[发明专利]具有两自由度的智能型汽车腰靠按摩系统

说明书

技术领域

本发明属于汽车设计技术领域，特别涉及一种缓解驾驶员驾驶疲劳的具有两自由度的智能型汽车腰靠按摩系统的结构设计。

背景技术

在驾驶员实际驾驶车辆的过程中，随着驾驶时间的延长，驾驶员的疲劳感逐渐增加。而在身体各个部位中，腰背部是最容易疲劳且容易罹患职业病的部位。有关驾驶员尤其是职业驾驶员的身体状态调查结果表明，从事驾驶12-15年后，患有各种腰椎病的占65％。在北美，腰背疼痛被认为是导致社会卫生保健支出和残疾率增加的一个主要原因。据估计，有70-85％的成年人在他们一生中的某段时间会经历一段比较显著的腰背疼痛，职业驾驶员经历腰背疼痛的比例更高。腰靠被认为是一种能够有效避免腰背疼痛的辅助装置。一项细致的临床研究显示，与无腰靠的座椅相比，有腰靠的座椅能够有效减少腰背疼痛及坐骨神经痛的发生率。因此，腰靠的设计和研究吸引了诸多研究人员的关注。也有很多在腰靠设计上的实用新型专利，如奇瑞汽车股份有限公司设计了一种座椅腰靠的调整装置[专利公开号：CN 201895593U]，陈云设计了一种保健按摩腰靠[专利公开号：CN 201814997U]，浙江豪中豪健康产品有限公司设计的按摩腰靠[专利公开号：CN 301592161S]。上述专利主要针对腰靠的结构实现及外观进行了创新，无法实现在驾驶过程中对腰靠的支撑位置进行调整，也不具备根据驾驶员的状态变化进行智能调节的特性。

有研究证实，在驾驶的不同阶段，驾驶员会采用截然不同的驾驶姿势。也即随着驾驶时间的延长，驾驶员的驾驶姿势会发生显著的变化，这一现象也被本申请人的研究所证实。而导致驾驶员驾驶姿势出现变化的原因就在于驾驶员的生理状态出现了变化，如在驾驶初期，驾驶员精力旺盛，可以通过自身肌肉的发力来位置比较精神的姿势，而随着时间的延长，肌肉出现疲劳，驾驶员倾向于寻找更多的支撑而不是通过自身肌肉来维持自身的平衡。驾驶员的这种变化也导致对于腰靠的需求发生变化，因此腰靠系统需要具有某种智能，能够根据驾驶员的状态来调整腰靠的状态。

在肌肉健康方面的众多研究证实，为了保证肌肉健康，驾驶员的姿势变动是必要的。姿势的变动能够减轻肌肉群上的压力并使得它们得到放松。目前的各种腰靠，显然无法达到这种要求。具有按摩功能的腰靠(以下称之为普通按摩腰靠)在一定程度上能够实现，但是普通按摩腰靠仅具有垂直于背部的振动，而驾驶员姿势上的变化更多地体现在腰靠支撑点的改变，也即平行于背部的运动，也即目前的普通按摩腰靠与驾驶员本身的需求吻合度较差，因而对于肌肉疲劳的缓解作用也较小。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种具有两自由度的智能型汽车腰靠按摩系统，该系统具有平行于背部及垂直于背部这两个自由度，可缓解驾驶员驾驶疲劳，提高驾驶员长时间驾驶的舒适性，避免出现职业健康问题。

本发明提出的一种具有两自由度的智能型汽车腰靠按摩系统，该系统包括：普通按摩腰靠，用于实现垂直于驾驶员背部自由度上的振动按摩；其特征在于，还包括：

带有串口通讯模块的微处理器，与普通按摩腰靠相连；用于存储控制两自由度按摩的控制程序，与驾驶员的交互的指令接收和发送，并依据驾驶员的指令以及预先存储在微处理器中的控制程序来控制普通按摩腰靠垂直振动按摩和平行移动；

带有按钮的显示及控制单元，与带有串口通讯模块的微处理器相连，用于与驾驶员的交互，在系统运行过程中给出运行提示信息，并在系统运行的过程中接受驾驶员的操作指令；

腰靠移动机构，用于固定普通按摩腰靠并与微处理器相连，通过微处理器的控制实现普通按摩腰靠平行于驾驶员背部方向的运动；

腰靠固定机构，固定在驾驶员座椅上，且与腰靠移动机构相连，实现腰靠移动机构固定的同时不妨碍底座的运动。

本发明提出的具有两自由度的智能型汽车腰靠按摩系统，其优点是：

1、本发明不但具有垂直于背部的自由度，同时还具有平行于驾驶员背部方向的自由度。腰靠系统可以在平行于驾驶员背部的方向上移动，可以根据驾驶员背部支撑点随时间的变化情况，实时地调整腰靠系统的支撑位置，为驾驶员提供更好的支撑，以提高长时间驾驶的舒适性。本装置较普通的腰靠系统，更加能够满足驾驶员在驾驶过程中的对腰靠的不同需求，因而也对缓解疲劳更为有效。

2、具有智能特征。在驾驶过程中，驾驶员因为驾驶任务繁重，很少有精力和能力来对腰靠位置进行调节，且不同驾驶员随着驾驶时间延长而出现的状态变化存在共性的规律，因而能够智能地根据需要来为驾驶员调整腰靠，则会为驾驶员提供更加舒适的驾乘体验。