检测装置、汽车安全带和汽车座椅的制作方法

1.本公开涉及汽车技术领域，特别涉及一种检测装置、汽车安全带和汽车座椅。


背景技术：

2.汽车智能化已成为汽车科技流的重要体现，汽车智能化主要体现在多功能性、多类型人机交互、智能显示技术、驾乘舒适性、便捷性和人体健康状态检测等方面。其中，人体健康状态检测是实现汽车智能化的重要方面之一。
3.相关技术中，人体健康状态检测主要是通过驾驶时间、光学摄像技术记录的驾驶行为来预判驾驶者是否属于疲劳驾驶。
4.然而，通过驾驶时间来判断是否属于疲劳驾驶，不能真实的反映驾驶者是否疲劳；而光学摄像技术记录的驾驶行为(如闭眼、眼球偏移、哈欠等)，属于通过对人体外观行为来判断驾驶者的疲劳程度，判断难度较高且准确性较差。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种检测装置、汽车安全带和汽车座椅，能检测判断出驾驶员的疲劳状态，实现人体健康状态检测的目的。所述技术方案如下：
6.本公开实施例提供了一种检测装置，所述检测装置包括：检测部，包括织物面料和压力感应元件，所述压力感应元件为柔性件，所述压力感应元件位于所述织物面料内；控制器，与所述压力感应元件电性连接，所述控制器位于所述织物面料外。
7.在本公开实施例的一种实现方式中，所述压力感应元件包括导线和压力感应材料层，所述压力感应材料层包覆所述导线，所述导线和所述控制器电性连接且形成通电回路。
8.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述导线包括多条第一导线，所述多条第一导线沿第一方向平行间隔排布在所述织物面料内，各所述第一导线均与所述控制器电性连接且形成通电回路。
9.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述导线还包括多条第二导线，所述多条第二导线沿第二方向平行间隔排布在所述织物面料内，各所述第一导线均与所述控制器电性连接且形成通电回路，所述第一方向和所述第二方向具有非零夹角。
10.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述织物面料包括依次层叠的底布层和表布层，所述压力感应元件位于所述底布层和所述表布层之间。
11.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述织物面料还包括功能层，所述功能层位于所述底布层和所述表布层之间，所述功能层和所述压力感应元件层叠布置，所述功能层包括缓冲材料层、阻燃材料层、粘结层和抗菌层中的至少一种。
12.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述检测装置还包括显示器，所述显示器与所述控制器电性连接。
13.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述检测装置还包括警报器，所述警报器与所述控制器电性连接。
14.本公开实施例提供了一种汽车安全带，所述汽车安全带包括如前文所述的检测装置。
15.本公开实施例提供了一种汽车座椅，所述汽车座椅包括如前文所述的检测装置。
16.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
17.本公开实施例提供的检测装置包括检测部和控制器，其中检测部包括织物面料和压力感应元件，压力感应元件设置在织物面料内，以便于借助织物面料与驾驶者接触。并且，压力感应元件为柔性件，设置在织物面料内能更好地适应织物面料的形状变化，贴附在人体上。由于人体在驾驶过程中表现出来的各种微小动作(如心跳、咀嚼、倾斜、哈欠、伸懒腰、喝水、说话、打电话、踩踏刹车、离合、换档等)，会给织物面料传递相应的压力。这样在织物面料接触驾驶者时，压力感应元件就能检测到人体接触织物面料部分的压力信号，而控制器与压力感应元件电性连接，从而能接收压力感应元件检测到的压力信号。因此，控制器可以根据压力信号判断出人体健康状态，实现人体健康状态检测的目的。
附图说明
18.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。
19.图1是本公开实施例提供的一种检测装置的结构示意图；
20.图2是本公开实施例提供的一种导线的结构示意图；
21.图3是本公开实施例提供的一种检测部的结构示意图；
22.图4是本公开实施例提供的一种检测部的层级示意图；
23.图5是本公开实施例提供的一种汽车安全带的示意图；
24.图6是本公开实施例提供的一种汽车座椅的示意图。
25.图中各标记说明如下：
26.1、检测部；11、织物面料；110、纤维线；111、底布层；112、表布层；113、功能层；12、压力感应元件；120、导线；121、第一导线；122、第二导线；130、压力感应材料层；
27.2、控制器；
28.31、显示器；32、警报器。
具体实施方式
29.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
