一种儿童安全座椅踏板装置及汽车

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种儿童安全座椅踏板装置及汽车。

背景技术

现有的儿童安全座椅是指在汽车座位上为儿童安全出行而设计的一种特殊安全座椅，以防在汽车紧急制动和意外碰撞时、发育尚不健全的儿童，人身受到极大的安全威胁。如今人们开始对儿童座椅的舒适度提高了需求，其中包括对儿童脚踏板的要求，其中6-1岁阶段的许多儿童的双脚已经能够伸出座椅，但由于脚底无法接触车身地板而悬空在座椅前侧，长时间乘坐时，座垫对大腿的压迫感造成血液循环不畅，导致脚麻，同时，小腿及脚部的重力作用会对膝盖关节处造成拉扯，产生疼痛感，所以，脚部悬空的乘坐姿势大大降低了儿童乘车出行的舒适性；现有的儿童安全座椅脚踏板角度调节单一，且不便于收纳，降低使用者的舒适性。因此，如何设计一款多向调节的儿童安全座椅踏板，提升儿童使用的舒服感，也是目前亟需解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种儿童安全座椅踏板装置及汽车，克服了背景技术中存在的技术问题；具体方案如下：

一种儿童安全座椅踏板装置，包括：

座椅底板，用于固定安装在座椅上；

第一角度调节装置，设置在座椅底板上，与传动机构驱动连接；

传动机构，与座椅底板铰接，并在第一角度调节装置的驱动下相对于座椅底板旋转；

滑轨结构，固定设置在传动机构上；

升降驱动结构，可滑动的设置在滑轨结构上；

支撑结构，固定设置在升降驱动结构的下部，二者同步升降；

脚踏板，转动连接所述支撑结构；

第二角度调节装置，固定设置在脚踏板上，并与支撑结构耦合，用于驱动脚踏板在支撑结构上转动。

可选的，所述座椅底板为两块并排设置的条形板，每个所述条形板上设置有若干个装配孔；

两块条形板分别铰接于所述传动机构的两端；

其中一块条形板通过连接支架与所述第一角度调节装置相连接。

可选的，所述传动机构包括：

第一转轴，两端分别铰接于条形板；

第一传动齿轮，套接于第一转轴上，二者同步转动；

所述第一传动齿轮与第一角度调节装置驱动连接。

可选的，所述第一角度调节装置包括：

第一驱动电机，通过连接支架与座椅底板固定连接；

第一主动齿轮，套接于所述第一驱动电机的输出端；

所述第一驱动电机通过第一主动齿轮与第一传动齿轮啮合，同步带动第一转轴在座椅底板上转动。

可选的，所述滑轨结构包括并排设置在第一转轴上的两个导轨；

相应的，所述升降驱动结构包括两个滑动设置在对应导轨上的滑块；

支撑结构，设置在两个滑块上；

所述滑块通过支撑结构转动连接脚踏板；

所述升降驱动结构通过两个滑块可带动支撑结构和脚踏板沿着导轨做升降移动。

可选的，所述升降驱动结构还包括：

驱动马达，所述驱动马达两端的输出轴分别驱动连接于齿轮箱结构；

两个齿轮箱结构，分别对应的设置在滑块上；

两个丝杆，分别对应连接于齿轮箱结构；

每个丝杆均通过两端的固定板设置在导轨上；

所述齿轮箱结构在驱动马达的驱动下可沿着丝杆移动，并同步带动滑块在导轨上移动。

可选的，所述齿轮箱结构包括：

齿轮箱，固定在滑块上，且内部设置有涡轮以及蜗杆；

蜗杆，与驱动马达的输出轴插接，并在驱动马达的驱动下转动；

涡轮，与蜗杆啮合连接，所述涡轮内部与丝杆螺纹配合；

所述涡轮在蜗杆的带动下，沿着丝杆移动，并同步带动齿轮箱移动。

可选的，所述支撑结构包括：

两个支撑架，固定设置在对应的滑块下端；

支撑轴，两端分别固定在支撑架上，并与所述脚踏板转动连接；

大齿轮，固定设置支撑轴上，所述大齿轮与第二角度调节装置驱动连接；

所述脚踏板在第二角度调节装置的驱动下，以支撑轴为轴进行限位转动。

可选的，所述第二角度调节装置包括：

第二驱动电机，通过安装支架与脚踏板固定连接；

第二主动齿轮，设置在所述第二驱动电机的输出端；

所述第二驱动电机通过第二主动齿轮与大齿轮耦合，带动脚踏板在支撑轴上转动。

一种汽车，所述汽车包括所述的儿童安全座椅脚踏装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过第一角度调节装置调整脚踏板的前后角度和儿童腿部的倾斜角度，通过升降驱动结构调节脚踏板的升降高度，以及通过第二角度调节装置，调节脚踏板自身旋转角度，从而实现儿童安全座椅踏板装置的多向调节，整体提升了儿童的舒适度；同时，本申请在不使用的情况下，可通过第一角度调节装置和第二角度调节装置折叠收纳在座椅的下面，科技感十足。

