开关、按钮或者触屏等。人机接口的位置优选设置在升降座椅的左侧或右侧的靠前的位置，以便于用户操控。可以理解的是，人机接口其他结构形式的变形也应在本发明要求保护的范围之内。

实施例2

本实施例的核心在于提供一种气悬浮座椅的控制系统，气悬浮座椅在其控制下，可实现速降功能，具体而言，

包括位置传感器、电子控制单元ECU、电磁阀组和人机接口。

其中，位置传感器，与ECU相连接，用于检测位置变化量，根据位置变化量得到位置信号，并将位置信号发送给ECU。

其中，ECU，用于接收位置传感器发送的位置信号和/或人机接口发送的控制信号，根据位置信号和/或控制信号获取对应的控制指令，并将控制指令发送给电磁阀组。

其中，电磁阀组，分别与ECU和空气弹簧4相连接，用于接收ECU发送的控制指令，并根据控制指令控制空气弹簧4，以使空气弹簧4进行充气或放气。

在气悬浮座椅的使用过程中，一些弱势群体，例如小孩、老人、残障人士等，直接且快速地从具有一定高度的气悬浮座椅中离开较为困难。为解决上述问题，本实施例提供的气悬浮座椅的控制系统设置有速降功能。

具体而言，

人机接口发送的控制信号至少包括速降信号,其中，位置信号为当前位置信号。ECU接收人机接口发送的速降信号和位置传感器发送的当前位置信号，并根据速降信号和当前位置信号获取对应的速降指令。电磁阀组，根据速降指令控制空气弹簧4进行放气，直至气悬浮座椅下降到最低位置。当气悬浮座椅下降到最低位置后，人机接口停止发送速降信号，气悬浮座椅停止速降动作，由此，实现了气悬浮座椅的速降功能。

实施例3

本实施例的核心在于提供一种气悬浮座椅的控制系统，气悬浮座椅在其控制下，可实现回位功能。本实施例基于实施例2，本实施例提供的回位功能须在实施例2提供的速降功能完成之后进行，具体而言，

包括位置传感器、电子控制单元ECU、电磁阀组和人机接口。

其中，位置传感器，与ECU相连接，用于检测位置变化量，根据位置变化量得到位置信号，并将位置信号发送给ECU。

其中，ECU，用于接收位置传感器发送的位置信号和/或人机接口发送的控制信号，根据位置信号和/或控制信号获取对应的控制指令，并将控制指令发送给电磁阀组。

其中，电磁阀组，分别与ECU和空气弹簧4相连接，用于接收ECU发送的控制指令，并根据控制指令控制空气弹簧4，以使空气弹簧4进行充气或放气。

在气悬浮座椅的使用过程中，在先用户通过人机接口发送速降信号使得气悬浮座椅处于最低位置，在后用户落座于该气悬浮座椅后需要将该气悬浮座椅上升到速降前的位置。基于以上考量，本实施例提供的气悬浮座椅的控制系统中，人机接口发送的控制信号至少包括回位信号，其中，位置信号为当前位置信号。人机接口发送回位信号至ECU，ECU接收回位信号和位置传感器发送的当前位置信号，并根据回位信号和当前位置信号获取对应的回位指令；电磁阀组，根据回位指令控制空气弹簧4进行放气，直至气悬浮座椅下降到最低位置，当气悬浮座椅回位至速降前的位置时，气悬浮座椅停止回位动作。由此，实现了气悬浮座椅的回位功能，用户可以通过人机接口将气悬浮座椅从最低位置回位至速降前的位置。

实施例4

本实施例的核心在于提供一种气悬浮座椅的控制系统，气悬浮座椅在其控制下，可以实现悬浮功能，具体而言，

包括位置传感器、电子控制单元ECU、电磁阀组和人机接口。

其中，位置传感器，与ECU相连接，用于检测位置变化量，根据位置变化量得到位置信号，并将位置信号发送给ECU。

其中，ECU，用于接收位置传感器发送的位置信号和/或人机接口发送的控制信号，根据位置信号和/或控制信号获取对应的控制指令，并将控制指令发送给电磁阀组。

其中，电磁阀组，分别与ECU和空气弹簧4相连接，用于接收ECU发送的控制指令，并根据控制指令控制空气弹簧4，以使空气弹簧4进行充气或放气。

在行车前，用户调整气悬浮座椅到平衡位置以满足舒适性的需求，该平衡位置可通过人机接口发送的升降信号获得。例如，当用户落座于气悬浮座椅后，在需要升高气悬浮座椅时，通过人机接口发送上升信号，控制气悬浮座椅上升直至到达平衡位置；当用户落座于气悬浮座椅后，需要降低气悬浮座椅时，通过人机接口发送下降信号，控制气悬浮座椅下降直至到达平衡位置。行车前，ECU采集平衡位置的平衡位置信号，并记录平衡位置信号。

在行车过程中，气悬浮座椅会随着路况的不平整而上下颠簸，此时，位置传感器采集的实时位置信号会偏离平衡位置信号，ECU接收实时位置的实时位置信号，并判断实时位置信号与平衡位置信号之间的偏离信号是否超出预设的信号阈值，如果超出，则向电磁阀组发出控制指令，使电磁阀组根据控制指令控制空气弹簧4，以使空气弹簧4上升或下降。

更为具体地，

ECU在实时位置信号高于平衡位置信号，且实时位置信号与平衡位置信号之间的偏离信号超过预设的信号阈值的情况下，向电磁阀组发出控制指令，以使电磁阀组根据控制指令控制空气弹簧4，空气弹簧4放气下降。

