座椅垫、零重力座椅及其优化方法、装置、系统、车辆与流程

本技术涉及汽车零件，具体涉及的是一种座椅垫、零重力座椅及其优化方法、装置、系统、车辆。

背景技术：

1、汽车零重力座椅的特点是座椅前后位置、靠背和座垫角度可大范围调节，使乘坐人员处于接近平躺的姿态，以增加乘坐人员的乘坐舒适性。汽车座椅通常配备安全带、气囊等约束系统，现有约束系统主要是对坐立姿态的乘坐人员进行约束和保护。由于汽车零重力座椅的乘坐人员处于接近平躺的姿态，一旦汽车出现碰撞，即使在约束系统的约束下，接近平躺姿态的乘坐人员在惯性作用下，也可能从零重力座椅上滑出，并出现人员碰撞受伤。因此，现有技术中，零重力座椅存在乘坐人员容易滑动的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种座椅垫、零重力座椅及其优化方法、装置、系统、车辆，以解决相关技术中零重力座椅存在乘坐人员容易滑动的技术问题。

2、本技术第一方面实施例提供一种座椅垫，包括：

3、表层，所述表层的表面形成若干个微纳结构；

4、其中，所述微纳结构用于接触并单向粘附乘坐体。

5、根据上述技术手段，表层的表面形成微纳结构，乘坐体接触座椅垫时，与微纳结构接触，微纳结构对乘坐体形成单向粘附，由于座椅垫中表层与乘坐体之间形成粘附力，乘坐体不容易滑出座椅垫，而且并不影响乘坐体的起身。

6、可选地，所述微纳结构包括：

7、第一倾斜部，倾斜设置于所述表层的表面；

8、第二倾斜部，倾斜设置于所述第一倾斜部；

9、其中，所述第一倾斜部的倾斜方向和所述第二倾斜部的倾斜方向相反。

10、根据上述技术手段，乘坐体7的表面结构(如毛发、皮肤、织物等)与第一倾斜部、第二倾斜部之间均具有分子间作用力，从而形成粘附力。

11、可选地，所述第一倾斜部的长度大于所述第二倾斜部的长度；

12、所述第一倾斜部的直径大于所述第二倾斜部的直径，或者所述第一倾斜部的宽度大于所述第二倾斜部的宽度。

13、根据上述技术手段，有利于提高微纳结构与乘坐体的表面结构之间的粘附力。

14、可选地，所述第一倾斜部与所述表层之间的倾斜角度为1°～20°；所述第二倾斜部与所述表层之间的夹角为80°～100°。

15、根据上述技术手段，形成的分子间作用力更大，粘附力也就更大，且形成较大粗糙度。

16、可选地，所述微纳结构还包括：

17、第三倾斜部，倾斜设置于所述第一倾斜部；

18、其中，所述第三倾斜部与所述第二倾斜部背靠背设置。

19、根据上述技术手段，通过第三倾斜部提高粘附力。

20、可选地，所述座椅垫还包括：

21、缓冲层，与所述表层连接；

22、其中，所述缓冲层变形且与所述乘坐体的形状匹配。

23、根据上述技术手段，缓冲层可以形变，乘坐体乘坐在座椅垫上后，缓冲层发生形变，并与乘坐体的形状匹配，提高乘坐舒适性。

24、可选地，所述缓冲层上形成容纳槽；

25、所述表层位于所述容纳槽内。

26、根据上述技术手段，通过容纳槽对表层进行限位。

27、可选地，所述缓冲层包括：

28、固体缓冲层；

29、非牛顿流体缓冲层，设置于所述固体缓冲层；

30、其中，所述非牛顿流体缓冲层位于所述乘坐体的重心位置。

31、根据上述技术手段，非牛顿流体缓冲层在受到较大压力下可以维持形状，从而对乘坐体进行支撑，避免表层和缓冲层的损坏，也有利于保障表层与乘坐体之间的粘附力，也有利于保护乘坐体。