30.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者
物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
31.图1是本公开实施例提供的一种检测装置的结构示意图。如图1所示，该检测装置包括：检测部1和控制器2。
32.如图1所示，检测部1包括织物面料11和压力感应元件12，压力感应元件12为柔性件，压力感应元件12位于织物面料11内。
33.如图1所示，控制器2与压力感应元件12电性连接，控制器位于织物面料外。
34.本公开实施例提供的检测装置包括检测部1和控制器2，其中检测部1包括织物面料11和压力感应元件12，压力感应元件12设置在织物面料11内，以便于借助织物面料11与驾驶者接触。并且，压力感应元件12为柔性件，设置在织物面料11内能更好地适应织物面料11的形状变化，贴附在人体上。由于人体在驾驶过程中表现出来的各种微小动作(如心跳、咀嚼、倾斜、哈欠、伸懒腰、喝水、说话、打电话、踩踏刹车、离合、换档等)时，会给织物面料11传递相应的压力。这样在织物面料11接触驾驶者时，压力感应元件12就能检测到人体接触织物面料11部分的压力信号，而控制器2与压力感应元件12电性连接，从而能接收压力感应元件12检测到的压力信号。因此，控制器2可以根据压力信号判断出人体健康状态，实现人体健康状态检测的目的。
35.本公开实施例中，控制器2可以是上位机，上位机与压力感应元件12电性连接，以接收压力感应元件12检测到织物面料11表面的压力信号。
36.其中，上位机内存储有压力信号与人体健康状态的关系算法，该关系算法可以基于大量试验获取的数据拟合得到。上位机接收压力感应元件12检测到的压力信号后，可以基于压力信号和关系算法，确定出与压力信号相对应的人体健康状态，从而判断出驾驶者此时是否处于疲劳状态。并且，上位机在基于压力信号确定出驾驶者处于疲劳状态后，还可以输出提示信号，以提醒驾驶者。
37.图2是本公开实施例提供的一种导线120的结构示意图。如图2所示，压力感应元件12包括导线120和压力感应材料层130，压力感应材料层130包覆导线120导线，导线120和控制器2电性连接且形成通电回路。
38.其中，压力感应材料层130是一种导电的高分子聚合物材料，压力感应材料内部结构在受外力作用时会发生重排，从而导致压力感应材料的电阻发生变化，在通电回路上施加恒定电压时，整个通电回路的电流就会发生变化。因此，在压力感应材料层130与人体接触的部分受压时，通电回路电流发生变化，此时控制器2接收到变化的电流值后，就能根据电流信号判断出人体健康状态，实现人体健康状态检测的目的。
39.示例性地，如图2所示，压力感应材料层130环绕包覆在导线120的外表面，以确保导线120上各区域受压时，均能感应到压力变化，从而让控制器2及时基于电流值判断出人体健康状态。
40.示例性地，该检测装置设置在汽车安全带上时，检测装置的织物面料11可以是汽车安全带的外表面料的部分区域或全部区域。其中，织物面料11可以位于汽车安全带上朝向人体胸部的一侧，以便于织物面料11能与人体直接接触，并通过内置的导线120检测反映压力变化的电路信号。
41.例如，驾驶者在驾驶过程中伸懒腰时，人体胸部位置相对于汽车安全带发生变化，并对汽车安全带产生一定的压力。此时导线外包覆的压力感应材料层130受压且电阻发生变化。由于在通电回路上施加的电压为恒定电压u，因此，与人体胸部接触的导线所在的通电回路的电流值会发生变化，如通电回路的电流值为i。
42.其中，控制器2可以接收到变化的电流值i后，基于电流值i，判断电流值i是否处于健康状态的电流取值范围内，若电流值i位于电流取值范围内，则判断驾驶者处于正常驾驶状态；若电流值i位于电流取值范围外，则判断驾驶者处于疲劳状态。
43.图3是本公开实施例提供的一种检测部1的结构示意图。如图3所示，导线120包括多条第一导线121，多条第一导线121沿第一方向a平行间隔排布在织物面料11内，各第一导线121均与控制器2电性连接且形成通电回路。
44.通过在织物面料11中设置多条第一导线121，并将多条第一导线121平行间隔排布，以使第一导线121能更加均匀地分布在织物面料11中。这样控制器2就能根据出现电流变化的第一导线121来判断出，织物面料11上具体发生压力变化的区域，以提高导线120的检测精度。
45.如图3所示，导线120还包括多条第二导线122，多条第二导线122沿第二方向b平行间隔排布在织物面料11内，各第一导线121均与控制器2电性连接且形成通电回路，第一方向a和第二方向b具有非零夹角。
46.示例性地，如图3所示，第一方向a和第二方向b具有90度的夹角，也即第一导线121和第二导线122相互垂直。
