智能型幼儿机车安全座椅及其使用方法与流程

本发明涉及机车座椅，是一种智能型幼儿机车安全座椅及其使用方法。

背景技术：

幼儿机车安全座椅是一种主要针对幼儿或儿童安全而设计的座椅，其主要用于摩托车、电瓶车等机车上。现有的幼儿机车安全座椅一般包括座椅、靠背、头枕、护栏、扶手、安全带等结构，以尽可能保证幼儿乘坐的舒适性和安全性。但现有的幼儿安全座椅，乘坐空间范围的调节仍然较为局限，大都仅能实现靠背、头枕的角度调节，而较难对扶手长度、宽度、角度等进行调节。除此以外，现有机车安全座椅的功能相对较为单一。为此，有待对现有的幼儿机车安全座椅调节结构，以及功能方面进行改进。

技术实现要素：

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种智能型幼儿机车安全座椅及其使用方法，使其解决现有同类安全座椅可调性欠佳，功能较为单一的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种智能型幼儿机车安全座椅，其主体为带有椅背的座椅本体，其结构要点在于所述椅背两侧设有三个自由度调节的扶手机构，扶手机构包括扶手、电动推杆、伸缩杆、旋转支架、调节支架、第一电机组件、第二电机组件；所述三个自由度调节包括：

用于调节椅背两侧扶手长度的第一自由度结构，所述扶手固定于伸缩杆的活动段杆部，伸缩杆一端与所述旋转支架固定，另一端与所述电动推杆的推杆端铰接，电动推杆的另一端与所述旋转支架的铰接座形成铰接，所述电动推杆、伸缩杆、旋转支架三者呈三角形分布。

用于调节椅背两侧扶手由椅背两侧摆转至椅背背部的第二自由度结构，所述调节支架内设有第一电机组件，第一电机组件包括第一电机、涡轮a、蜗杆a、轴杆，所述第一电机输出端连接蜗杆a，蜗杆a与涡轮a传动连接，涡轮a固定连接轴杆，即第一电机带动轴杆旋转；轴杆的两端伸出所述调节支架的上、下两端并固定连接所述旋转支架，即旋转支架以所述轴杆为摆轴相对于调节支架形成摆转。

用于调节椅背两侧扶手之间相对宽度的第三自由度结构，所述调节支架与所述椅背侧面之间设有第二电机组件，第二电机组件包括第二电机、螺杆、导向杆，所述导向杆固定于所述调节支架与椅背对应的一侧面，且调节支架该侧面设有螺纹孔，所述第二电机固定于所述椅背内，第二电机输出端固定连接螺杆，螺杆伸出椅背侧面与所述调节支架的螺纹孔螺纹传动连接，所述椅背设有与所述导向杆伸缩导向配合的杆孔。

通过上述三个自由度调节，实现扶手机构的宽度、长度和角度的调整，以适应不同体型的人群进行乘坐使用，保障乘坐的舒适性和安全性。

所述椅背顶部设有两个自由度调节的头枕机构，头枕机构包括头枕、支架、伸缩电机、翻转电机、涡轮b、蜗杆b，所述椅背顶部设有适配支架伸缩的槽腔，槽腔底部固定所述伸缩电机，伸缩电机的输出端为螺纹杆，螺纹杆与所述支架底部的螺纹孔螺纹传动连接，所述支架顶部固定所述翻转电机，且支架顶部与头枕铰接，铰接轴固定连接涡轮b，所述翻转电机输出端固定连接蜗杆b，蜗杆b与涡轮b传动连接，即翻转电机转动时带动头枕相对于支架旋转。通过上述结构，方便头枕的高度和角度调节，以提高使用的舒适性。

所述头枕由后侧至头枕两侧延伸设有护枕。通过该结构，提高对头部的防护作用。

所述护枕两侧设有安全气囊机构。通过该结构，进一步提高对头部的防护作用。

所述护枕设有可翻转伸出的折叠式晴雨罩，即护枕内设有装入折叠式晴雨罩的内腔，折叠式晴雨罩与护枕两侧形成铰接，当折叠式晴雨罩翻转伸出时，对所述座椅本体位置形成遮雨遮阳状态。通过该结构，实现遮雨遮阳的目的。

