CN206704003U - 一种基于驾驶人身体特征的驾驶座椅自适应调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于驾驶人身体特征的驾驶座椅自适应调节装置，包括重力传感器、驾驶员身体尺寸识别***、驾驶员坐姿角度识别***、调节控制***、驱动***和存储***。本实用新型从多个方面实时监测影响驾驶人座椅调节方式的身体特征参数，消除了驾驶人个体差异性对坐姿角度识别的影响，精确度较高，准确性较好。同时本实用新型具有记忆功能，自动存储驾驶员身体特征信息和相匹配的座椅调节方案，并根据驾驶人身体特征心自动匹配已有的调节方案进行调节，具有更高的时效性和便捷性。

Description

一种基于驾驶人身体特征的驾驶座椅自适应调节装置

技术领域

本实用新型涉及汽车座椅调节装置领域，具体是一种基于驾驶人身体特征的驾驶座椅自适应调节装置。

背景技术

随着国民经济的蓬勃发展，汽车已成为当前极为重要的交通运输工具。国外工业发达国家都将汽车工业作为国民经济支柱产业之一，近些年来，我国经济发展迅速，汽车的消费逐渐成为带动国民生产总值的重要指标。目前，随着汽车的日益普及，车辆使用者对乘坐舒适性和操纵简便性的要求越来越高，因此车辆座椅的调节装置及方法变得越来越重要。

现有的汽车座椅调节装置通常使用机械装置或者按钮形式的电器开关来驱动电机以进行座椅的相关调节（例如靠背角度、座椅高度及座椅前后位置等）。并且在现有的车辆座椅调节装置中，通常附加使用专用的记忆开关，以便记忆用户经常使用的座椅位置。

然而现有的汽车座椅调节装置和方法存在以下问题：（1）由于使用机械装置或电器开关来进行座椅的相关调节，因此不能确保车辆使用者的乘坐舒适性和座椅调节准确性；（2）由于现有技术中的车辆座椅不具有记忆调解功能，不同驾驶员在重新驾驶车辆时，需要重新调整座椅，但调整的位置和角度往往难以准确掌握，不能迅速达到最佳位置，耗费一定的时间和精力；（3）目前已具有的可记忆电动座椅，是在普通电动座椅机械调节功能的基础上，增加了座椅位置的记忆和调出功能，设定过程相对繁琐，若经常更换驾驶员，则调节相对不便。

实用新型内容 本实用新型的目的是提供一种基于驾驶人身体特征的驾驶座椅自适应调节装置，以实现对驾驶座椅的自动调节。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种基于驾驶人身体特征的驾驶座椅自适应调节装置，其特征在于：包括重力传感器、驾驶员身体尺寸识别***、驾驶员坐姿角度识别***、调节控制***、驱动***和存储***，其中：

所述的重力传感器安装在驾驶员座椅的坐垫内部，由重力传感器获取驾驶员体重数据；

所述的驾驶员身体尺寸识别***由安装在汽车主驾驶室上方的图像采集模块和数据处理模块组成，图像采集模块与数据处理模块连接；

所述的驾驶员坐姿角度识别***包括由处理器构成的硬件，所述重力传感器、驾驶员身体尺寸识别***的数据处理模块分别与驾驶员坐姿角度识别***中硬件连接；

所述的驱动***由驱动驾驶座椅前后移动、上下移动和座椅靠背角度调整的多个驱动电机组成，各个驱动电机的控制端分别接入调节控制***，由调节控制***控制驱动各个驱动电机；

所述的调节控制***由控制芯片构成，调节控制***输入与驾驶员坐姿角度识别***、驾驶员身体尺寸识别***连接，调节控制***输出与驱动***连接；

所述的存储***分别与重力传感器、驾驶员身体尺寸识别***、调节控制***连接。

本实用新型中：

1.驾驶人身体特征监测

在通过文献查阅、驾驶人访谈和问卷调查的基础上获取驾驶人调节座椅舒适度时的主要人体参数指标：体重、上臂长度、前臂长度、小腿长度、大腿长度及躯干线长度。以此为基础建立驾驶人身体尺寸监测***：重力传感器和驾驶人身体尺寸识别***。重力传感器由安装在驾驶员座椅的坐垫内部，用于获取准确的驾驶人体重信息。驾驶人身体尺寸识别***由图像采集模块和数据处理模块组成。图像采集模块采用热成像技术，以消除人体所穿的衣物对图像分析的影响，获得准确的人体特征图像；数据处理模块将图像信息数字化并对数字图像进行处理分析，从而得到所需的测量信息。

2.驾驶人坐姿角度识别

驾驶人坐姿角度识别基于多名驾驶人大量实车实验，通过建立多元线性回归模型，生成可用于确定驾驶员舒适坐姿参数：躯干线与竖直方向夹角、躯干与大腿的夹角及大腿和小腿夹角的线性回归方程。

3.调节控制

根据驾驶人身体尺寸识别***和坐姿角度识别***获取驾驶人身体特征信息，通过分析计算得出使驾驶人感觉舒适的座椅高度、前后距离和靠背角度并将分析结果分配给驱动***的各个驱动电机，将座椅调节至满足驾驶人舒适度的状态。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型在已有研究的理论基础上通过实验和分析获得驾驶人的舒适坐姿，进而得到不同身体特征的驾驶人相对应的座椅调节方式，保证了全面性和可靠性。基于大量实验的驾驶人舒适坐姿调节方式确保了调节的客观性和准确性。