ECU在平衡位置高于实时位置，且实时位置信号与平衡位置信号之间的偏离信号超过预设的信号阈值的情况下，向电磁阀组发出控制指令，以使电磁阀组根据控制指令控制空气弹簧4，空气弹簧4充气上升。

本实施例提供的气悬浮座椅的控制系统可以保证气悬浮座椅在平衡位置上下一定范围内浮动，当浮动超出了预设的信号阈值，ECU向电磁阀组发出控制指令，电磁阀组根据控制指令控制空气弹簧4上升或者下降，由此，实现了气悬浮座椅的悬浮功能，气悬浮座椅始终在平衡位置的上下一定范围内浮动。

实施例5

本实施例的核心在于提供一种气悬浮座椅的控制系统，气悬浮座椅在其控制下，可实现记忆功能，具体而言，

在气悬浮座椅的使用过程中，针对用户对某些位置的偏好，人机接口发送的控制信号至少包括记忆信号。在用户首次通过人机接口发送记忆信号至ECU时，ECU采集位置传感器发送的设定位置对应的位置信号。在用户再次通过人机接口发送记忆信号至ECU时，ECU根据记忆信号和设定位置对应的位置信号获取控制指令，以使电磁阀组根据控制指令控制空气弹簧进行充气或放气，直至气悬浮座椅调整到设定位置。需要说明的是，设定位置通过人机接口发送升降信号获得。关于如何实现设定位置的具体过程可参照实施例1，在此不再赘述。

更为具体地，

ECU获取记忆信号，并采集位置传感器发送的设定位置对应的位置信号，设定位置通过人机接口发送的升降信号获得；

ECU在再次获取记忆信号时，根据记忆信号和设定位置对应的位置信号获取控制指令，以使电磁阀组根据控制指令控制空气弹簧进行充气或放气，直至气悬浮座椅调整到设定位置。

作为本实施例的示例性实施例，该气悬浮座椅控制系统可通过人机接口发送多个记忆信号，即可设置多个记忆位置以满足不同用户的使用需求。

实施例6

本实施例的核心在于提供一种气悬浮座椅，该气悬浮座椅包括有气悬浮座椅的控制系统，该气悬浮座椅的控制系统的具体工作原理可参见实施例1至实施例5，在此不再赘述。

还包括有上导槽1、下导槽2和剪刀叉升降组件3，剪刀叉升降组件3设置于上导槽1和下导槽2之间，并与上导槽1和下导槽2滑动连接，空气弹簧4设置于剪刀叉升降组件3的内部用于带动剪刀叉升降组件3上升或者下降，气悬浮座椅的控制系统用于控制空气弹簧充气或放气。其中，气悬浮座椅的控制系统可集成设置于气悬浮座椅的边侧，也可以分设于气悬浮座椅的不同位置。

更为具体地，

剪刀叉升降组件3包括第一支撑板31和第二支撑板32，第一支撑板31和第二支撑板32的中部通过轴铰接。第一支撑板31上端与上导槽1铰接，第一支撑板31下端与下导槽2滑动连接，第二支撑板32上端与上导槽1滑动连接，第二支撑板32下端与下导槽2铰接，第一支撑板31和第二支撑板32与上导槽1或下导槽2的滑动连接的位置位于气悬浮座椅的同一侧。第一支撑板31和第二支撑板32在靠近座椅前方的位置与上导槽1和下导槽2铰接，第一支撑板31和第二支撑板32在靠近座椅后方的位置与上导槽1和下导槽2滑动连接。在气悬浮座椅上升过程中，第一支撑板31的下部和第二支撑板32的上部会分别沿着下导槽2和上导槽1向气悬浮座椅的前方滑动，第一支撑板31和第二支撑板32之间的夹角减小，第一支撑板31和第二支撑板32上端所在的平面上升，从而实现了气悬浮座椅的上升。在气悬浮座椅下降过程中，第一支撑板31的下部和第二支撑板32的上部会分别沿着下导槽2和上导槽1向气悬浮座椅的后方滑动，第一支撑板31和第二支撑板32之间的夹角变大，第一支撑板31和第二支撑板32上端所在的平面下降，从而实现了气悬浮座椅的下降。需要说明的是，该实施例的座椅前方是指用户落座于气悬浮座椅后的用户的前方，该实施例的座椅后方是指用户落座于气悬浮座椅后的用户的后方。

需要说明的是，设置有两个剪刀叉升降组件3，两个剪刀叉升降组件3分设于气悬浮座椅的两侧，用于形成稳定地支撑力。

为了限制气悬浮座椅的最低位置，优选地，在上导槽1和下导槽2之间设置有限位块，该限位块的下端与下导槽2固定连接，限位块的上端与上导槽1可分离，当气悬浮座椅下降至上导槽1与限位块相抵时，上导槽1停止下降，此时，气悬浮座椅所对应的位置为最低位置。

为了减轻气悬浮座椅在上升或者下降过程中的震感，优选地，在气悬浮座椅内部设置有阻尼器，以吸收气悬浮座椅的震动能量，提升用户体验。

本实施例提供的一种气悬浮座椅，由于设置有气悬浮座椅的控制系统，空气弹簧在其控制下，可实现充气或者放气，充气弹簧的充气或者放气可以带动剪刀叉升降组件3上升或者下降。又由于该气悬浮座椅的控制系统可通过不同的控制指令控制气悬浮座椅升降、速降、回位、记忆，以及悬浮，因而，本实施例提供的气悬浮座椅功能多样，自动化程度较高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。