32、可选地，所述固体缓冲层包括：

33、侧部，位于所述非牛顿流体缓冲层的侧面；

34、嵌入部，位于所述侧部和所述非牛顿流体缓冲层的下方。

35、根据上述技术手段，嵌入部位于侧部和非牛顿流体缓冲层的下方，对侧部和非牛顿流体缓冲层进行支撑。

36、可选地，所述座椅垫还包括：

37、限位支撑结构，所述限位支撑结构上形成凹槽；

38、其中，所述嵌入部位于所述凹槽内。

39、根据上述技术手段，限位支撑结构对缓冲层进行限位和支撑。

40、可选地，所述座椅垫还包括：

41、面套，两端分别连接所述限位支撑结构的边缘和所述表层的边缘。

42、根据上述技术手段，面套可以将座椅垫的侧面包裹起来，使座椅垫形成整体结构。

43、可选地，所述表层及所述固体缓冲层上形成第一过孔；所述座椅垫还包括：

44、束缚带，所述束缚带的第一端穿过所述第一过孔并与所述限位支撑结构连接，所述束缚带的第二端设置有插销；

45、卡扣，与所述限位支撑结构连接；

46、其中，所述插销插入所述卡扣中。

47、根据上述技术手段，通过束缚带和卡扣的卡接，对乘坐体进行束缚。

48、可选地，所述表层及所述固体缓冲层上形成第二过孔；所述卡扣位于所述第二过孔内。

49、根据上述技术手段，将卡扣配置在表层及固体缓冲层中。

50、本技术第二方面实施例提供一种零重力座椅，包括：

51、底座；

52、靠背，与所述底座转动连接；

53、如上述实施例所述的座椅垫；

54、其中，所述座椅垫设置于所述底座和/或所述靠背。

55、可选地，所述底座上所述座椅垫的第一倾斜部向背离所述靠背的方向延伸；所述靠背上座椅垫的第一倾斜部向背离所述底座的方向延伸。

56、根据上述技术手段，乘坐体向远离靠背的方向滑动时，底座上底座垫的微纳结构对乘客的腿部可以形成较大的粘附力。乘坐体向远离底座的方向滑动时，靠背上底座垫的微纳结构对乘客的背部可以形成较大的粘附力。

57、本技术第三方面实施例提供一种车辆，包括：如上述实施例所述的座椅垫，或如上述实施例所述的零重力座椅。

58、本技术第四方面实施例提供一种零重力座椅的优化方法，包括以下步骤：

59、构建零重力座椅的仿真模型，并确定所述零重力座椅中座椅垫的宏观参数组、底座与靠背的夹角参数；所述座椅垫的宏观参数组为所述座椅垫中除微纳结构之外的结构的参数组；

60、构建表层的微观参数库，并确定所述表层的若干个候选微观参数组；其中，所述候选微观参数组为微纳结构的参数组；

61、基于所述宏观参数组、所述底座与靠背的夹角参数和若干个所述候选微观参数组，制备若干个零重力座椅的真实模型，并测试确定零重力座椅的目标真实模型。

62、可选地，所述构建表层的微观参数库，并确定所述表层的若干个候选微观参数组，包括：

63、制备若干个表层的真实模型；其中，不同表层的真实模型上微纳结构的真实微观参数组不同，真实微观参数组中微观参数包括：微纳结构的形状、长度、直径、倾斜角度、材质中的至少一种；

64、对所述表层的真实模型进行测试，得到真实粘附强度；

65、基于所述真实微观参数组以及所述真实粘附强度，构建表层的仿真模型；

66、基于所述表层的仿真模型，确定所述表层的仿真模型的仿真微观参数组和仿真粘附强度；其中，所述仿真微观参数组的数量大于所述真实微观参数组的数量；

67、基于所述仿真微观参数组和所述仿真粘附强度，形成表层的微观参数库；

68、将所述表层的微观参数库中的仿真微观参数组，作为表层的候选微观参数组。

69、可选地，所述座椅垫的宏观参数组包括：非牛顿流体缓冲层的组分参数；所述构建零重力座椅的仿真模型，并确定所述零重力座椅中座椅垫的宏观参数组、底座与靠背的夹角参数，包括：