47.上述实现方式中，通过设置多条第二导线122，并将第二导线122平行间隔排布，以使第二导线122能更加均匀地分布在织物面料11中。由于第一导线121和第二导向之间具有非零夹角，所以就能在织物面料11中形成纵横交织呈网格状的导线120。这样当织物面料11上一处位置压力发生变化时，位于压力变化位置的附近的第一导线121和第二导线122均能感应到压力变化。而控制器2能确定电流变化的第一导线121和第二导线122，这样就能根据电流变化的第一导线121和第二导线122的交织点进一步锁定织物面料11上具体发生压力变化的区域，从而进一步提升导线120的检测精度。
48.可选地，第一导线121和第二导线122电性连接，在第一导线121和第二导线122交织的位置，第一导线121和第二导线122之间可以直接接触。也即，第一导线121搭接在第二导线122外。
49.可选地，第一导线121和第二导线122还可以相互绝缘。且第一导线121和第二导线122的压力感应材料层130外还包覆有绝缘层，例如，绝缘层可以是橡胶层。这样在第一导线121和第二导线122交织的位置，第一导线121和第二导线122相互搭接在一起即可。
50.图4是本公开实施例提供的一种检测部1的层级示意图。如图4所示，织物面料11包括依次层叠的底布层111和表布层112，压力感应元件12位于底布层111和表布层112之间。
51.本公开实施例中，织物面料11包括底布层111和表布层112，底布层111和表布层112将压力感应元件12包夹在其中，压力感应元件12固定在织物面料11内。
52.其中，底布层111和表布层112均可以是由棉、毛、丝、麻、化纤及其混纺纱作原料经编织而成的布状结构。
53.如图4所示，底布层111和表布层112之间包夹有导线120，且导线120中的第一导线
121和第二导线122纵横交织。
54.本公开实施例中，导线120为金属导线，且导线120是混入织物面料11的纤维线110中的。为确保织物面料11的使用性能，织物面料11还可以包括功能层113，功能层113位于底布层111和表布层112之间。
55.其中，功能层113包括缓冲材料层、阻燃材料层、粘结层和抗菌层中的至少一种。
56.示例性地，缓冲材料层可以是海绵层。由于海绵具有橡胶特性、弹力极好，因此，在织物面料11中设置海绵层能有效提升织物面料11的缓冲性能，以便于提高驾驶者的使用舒适度。
57.示例性地，阻燃材料层可以是芳纶、腈棉等阻燃面料制成的布层。通过在在织物面料11中设置阻燃材料层能改善织物面料11的防火性能。
58.示例性地，粘结层可以是涂覆于织物面料11中的粘胶涂层，粘胶涂层能加固导线120与织物面料11，以及其他功能层113与底布层111、表布层112之间的连接可靠性。
59.示例性地，抗菌层可以是抗菌面料制成的布层。抗菌面料具有良好的安全性，它可以有效去除织物上的细菌、真菌和霉菌，保持织物清洁，从而提高驾驶者的使用舒适度。
60.可选地，如图1所示，检测装置还包括显示器31，显示器31与控制器2电性连接。显示器31与控制器2电性连接，在控制器2基于压力感应元件12检测到的感应信号判断驾驶者的疲劳状态后，控制器2可以输出信号控制显示器31显示提示信息，以便于驾驶者了解当前的疲劳状态。
61.例如，当检测到驾驶者疲劳时，可以控制显示器31频繁闪烁或显示相应的图像提示驾驶者。
62.示例性地，显示器31可以是led(light emitting diode，发光二极管)显示屏。
63.可选地，如图1所示，检测装置还包括警报器32，警报器32与控制器2电性连接。警报器32与控制器2电性连接，在控制器2基于压力感应元件12检测到的感应信号判断驾驶者的疲劳状态后，控制器2可以输出信号控制警报器32发出报警信息，以便于提醒驾驶者。
64.示例性地，警报器32可以是扬声器。当检测到驾驶者疲劳时，可以控制扬声器发声提示音以提示驾驶者。
65.本公开实施例提供了一种汽车安全带，图5是本公开实施例提供的一种汽车安全带的示意图。如图5所示，该汽车安全带包括如前文所述的检测装置。
66.如图5所示，汽车安全带的外表面料为检测装置中的检测部1，驾驶者系好汽车安全带后，汽车安全带外表的检测部1与驾驶者接触，以使检测部1能够检测驾驶者人体压力变化。
67.其中，汽车安全带上检测部1中的导线120外接控制器2，且控制器2还与显示器31和警报器32电性连接。以满足控制器2在基于导线120检测的结果，控制显示器31和警报器32输出相应的提示信息，以提醒驾驶者。
68.本公开实施例提供了一种汽车座椅，图6是本公开实施例提供的一种汽车座椅的示意图。如图6所示，该汽车座椅包括如前文所述的检测装置。
69.如图6所示，汽车座椅的外表面料为检测装置中的检测部1，驾驶者坐在汽车座椅上后，汽车座椅外表的检测部1与驾驶者接触，以使检测部1能够检测驾驶者人体压力变化。
70.其中，汽车座椅上检测部1中的导线120外接控制器2，且控制器2还与显示器31和
警报器32电性连接。以满足控制器2在基于导线120检测的结果，控制显示器31和警报器32输出相应的提示信息，以提醒驾驶者。
71.以上，并非对本公开作任何形式上的限制，虽然本公开已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本公开技术方案的范围内。