2、本实用新型是通过建立多元线性回归方程来实现对驾驶舒适坐姿角度进行调节，模型建立后进行了一系列实车驾驶训练来对回归分析进行多次拟合和验证，方法新颖且具有科学性，能准确对驾驶人舒适坐姿角度进行实时调节。

3、本实用新型是对驾驶人身体特征进行实时监测，监测过程时间短并且能及时传递驾驶人身体特征指标，针对同特征的驾驶员能够迅速调节座椅达到最佳位置。

4、本实用新型自动将调节完成后的驾驶员身体特征和调节方案存储起来，并在下一次此驾驶员再次使用车辆时，自动匹配调节方案进行调节，具有更高的准确性和便捷性。

5、本实用新型在驾驶人落座并发动车辆后立即自动对驾驶座椅进行调节，迅速将座椅调制舒适位置，具有实时性和时效性。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于驾驶人身体特征的驾驶座椅自适应调节装置的结构原理图。

图2为本实用新型的驾驶人身体特征监测及座椅调节流程图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细的说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种基于驾驶人身体特征的驾驶座椅自适应调节装置，包括重力传感器1、驾驶员身体尺寸识别***2、驾驶员坐姿角度识别***3、调节控制***4、驱动***5及存储***6。其输入端连接有重力传感器、身体尺寸识别***，输出端连接有驱动电机和存储***；重力传感器位于驾驶座椅的坐垫内部，用于检测驾驶人的体重信息；身体尺寸识别***在主驾驶室车门上方的位置，用于采集驾驶人身体特征图像并获取身体尺寸信息；驱动电机位于驾驶人座椅下方，用于控制驾驶座椅的高度、前后距离和靠背角度；存储***位于仪表台内部，用于存储和调用驾驶座椅调节方案。

坐姿角度识别***和调节控制***都属于处理器部分，坐姿角度识别***基于多名驾驶人大量的实车试验，通过反复进行座椅调节实验和模型验证，生成可用于识别驾驶员舒适坐姿角度的线性回归方程，通过身体尺寸识别***和重力传感器获取驾驶人的身体特征参数识别座椅坐姿角度，并调用身体尺寸信息一并传输给调节控制***。调节控制***以驾驶人身体尺寸数据和舒适坐姿数据为基础，经过分析计算获得驾驶座椅的调节方案并转化为脉冲信号控制驱动电机进行调节。

对于本实用新型的驾驶座椅自动调节的具体实施过程如下：

参照图1、图2， 当驾驶员进入车辆坐在主驾驶座椅上并发动汽车后，重力传感器和身体尺寸识别***开始工作，分别获取驾驶人的体重信息和身体尺寸信息，坐姿角度识别***根据这些信息通过线性回归方程获取驾驶人的坐姿角度并调用身体尺寸信息一并传输给调节控制***。调节控制***对驾驶人的身体特征信息进行分析计算得出座椅需要调节的高度、前后距离和靠背角度并控制三个驱动电机分别进行调节。最终调节完成后，驾驶人的身体特征数据和对应的座椅调节方案一并存入存储***，当相同身体特征的驾驶人使用车辆时，身体尺寸识别***通过匹配存储***内的座椅调节方案，直接对调节控制***发出指令进行调节。

本实用新型基于不同身体特征的汽车驾驶人在将驾驶座椅调节至舒适感受时所表现出来的普遍舒适坐姿，通过重力传感器和身体尺寸识别***对驾驶人的身体特征进行较为全面的实时监测，通过坐姿角度识别***识别驾驶人的舒适坐姿角度，最终通过调节控制***计算分析座椅的调节方案，具有很强的创新性。此外，还通过存储不同身体特征的驾驶人不同的座椅调节方式，通过调用存储数据的方式，在准确调整驾驶人舒适坐姿的同时又能保证调节方式的时效性和便捷性，具有较强的实用性。

Claims (1)

1.一种基于驾驶人身体特征的驾驶座椅自适应调节装置，其特征在于：包括重力传感器、驾驶员身体尺寸识别***、驾驶员坐姿角度识别***、调节控制***、驱动***和存储***，其中：

所述的重力传感器安装在驾驶员座椅的坐垫内部，由重力传感器获取驾驶员体重数据；

所述的驾驶员身体尺寸识别***由安装在汽车主驾驶室上方的图像采集模块和数据处理模块组成，图像采集模块与数据处理模块连接；

所述的驾驶员坐姿角度识别***包括由处理器构成的硬件，所述重力传感器、驾驶员身体尺寸识别***的数据处理模块分别与驾驶员坐姿角度识别***中硬件连接；

所述的驱动***由驱动驾驶座椅前后移动、上下移动和座椅靠背角度调整的多个驱动电机组成，各个驱动电机的控制端分别接入调节控制***，由调节控制***控制驱动各个驱动电机；

所述的调节控制***由控制芯片构成，调节控制***输入与驾驶员坐姿角度识别***、驾驶员身体尺寸识别***连接，调节控制***输出与驱动***连接；

所述的存储***分别与重力传感器、驾驶员身体尺寸识别***、调节控制***连接。