70、构建零重力座椅的仿真模型，将所述零重力座椅的仿真模型中底座与靠背的夹角调整为最大夹角，并进行碰撞工况仿真得到仿真结果；

71、根据所述仿真结果调整非牛顿流体缓冲层的组分，并继续进行碰撞工况仿真得到仿真结果，直至所述仿真结果满足预设要求，并将非牛顿流体缓冲层的组分作为非牛顿流体缓冲层的组分参数；

72、调整所述零重力座椅的仿真模型中底座与靠背的夹角，并进行仿真得到最大接触力；

73、将所述最大接触力下底座与靠背的夹角，作为底座与靠背的夹角参数。

74、可选地，所述基于所述宏观参数组、所述底座与靠背的夹角参数和若干个所述候选微观参数组，制备若干个零重力座椅的真实模型，并测试确定零重力座椅的目标真实模型，包括：

75、基于所述宏观参数组、所述底座与靠背的夹角参数和若干个所述候选微观参数组，制备若干个零重力座椅的真实模型，并采用假人进行冲击测试得到测试结果；其中，所述测试结果包括：假人的滑移量、假人的伤害值中的至少一种；

76、根据所述测试结果，确定零重力座椅的目标真实模型。

77、本技术第五方面实施例提供一种零重力座椅的优化装置，包括：第一参数模块、第二参数模块以及测试模块；第一参数模块用于构建零重力座椅的仿真模型，并确定所述零重力座椅中座椅垫的宏观参数组、底座与靠背的夹角参数；所述座椅垫的宏观参数组为所述座椅垫中除微纳结构之外的结构的参数组；第二参数模块用于构建表层的微观参数库，并确定所述表层的若干个候选微观参数组；其中，所述候选微观参数组为微纳结构的参数组；测试模块用于基于所述宏观参数组、所述底座与靠背的夹角参数和若干个所述候选微观参数组，制备若干个零重力座椅的真实模型，并测试确定零重力座椅的目标真实模型。

78、可选地，所述第二参数模块具体用于制备若干个表层的真实模型；其中，不同表层的真实模型上微纳结构的真实微观参数组不同，真实微观参数组中微观参数包括：微纳结构的形状、长度、直径、倾斜角度、材质中的至少一种；对所述表层的真实模型进行测试，得到真实粘附强度；基于所述真实微观参数组以及所述真实粘附强度，构建表层的仿真模型；基于所述表层的仿真模型，确定所述表层的仿真模型的仿真微观参数组和仿真粘附强度；其中，所述仿真微观参数组的数量大于所述真实微观参数组的数量；基于所述仿真微观参数组和所述仿真粘附强度，形成表层的微观参数库；将所述表层的微观参数库中的仿真微观参数组，作为表层的候选微观参数组。

79、可选地，所述座椅垫的宏观参数组包括：非牛顿流体缓冲层的组分参数；所述第一参数模块具体用于构建零重力座椅的仿真模型，将所述零重力座椅的仿真模型中底座与靠背的夹角调整为最大夹角，并进行碰撞工况仿真得到仿真结果；根据所述仿真结果调整非牛顿流体缓冲层的组分，并继续进行碰撞工况仿真得到仿真结果，直至所述仿真结果满足预设要求，并将非牛顿流体缓冲层的组分作为非牛顿流体缓冲层的组分参数；调整所述零重力座椅的仿真模型中底座与靠背的夹角，并进行仿真得到最大接触力；将所述最大接触力下底座与靠背的夹角，作为底座与靠背的夹角参数。

80、可选地，所述测试模块具体用于基于所述宏观参数组、所述底座与靠背的夹角参数和若干个所述候选微观参数组，制备若干个零重力座椅的真实模型，并采用假人进行冲击测试得到测试结果；其中，所述测试结果包括：假人的滑移量、假人的伤害值中的至少一种；根据所述测试结果，确定零重力座椅的目标真实模型。

81、本技术第六方面实施例提供一种零重力座椅的优化系统，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的零重力座椅的优化方法。

82、本技术的有益效果：表层的表面形成微纳结构，乘坐体接触座椅垫时，与微纳结构接触，微纳结构对乘坐体形成单向粘附，由于座椅垫中表层与乘坐体之间形成粘附力，乘坐体不容易滑出座椅垫，而且并不影响乘坐体的起身。