所述第一电机、第二电机、伸缩电机、翻转电机均由同一控制器控制，且分别对应设有控制按钮。通过该结构，方便各电机的控制调节。

所述座椅本体的坐部设有压力感应器，所述椅背设有加热器和温度感应器，所述扶手设有安全气囊机构和碰撞感应器，所述扶手、椅背部位设有led警示灯和光敏感测器，所述压力感应器、加热器、温度感应器、安全气囊机构、碰撞感应器、led警示灯、光敏感测器均电连接所述控制器。通过上述结构，提高对乘员的防护性，以及提高环境光线欠佳时行车的安全性。

该智能型幼儿机车安全座椅的工作方法包括以下步骤：

step1：开始；

step2：设定各电机的初始位状态；

step3：选择手动模式或自动模式，若选择手动模式，则执行step4；若选择自动模式，则执行step7；

step4：通过控制按钮控制各电机工作，使扶手机构和头枕机构达到所需的工位状态；

step5：是否结束设定，若是，则执行step12；若否，则执行step3；

step6：通过压力感测器感测座椅本体的坐部压力，判定是否检测到乘员，若是，则执行step7；若否，则执行step5；

step7：光敏感测器、碰撞感测器、温度感测器开启感应，并将感测信号与预设值进行比较；

step8：是否结束驾乘，若是，则执行step12；若否，则执行step9；

step9：感测信号是否落入预设范围值内，若是，则返回执行step7；若否，则执行step10；

step10：控制led警示灯、安全气囊机构、加热器实现相应功能状态；

step11：感测信号是否恢复预设范围值内，若是，则返回执行step7；若否，则继续执行step10；

step12：结束。

本发明的优点在于：能够根据乘员体型不同而调整扶手机构和头枕，从而提高乘坐的舒适性，且带有辅助安全机构，能够提高行车和乘坐的安全性，适合作为各类机车安全座椅使用，或同类座椅结构的改进。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明局部结构爆炸示意图。

图3是本发明扶手机构部分爆炸结构示意图。

图4是本发明扶手机构的第二自由度传动结构示意图。

图5是本发明的安全气囊机构结构示意图。

图6是本发明椅背与头枕之间的自由度结构示意图。

图7是本发明晴雨罩打开状态的结构示意图。

图8是本发明的控制原理参考图。

图9是本发明的方法流程示意图。

图中序号及名称为：1、座椅本体，2、椅背，201、杆孔，202、槽腔，203、限位滑孔，3、头枕，301、护枕，4、折叠式晴雨罩，5扶手，6、电动推杆，7、伸缩杆，8、旋转支架，801、铰接座，802、连接板，9、调节支架，901、导向杆，902、旋转限位部，10、第一电机，11、压力感测器，12、led警示灯，13、安全气囊机构，1301、充气发生器，1302、气囊，14、第二电机，15、螺杆，16、蜗杆a，17、涡轮a，18、轴杆，19、伸缩电机，20、支架，21、翻转电机，22、蜗杆b，23、涡轮。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。

如图1-8所示，该智能型幼儿机车安全座椅的主体为带有椅背2的座椅本体1，椅背两侧设有三个自由度调节的扶手机构，椅背顶部设有两个自由度调节的头枕机构。扶手机构包括扶手5、电动推杆6、伸缩杆7、旋转支架8、调节支架9、第一电机组件、第二电机组件。三个自由度调节包括：一、用于调节椅背两侧扶手长度的第一自由度结构，扶手固定于伸缩杆的活动段杆部，伸缩杆固定段端部与旋转支架固定，活动段端部与电动推杆的推杆端铰接，电动推杆的另一端与旋转支架的铰接座801形成铰接，电动推杆、伸缩杆、旋转支架三者呈三角形分布。其调节的原理为：电动推杆的推杆带动伸缩杆伸缩，从而实现扶手长度的调节。且电动推杆推动同时，电动推杆相对于旋转支架的铰接部位形成摆转，适配上述伸缩杆长度的调节。

二、用于调节椅背2两侧扶手5由椅背两侧摆转至椅背背部的第二自由度结构，调节支架内设有第一电机组件，第一电机组件包括第一电机10、涡轮a17、蜗杆a16、轴杆18，第一电机输出端连接蜗杆a，蜗杆a与涡轮a传动连接，轴杆为多边形杆，且上端为上限位头，上述旋转支架8的上、下两端均设有外凸的连接板802，且连接板上均设有与轴杆配合的多边形孔，旋转支架上、下两端的连接板分别限位于上述调节支架9的上下两端，轴杆由旋转支架上端连接板穿接至调节支架内部，并与调节支架内的涡轮a穿接固定，再由调节支架下端穿出后穿接旋转支架下端的连接板，轴杆穿接下端连接板的多边形孔后套接下限位头，下限位头与轴杆之间通过插销锁紧固定。其调节的原理为：由第一电机带动蜗杆a转动，蜗杆a带动涡轮a和轴杆旋转，轴杆带动旋转支架旋转，旋转支架带动扶手由椅背侧面至椅背背部之间摆转调节。