附图说明

图1为儿童安全座椅踏板装置的整体结构示意图；

图2为儿童安全座椅踏板装置的爆炸结构示意图；

图3为儿童安全座椅踏板装置的折叠后的结构示意图；

图4为齿轮箱结构的整体结构示意图；

图5为本发明的一个实施例的儿童安全座椅踏板装置控制方法的流程图；

图中：

1、座椅底板； 11、条形板； 12、装配孔；

2、第一角度调节装置； 21、第一驱动电机； 22、第一主动齿轮；23、第一连接法兰；

3、传动机构； 31、第一转轴； 32、第一传动齿轮；

4、滑轨结构； 41、导轨；

5、升降驱动结构； 51、滑块； 52、驱动马达；

53、齿轮箱结构；530、齿轮箱；531、蜗杆；532、涡轮；

54、丝杆；

55、固定板；

6、支撑结构；61、支撑架；62、支撑轴；63、大齿轮；

7、脚踏板；

8、第二角度调节装置；81、第二驱动电机；82、第二主动齿轮；83、第二连接法兰；

9、连接支架；

10、安装支架；

100、控制器；

200、安装壳体。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图1-5对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述，但这些描述不应限于这些术语。这些术语仅用来将描述区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。

一种儿童安全座椅踏板装置，包括座椅底板1、第一角度调节装置2、传动机构3、滑轨结构4、升降驱动结构5、支撑结构6、第二角度调节装置8和脚踏板7。

具体的，座椅底板1用于固定在座椅上，从而将儿童安全座椅踏板装置整体安装固定；所述儿童安全座椅踏板装置通过第一角度调节装置2驱动传动机构3带动滑轨结构4在座椅底板1上转动，从而调整腿部的倾斜度；所述滑轨结构4上设置有可相对滑动的升降驱动结构5；所述升降驱动结构5上固定设置有支撑结构6；所述支撑结构6转动连接脚踏板7，并与固定设置在脚踏板7上的第二角度调节装置8耦合，从而实现脚踏板7的角度调整以及高度调整。

本发明通过第一角度调节装置2的设置，可以调整儿童腿部的倾斜角度；通过升降驱动结构5可以适配不同身高的儿童，并通过第二角度调节装置8调整脚部支撑的脚踏板7的位置。本申请通过多向调节儿童安全座椅踏板，整体上提升儿童乘车出行的舒适性。

下面将结合附图详细说明本发明具体实现的方式。

如图1所示的一种儿童安全座椅踏板装置，包括：

座椅底板1，用于固定安装在座椅上；其中，所述座椅底板1为两块并排设置的条形板11；每个所述条形板11上固定设置有若干个装配孔12。安装时，螺栓穿过装配孔12与螺母配合将条形板11固定在座椅上；两块条形板11分别铰接于所述传动机构3的两端；其中一块条形板11通过连接支架9与所述第一角度调节装置2相连接。

进一步的，所述传动机构3包括两端分别铰接于条形板11的第一转轴31和套接在第一转轴31一端的第一传动齿轮32；所述第一转轴31与第一传动齿轮32为焊接固定，二者同步转动；所述第一传动齿轮32与第一角度调节装置2驱动连接。

所述第一角度调节装置2，包括第一驱动电机21和第一主动齿轮22。所述第一驱动电机21通过第一连接法兰23与焊接固定在座椅底板1上的连接支架9固定连接；所述第一连接法兰23与座椅底板1通过螺栓锁紧固定；所述第一主动齿轮22套接于所述第一驱动电机21的输出端，并与第一传动齿轮32啮合连接。工作时，所述第一驱动电机21通过第一主动齿轮22与第一传动齿轮32啮合，同步带动第一转轴31在座椅底板1上转动。

所述滑轨结构4为两块并排设置的导轨41；所述导轨41均通过焊接的方式固定在第一转轴31上；相应的，所述升降驱动结构5包括两个滑动设置在导轨41上的滑块51；其中，支撑结构6固定设置在两个滑块51上，并转动连接所述脚踏板7。所述升降驱动结构5通过两个滑块51可带动支撑结构6和脚踏板7沿着导轨41做升降移动。

