[发明专利]自适应座椅系统及座椅调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车座椅系统，具体涉及一种自适应座椅系统。本发明还涉及一种上述系统的座椅调节方法。

背景技术

现今，乘车的舒适感越来越被人们所关注，而且也成为衡量汽车性能的主要指标之一。而日常乘车过程中，汽车的加速、减速和转向都会对乘客产生相应方向的加速度作用力，导致乘客的乘车舒适感下降。这个问题在越来越关注行车舒适感的今天，需要进行解决。

于是很多关于座椅调节的技术不断改进，使得座椅调节的方法和方式也有多种，但其统有的缺陷为都需要人来操作，不能实现座椅根据汽车行驶的状态自动调节的功能，此问题仍需进一步开发。

随着

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自适应座椅系统，它可以利用汽车电子领域里的控制方法自动调节座椅的状态，从而削弱汽车行驶过程中产生的各向加速度，提高汽车乘坐的舒适性。为此，本发明还要提供一种座椅调节方法。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种自适应座椅系统，包括：加速度传感器模块、控制芯片、座椅电机驱动模块、及座椅；控制芯片接收传感器模块的加速度信号，并通过座椅电机驱动模块调节座椅的状态。

本发明还提供了一种基于上述系统的座椅调节方法，包括以下步骤：(1)加速度传感器模块测量汽车在行驶方向、离心力方向、及垂直方向的加速度；(2)根据步骤(1)所得汽车各方向的加速度大小，控制芯片利用力学平衡计算座椅的倾斜角度或位移速度；(3)控制芯片通过座椅电机驱动模块调节座椅的倾斜角度或位置。

因为本发明用加速度传感器检测汽车行驶过程中产生的各向加速度，并通过控制芯片计算调节座椅的倾斜角和位移，从而能够自动调节座椅的状态，削弱汽车行驶过程中产生的各向加速度对乘客的影响，提高汽车乘坐的舒适性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是汽车行驶过程中在行驶方向、重力方向、离心力方向的加速度示意图；

图2是本发明的系统图；

图3是本发明调整行驶方向加速度的实施例示意图；

图4是本发明调整离心力方向加速度的实施例示意图；

图5是本发明调整重力方向加速度的实施例示意图；

图6是本发明的传感器驱动电路；

图7是本发明的座椅驱动电路。

具体实施方式

如图1所示，汽车在行驶过程中一般会产生三个方向的加速度：行驶方向加速度、重力方向加速度和离心力方向加速度。本发明的自适应座椅系统包括：加速度传感器模块、控制芯片、座椅电机驱动模块、及座椅。其中传感器模块即用来测量汽车各个方向(行驶方向、重力方向和离心力方向)加速度大小，控制芯片则用来接收加速度传感器模块的加速度信号，并通过座椅电机驱动模块调节座椅的状态。

传感器模块包括行驶方向加速度传感器、离心加速度传感器、及垂直方向加速度传感器，对传感器的驱动均采用一般的驱动电路，如图6所示为一种传感器的驱动电路，其中加速度传感器采用常见的加速度传感器芯片MMA1220D，以10ms间隔分别采集汽车的行驶方向a_x、垂直方向a_y和径向方向a_r三个方向的加速度信号，MMA1220D将加速度信号以电压的形式输出给控制芯片。由于每次采样间隔为10ms，因此对随机出现的干扰信号会有过滤效果。

本发明座椅电机的驱动电路采用一般的电机驱动电路即可，如图7所示的继电器驱动芯片采用常见的ULN2003D芯片，控制芯片将输入的加速度信号转换为数字信号，控制芯片根据该数字信号进行数据处理。

根据a_x和a_r方向的加速度值，控制芯片计算出座椅在相应方向上平衡该加速度所需要偏转的角度θ，将需要偏转的角度θ量化为霍尔脉冲个数。因为座椅电机转动的角度θ与电机转动产生的霍尔脉冲个数N成正比，如下公式：

θ＝N·ω；

其中，ω为单个霍尔脉冲对应的座椅转动角度。

因此，控制芯片控制驱动座椅电机的同时，还将计数座椅转动产生的霍尔脉冲数N，直到达到需要的脉冲数N为止，从而使座椅转动到相应的角度。

根据ay方向的加速度值，控制芯片则计算出垂直方向的反作用力，进而计算座椅调节的速度，驱动电机升降。