一种座椅热舒适性评价方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及热舒适性评价技术领域，特别是涉及一种座椅热舒适性评价方法、装置、设备及介质。

背景技术

鉴于纯电动新能源汽车在冬季低温环境下的续航严重缩水的情况，主机厂在整车热管理、整车能量流上投入大量精力，“开源节流”每一度电能给到续航，提高车辆在冬季的续航表现。

空调系统是新能源电动车除去动力系统外的第二耗能大户，也成为节能降耗的重点攻关对象。在冬季用车环境中，通过接触式传热，如座椅加热、方向盘加热等局部加热方式，提高驾乘人员整体热感觉/热舒适感受，从而降低空调制暖的功率需求，可以提升电动车冬季续航表现。在夏季用车环境中，通过接触式、对流换热，如座椅吹风、座椅吸风、座椅制冷等方式，提高驾乘人员整体热感觉/热舒适感受，从而降低空调制冷的功率需求，提升电动车夏季续航表现。

基于上述应用需求，准确的评估座椅的局部气候控制措施对人体与座椅接触部的局部热感觉/热舒适及整体热感觉/热舒适的作用变得至关重要。现阶段各类热舒适预测模型对于座椅接触区域的局部热感觉/热舒适预测与真人受试者反应存在较大的偏差，本发明的发明人发现，导致上述偏差的主要原因是，空调假人自身不具备人体代谢发热功能，所以空调假人背部、骨盆、大腿处的温度传感器与座椅面保持接触情况下，测得的温度数据与真人和座椅接触情况存在较大差异，从而导致了人体部位与座椅接触区域的换热量难以准确评估。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种座椅热舒适性评价方法、装置、设备及介质，能够准确评估人体部位与座椅接触区域的换热量，从而能够对座椅加热、制冷以及座椅通风等应用场景下的座椅热舒适性进行准确评价。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种座椅热舒适性评价方法，包括以下步骤：

基于假人上不同位置的传感器，获取假人置于待测座椅上进行热舒适性评价实验时的空气温度、平均辐射温度、太阳短波辐射换热热流密度、待测座椅表面温度、假人与座椅表面接触区域的对流风速、假人与座椅表面非接触区域的对流风速；

根据所述空气温度、平均辐射温度、太阳短波辐射换热热流密度、待测座椅表面温度、假人与座椅表面接触区域的对流风速以及假人与座椅表面非接触区域的对流风速分别计算假人各部位与待测座椅表面之间的换热量；

将所述换热量代入热舒适评价模型，预测与待测座椅接触部位的局部热感觉/热舒适及整体热感觉/热舒适。

所述根据所述空气温度、平均辐射温度、太阳短波辐射换热热流密度、待测座椅表面温度、假人与座椅表面接触区域的对流风速以及假人与座椅表面非接触区域的对流风速分别计算假人各部位与待测座椅表面之间的换热量时，将假人的大腿和骨盆分为空气暴露区域和座椅接触区域，将假人的背部全部作为座椅接触区域。

所述假人各部位与待测座椅表面之间的换热量通过

所述假人某一部位的空气暴露区域的换热量

所述假人某一部位的座椅接触区域的换热量

所述考虑假人某一部位的服装热阻和座椅等效热阻的综合导热系数

所述假人某一部位的中性皮肤温度为通过典型冬夏季试验，由主观受试人员穿着对应季节服装，在中性稳定环境下测得的皮温。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种座椅热舒适性评价装置，包括：

获取模块，用于基于假人上不同位置的传感器，获取假人置于待测座椅上进行热舒适性评价实验时的空气温度、平均辐射温度、太阳短波辐射换热热流密度、待测座椅表面温度、假人与座椅表面接触区域的对流风速、假人与座椅表面非接触区域的对流风速；

计算模块，用于根据所述空气温度、平均辐射温度、太阳短波辐射换热热流密度、待测座椅表面温度、假人与座椅表面接触区域的对流风速以及假人与座椅表面非接触区域的对流风速分别计算假人各部位与待测座椅表面之间的换热量；

预测模块，用于将所述换热量代入热舒适评价模型，预测与待测座椅接触部位的局部热感觉/热舒适及整体热感觉/热舒适。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在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计算机程序时实现上述座椅热舒适性评价方法的步骤。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述座椅热舒适性评价方法的步骤。

