儿童安全座椅通风及其温控系统

1.本发明涉及座椅通风技术领域，具体为儿童安全座椅通风及其温控系统。

背景技术：

2.座椅通风是汽车座椅空调的“避暑装置”。夏季虽然有自动空调能够保持车内恒定温度，但由于乘员身体与座椅紧密接触，接触部分空气不流通，不利于汗液排除，会使人感觉不舒服。座椅通风空调独有的通风循环系统，源源不断的将新鲜空气从座椅坐垫与靠背上的小孔流出，防止臀部与后背积汗，提供舒适的乘坐环境，有效改善了人体与椅面接触部分的空气流通环境，即使长时间乘坐，身体于座椅的接触面也会干爽舒适。
3.座椅通风分为送风式和吸风式，座椅通风的原理就是用风扇向座椅内注入空气，空气从椅面上的小孔中流出，实现通风功能。吹风时产生的是紊流，属于主动散热，风压大但容易受到阻力损失，但乘客可以明显的感受到座椅吹风，类似于夏天吹电风扇。吸风时产生的是层流，属于被动散热，风压小但气流稳定，散热功能较好，但乘客相对于吹风形式更不易感知到通风功能，类似于笔记本电脑的散热风扇。两种通风方式理论上并无明显的优劣势，主要取决于主机厂采用何种方式，市面上两种方式都有主机厂采用。
4.但是大多的儿童座椅是不具有座椅通风的功能的，因此亟需要设计在保证儿童乘坐汽车安全的同时，通过通风系统来减轻儿童乘坐时由闷热导致的不适感的儿童座椅。
5.基于此，本发明设计了儿童安全座椅通风及其温控系统，以解决上述问题。