所述升降驱动结构5，还包括驱动马达52、两个齿轮箱结构53和两个丝杆54；具体的：所述驱动马达52固定在安装壳体200上；所述安装壳体200的两端通过螺栓固定在齿轮箱结构53上；所述驱动马达52通过两端的输出轴分别驱动连接对应的齿轮箱结构53；所述齿轮箱结构53固定的设置在滑轨上，二者同步移动；所述齿轮箱结构53与丝杆54螺纹配合，所述丝杆54通过两端的固定板55固定安装在导轨41上；所述齿轮箱结构53在驱动马达52的驱动下可沿着丝杆54移动，并同步带动滑块51在导轨41上移动。

所述齿轮箱结构53，包括内部设置有涡轮532以及蜗杆531的齿轮箱530、与驱动马达52输出轴插接的蜗杆531、与蜗杆531啮合连接的涡轮532；具体的，所述齿轮箱530固定在滑块上，且所述安装壳体200的两端通过螺栓固定在齿轮箱530上；所述涡轮532的中心穿设有丝杆54，所述丝杆54与涡轮532螺纹配合；所述驱动马达52通过输出轴驱动蜗杆531转动，通过涡轮532蜗杆531配合，带动涡轮532沿着丝杆54移动，并同步带动齿轮箱530移动。

进一步的，所述支撑结构6，包括两个固定设置在对应滑块51下端的支撑架61、两端分别与支撑架61固定连接的支撑轴62、焊接固定在支撑轴62上的大齿轮63；具体的：所述支撑轴62与所述脚踏板7转动连接，同时，所述支撑轴62通过大齿轮63与第二角度调节装置8驱动连接；当第二角度调节装置8启动后，所述脚踏板7在第二角度调节装置8的驱动下以支撑轴62为轴进行限位转动。

进一步的，所述脚踏板7上设置有用于采集儿童脚部压力值的压力传感器。

所述第二角度调节装置8，包括第二驱动电机81和第二主动齿轮82；具体的：所述第二驱动电机81通过第二连接法兰83与固定设置在脚踏板7上的安装支架10固定连接；所述第二主动齿轮82设置在所述第二驱动电机81的输出端，并与大齿轮63耦合。工作时，所述第二驱动电机81通过第二主动齿轮82与大齿轮63耦合，同步带动脚踏板7以支撑轴62为轴转动。

本申请还包括控制器100，所述控制器100分别电连接所述第一驱动电机21、驱动马达52、第二驱动电机81和压力传感器。

使用时，通过第一角度调节装置2控制滑轨结构4转动，从而调整脚踏板7的前后角度和儿童腿部的倾斜角度，通过升降驱动结构5调节脚踏板7的升降高度，以及通过第二角度调节装置8，调节脚踏板7自身旋转角度，从而实现儿童安全座椅踏板装置的多向调节，整体提升了儿童的舒适度。

本申请，还提供一种使用以上实施方式的儿童安全座椅踏板装置控制方法，包括以下步骤：

S1：获取儿童的身高及体重信息；

S2：基于身高及体重信息输出控制指令；

S3：根据控制指令驱动导轨转动预设位置；

S4：根据控制指令驱动脚踏板转到预定角度，以及根据控制指令控制脚踏板滑动至儿童脚部；

S5：判断脚踏板上的脚部压力值是否达到预定值；

S6：若符合预定值，则关闭启动马达。

所述预设位置、预定角度和压力的预定值，均根据儿童的身高以及体重预先设定好的，此处不做详细赘述。

进一步的，所述获取儿童的身高及体重信息步骤之前，还包括以下步骤：

Y1：获取儿童的脸部信息；

Y2：将脸部信息与信息库中比对；

Y3：若比对成功，则输出对应的控制指令；

Y4：若比对失败，则将该脸部信息存储至信息库中，继续S1步骤。

图5为本发明的一个实施例的儿童安全座椅踏板装置控制方法的流程图；

通过车内摄像头采集儿童的脸部图形信息，并与信息库比对，若比对失败，则将获取的图像信息存储至信息库中；

采集儿童的身高以及体重等信息；

基于身高及体重信息输出控制指令，所述第一驱动电机21根据控制指令进行转动从而带动导轨转动至预设位置。

所述第二驱动电机81根据控制指令驱动脚踏板转动预定角度，以及所述驱动马达52根据控制指令控制脚踏板滑动至儿童脚部。

当儿童脚部的压力值达到系统的预定值时，如20N时，此时驱动马达52停止工作。

本发明还提供一种使用以上实施方式的汽车，所述汽车包括所述的儿童安全座椅脚踏装置。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。