有益效果：

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明将人体的大腿和骨盆分为空气暴露区域、座椅接触区域，将背部简化为全接触区域，分别计算各部位在不同传热机制下与座椅表面之间的换热量，从而对人体部位与座椅接触区域的换热量进行准确评估，完成后再将将各部位与座椅表面的换热量输入热舒适性评价模型，实现对座椅加热、制冷以及座椅通风等应用场景下的座椅热舒适性评价。

附图说明

图1是本发明第一实施方式座椅热舒适性评价方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的第一实施方式涉及一种座椅热舒适性评价方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1，基于假人上不同位置的传感器，获取假人置于待测座椅上进行热舒适性评价实验时的空气温度、平均辐射温度、太阳短波辐射换热热流密度、待测座椅表面温度、假人与座椅表面接触区域的对流风速、假人与座椅表面非接触区域的对流风速；其中，传感器中采用的温度传感器可以是贴片式热电偶传感器。

步骤2，根据所述空气温度、平均辐射温度、太阳短波辐射换热热流密度、待测座椅表面温度、假人与座椅表面接触区域的对流风速以及假人与座椅表面非接触区域的对流风速分别计算假人各部位与待测座椅表面之间的换热量。

由于大腿、背部、骨盆与待测座椅之间存在复杂的换热过程，基于空调假人的座椅热舒适性测试评价，可以将大腿和骨盆分为空气暴露区域和座椅接触区域，将背部简化为全接触区域，分别计算通过对流、辐射、传导三种传热机制下的各部位与待测座椅表面之间的换热量，从而实现对换热量的准确计算。

以骨盆为例，对其与座椅的接触区域和空气暴露区域进行分区，并计算这两个区域的换热量，再通过求和的方式得到骨盆与待测座椅表面之间的换热量

其中，骨盆暴露区域的换热量

骨盆暴露区域的换热量包括对流换热量

骨盆接触区域的换热量包括传导换热量

其中，盆骨部位的中性皮肤温度为通过典型冬夏季试验，由主观受试人员穿着对应季节服装，在中性稳定环境下测得的皮温。考虑假人盆骨部位的服装热阻和座椅等效热阻的综合导热系数

对于大腿部位的计算与盆骨部位相同，在此不做赘述；对于背部部位的计算，由于本实施方式将背部简化为全接触区域，因此只需要计算背部接触区域的换热量，其计算方式与盆骨部位接触区域的换热量相同。

步骤3，将所述换热量代入热舒适评价模型，预测与待测座椅接触部位的局部热感觉/热舒适及整体热感觉/热舒适。

不难发现，本发明将人体的大腿和骨盆分为空气暴露区域、座椅接触区域，将背部简化为全接触区域，分别计算各部位在不同传热机制下与座椅表面之间的换热量，从而对人体部位与座椅接触区域的换热量进行准确评估，完成后再将将各部位与座椅表面的换热量输入热舒适性评价模型，实现对座椅加热、制冷以及座椅通风等应用场景下的座椅热舒适性评价。

本发明的第二实施方式涉及一种座椅热舒适性评价装置，包括：

获取模块，用于基于假人上不同位置的传感器，获取假人置于待测座椅上进行热舒适性评价实验时的空气温度、平均辐射温度、太阳短波辐射换热热流密度、待测座椅表面温度、假人与座椅表面接触区域的对流风速、假人与座椅表面非接触区域的对流风速；

计算模块，用于根据所述空气温度、平均辐射温度、太阳短波辐射换热热流密度、待测座椅表面温度、假人与座椅表面接触区域的对流风速以及假人与座椅表面非接触区域的对流风速分别计算假人各部位与待测座椅表面之间的换热量；

预测模块，用于将所述换热量代入热舒适评价模型，预测与待测座椅接触部位的局部热感觉/热舒适及整体热感觉/热舒适。

可以理解的是，上述第一实施方式与上述第二实施方式相互对应，相应的具体内容可以相互参考，在此不再赘述。

本发明的第三实施方式涉及一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在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计算机程序时实现第一实施方式的座椅热舒适性评价方法的步骤。

本发明的第四实施方式涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一实施方式的座椅热舒适性评价方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令方法的制造品，该指令方法实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。