三、用于调节椅背2两侧扶手5之间相对宽度的第三自由度结构，调节支架9与椅背侧面之间设有第二电机组件，第二电机组件包括第二电机14、螺杆15、导向杆901，导向杆固定于调节支架9与椅背侧面相对的一侧面，且调节支架该侧面设有螺纹孔，第二电机固定于椅背内，第二电机输出端固定连接螺杆，螺杆伸出椅背侧面与调节支架的螺纹孔螺纹传动连接，椅背设有与导向杆伸缩导向配合的杆孔201，且椅背背面设有与杆孔相通的限位滑孔203，限位滑孔内设有与所述导向杆的杆部插接的限位销，即通过限位销在限位滑孔内限位滑动，从而限定导向杆相对于杆孔伸缩滑动的行程。

椅背2顶部设有两个自由度调节的头枕机构，头枕机构包括头枕3、支架20、伸缩电机19、翻转电机21、涡轮b23、蜗杆b22，椅背顶部设有适配支架伸缩的槽腔202，槽腔底部固定伸缩电机，伸缩电机的输出端为螺纹杆，螺纹杆与支架底部的螺纹孔螺纹传动连接，通过伸缩电机转动，带动螺纹杆与螺纹孔传动配合，实现支架的升降运动，从而带动头枕升降调节。支架顶部固定翻转电机，且支架顶部与头枕铰接，铰接轴固定连接涡轮b，翻转电机输出端固定连接蜗杆b，蜗杆b与涡轮b传动连接，通过翻转电机转动，带动头枕相对于支架旋转，实现头枕的角度调节。

为了提高头枕3的防护性能，头枕由后侧至头枕两侧延伸设有护枕301，护枕两侧设有安全气囊机构13。

为了方便实现遮雨遮阳，上述护枕301设有可翻转伸出的折叠式晴雨罩4，护枕内设有装入折叠式晴雨罩的内腔，折叠式晴雨罩与护枕两侧形成铰接。当折叠式晴雨罩翻转伸出时，对座椅本体位置形成遮雨遮阳状态。

为了方便扶手5和头枕3调节使用，上述扶手机构和头枕机构的第一电机10、第二电机14、伸缩电机19、翻转电机21均由同一控制器控制，且分别对应设有控制按钮，通过控制按钮控制各电机工作状态。

为了进一步提高该安全座椅的乘坐舒适性和安全性，座椅本体的坐部设有压力感应器11，椅背设有加热器和温度感应器，扶手设有安全气囊机构13和碰撞感应器，扶手5、椅背2部位设有led警示灯12和光敏感测器，压力感应器、加热器、温度感应器、安全气囊机构、碰撞感应器、led警示灯、光敏感测器均电连接同一控制器，由控制器实现各功能的智能控制调节。

如图9所示，该智能型幼儿机车安全座椅的工作方法包括以下步骤：

step1：开始；

step2：设定扶手机构、头枕机构中的各电机达到初始位状态；

step3：选择手动模式或自动模式，若选择手动模式，则执行step4；若选择自动模式，则执行step7；

step4：通过控制按钮控制各电机工作，使扶手机构和头枕机构达到所需的工位状态；

step5：是否结束设定，若是，则执行step12；若否，则执行step3；

step6：通过压力感测器11感测座椅本体1的坐部压力，判定是否检测到乘员，若是，则执行step7；若否，则执行step5；

step7：光敏感测器、碰撞感测器、温度感测器开启感应，并将感测信号与预设值进行比较；

step8：是否结束驾乘，若是，则执行step12；若否，则执行step9；

step9：感测信号是否落入预设范围值内，若是，则返回执行step7；若否，则执行step10；

step10：控制led警示灯12、安全气囊机构13、加热器实现相应功能状态；

step11：感测信号是否恢复预设范围值内，若是，则返回执行step7；若否，则继续执行step10；

step12：结束。