技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供儿童安全座椅通风及其温控系统，在保证儿童乘坐汽车安全的同时，通过通风系统来减轻儿童乘坐时由闷热导致的不适感。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：儿童安全座椅通风系统，通风系统同时布置在儿童座椅的椅背和椅座上，形成椅背的吹风式以及椅座的吸风式两种通风模式，通风系统包括设置在座椅发泡骨架上的通风风道，椅背和椅座上分别布置通风风道，两组所述通风风道分别连接用于提供吹气和吸气的涡轮风扇，在所述通风风道的外侧覆盖一层通风3d织物层，所述通风3d织物层的外侧覆盖用于座椅加热的加热垫，加热垫具有通风性，所述加热垫的外侧套设面套。
8.优选的，在所述座椅发泡骨架的椅背顶部与底部各开一个进气口，用于减少阻力增加进气量。
9.儿童安全座椅通风系统的温控系统，包括单片机控制模块、风扇驱动电路、lcd1602显示屏电路以及ds18b20温度采集电路；选用stc89c52单片机作为控制平台连接风扇驱动电路，通过风扇驱动电路控制涡轮风扇的转速，lcd1602显示屏电路以数码管作为显示器，显示当前温度以及风扇档位，通过按键连接单片机控制模块，并设置温控范围，ds18b20温度采集电路连接外置在座椅上的温度传感器，通过温度传感器监测当前的座椅温度。
10.优选的，所述ds18b20温度采集电路检测到当前环境温度低于最低值时，涡轮风扇关闭，在预设温度范围内，涡轮风扇为1档，环境温度高于预设最高值，涡轮风扇为2档，控制状态随儿童乘员与座椅接触位置的温度而定，该温度由温度传感器反馈至控制平台。
11.优选的，还包括过零检测电路、可接触硅触发电路以及电源模块，所述过零检测电路、可接触硅触发电路以及电源模块均连接单片机控制模块，过零检测电路为系统调节风扇电机的转速或者频率提供依据，可接触硅触发电路作为快速通断电路，用于整流保护电路，通过电源模块进行电源供应。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的通风系统是专为儿童设计，根据儿童座椅结构的复杂性，在不同的部位设计了吹风以及吸风两种通风的模式，本发明采用设计一种温控系统通过单片机来对风扇的转速进行自适应调整。单片机可以在无人控制的环境下，通过外置的温度传感器自动接收数据并判断当前温度与理想温度之间的差距，从而控制风扇以达到目标的温度。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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。
14.图1为本发明椅背吹风结构示意图；
15.图2为本发明椅座吸风结构示意图；
16.图3为本发明温控系统模块结构示意图；
17.图4为本发明温控系统工作流程图；
18.图5为本发明涡轮风扇关闭状态时电路图；
19.图6为本发明涡轮风扇1档状态时电路图；
20.图7为本发明涡轮风扇2档状态时电路图；
21.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
22.1-座椅发泡骨架，2-通风风道，3-通风3d织物层，4-加热垫，5-涡轮风扇。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：儿童安全座椅通风系统，由于儿童座椅根据儿童的身形进行设计，因此椅背处通风的特点是适用于通风区域结构简单，椅背处造型没有太多沟槽或者其他特殊造型，椅座通风一般适用于通风结构相对复杂，有过多的沟槽或者其他特殊造型。
25.通风系统同时布置在儿童座椅的椅背和椅座上，形成椅背的吹风式以及椅座的吸风式两种通风模式，通风系统包括设置在座椅发泡骨架1上的通风风道2，椅背和椅座上分
别布置通风风道2，两组所述通风风道2分别连接用于提供吹气和吸气的涡轮风扇5，在所述通风风道2的外侧覆盖一层通风3d织物层3，所述通风3d织物层3的外侧覆盖用于座椅加热的加热垫4，加热垫4具有通风性，所述加热垫4的外侧套设面套。
26.椅背处通风系统的工作原理为涡轮风扇5工作产生气流通过通风风道2吹入通风3d织物层3，然后依次通过通风3d织物层3-加热垫4-面套，达到通风的功能。如果为吸风式，气流方向反之。
27.因为座椅的椅背处往往面积较大，且儿童安全座椅的椅背处靠背一般紧贴安装处的成人座椅，导致背面风扇进气阻力巨大，极大程度的影响到了进风的效果，故需要在安全座椅的顶部与底部各开一个进气口，并设计两条对称的进气风道以获得更为理想的进气效果；此处的布局即为背后在座椅织物下置入上下两个涡轮风扇5并配合进气风道来冷却儿童发热量较大的背部和腰部位置。
28.椅座处通风系统的工作原理为涡轮风扇5工作产生气流吹入通风3d织物层3，然后通过发泡上设计的通风风道2将气流吹向加热垫4及面套。由于儿童安全座椅设计与成人座椅有较大不同的问题，此处的布局为在座椅织物垫的下方安置一个涡轮风扇5通过吸风的方式来进行散热。
29.由于该通风系统是专为儿童设计，涡轮风扇5需要具有自主调节转速来控制风量的功能，因此本发明采用设计温控系统通过单片机来对涡轮风扇5的转速进行自适应调整。单片机可以在无人控制的环境下，通过外置的温度传感器自动接收数据并判断当前温度与理想温度之间的差距，从而控制风扇以达到目标的温度。
30.考虑到家长单独带儿童乘员驾驶的情况下，腾出手来操作风扇调速器比较危险，故在此使用单片机能够通过温度传感器的反馈由单片机自动控制风扇转速来调节温度的程序。
31.儿童安全座椅通风系统的温控系统，包括单片机控制模块、风扇驱动电路、lcd1602显示屏电路以及ds18b20温度采集电路；选用stc89c52单片机作为控制平台连接风扇驱动电路，通过风扇驱动电路控制涡轮风扇5的转速，lcd1602显示屏电路以数码管作为显示器，显示当前温度以及风扇档位，通过按键连接单片机控制模块，并设置温控范围，ds18b20温度采集电路连接外置在座椅上的温度传感器，通过温度传感器监测当前的座椅温度。
32.其中，附图5-7，是风扇在不同温度下的档位仿真电路图，所述ds18b20温度采集电路检测到当前环境温度低于最低值时，涡轮风扇5关闭，在预设温度范围内，涡轮风扇5为1档，环境温度高于预设最高值，涡轮风扇5为2档，控制状态随儿童乘员与座椅接触位置的温度而定，该温度由温度传感器反馈至控制平台。
33.温控系统还包括过零检测电路、可接触硅触发电路以及电源模块，所述过零检测电路、可接触硅触发电路以及电源模块均连接单片机控制模块，过零检测电路为系统调节风扇电机的转速或者频率提供依据，可接触硅触发电路作为快速通断电路，用于整流保护电路，通过电源模块进行电源供应。
34.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
35.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：

1.儿童安全座椅通风系统，其特征在于：通风系统同时布置在儿童座椅的椅背和椅座上，形成椅背的吹风式以及椅座的吸风式两种通风模式，通风系统包括设置在座椅发泡骨架(1)上的通风风道(2)，椅背和椅座上分别布置通风风道(2)，两组所述通风风道(2)分别连接用于提供吹气和吸气的涡轮风扇(5)，在所述通风风道(2)的外侧覆盖一层通风3d织物层(3)，所述通风3d织物层(3)的外侧覆盖用于座椅加热的加热垫(4)，加热垫(4)具有通风性，所述加热垫(4)的外侧套设面套。2.根据权利要求1所述的儿童安全座椅通风系统，其特征在于：在所述座椅发泡骨架(1)的椅背顶部与底部各开一个进气口，用于减少阻力增加进气量。3.儿童安全座椅通风系统的温控系统，其特征在于：包括单片机控制模块、风扇驱动电路、lcd1602显示屏电路以及ds18b20温度采集电路；选用stc89c52单片机作为控制平台连接风扇驱动电路，通过风扇驱动电路控制涡轮风扇(5)的转速，lcd1602显示屏电路以数码管作为显示器，显示当前温度以及风扇档位，通过按键连接单片机控制模块，并设置温控范围，ds18b20温度采集电路连接外置在座椅上的温度传感器，通过温度传感器监测当前的座椅温度。4.根据权利要求3所述的儿童安全座椅通风系统的温控系统，其特征在于：所述ds18b20温度采集电路检测到当前环境温度低于最低值时，涡轮风扇(5)关闭，在预设温度范围内，涡轮风扇(5)为1档，环境温度高于预设最高值，涡轮风扇(5)为2档，控制状态随儿童乘员与座椅接触位置的温度而定，该温度由温度传感器反馈至控制平台。5.根据权利要求3或4所述的儿童安全座椅通风系统的温控系统，其特征在于：还包括过零检测电路、可接触硅触发电路以及电源模块，所述过零检测电路、可接触硅触发电路以及电源模块均连接单片机控制模块，过零检测电路为系统调节风扇电机的转速或者频率提供依据，可接触硅触发电路作为快速通断电路，用于整流保护电路，通过电源模块进行电源供应。

技术总结

本发明公开了座椅通风技术领域的儿童安全座椅通风及其温控系统，通风系统同时布置在儿童座椅的椅背和椅座上，形成椅背的吹风式以及椅座的吸风式两种通风模式，通风系统包括设置在座椅发泡骨架上的通风风道，椅背和椅座上分别布置通风风道，两组所述通风风道分别连接用于提供吹气和吸气的涡轮风扇，儿童安全座椅通风系统的温控系统，包括单片机控制模块、风扇驱动电路、LCD1602显示屏电路以及DS18B20温度采集电路，本发明的通风系统是专为儿童设计，根据儿童座椅结构的复杂性，在不同的部位设计了吹风以及吸风两种通风的模式，本发明采用设计一种温控系统通过单片机来对风扇的转速进行自适应调整。速进行自适应调整。速进行自适应调整。