[发明专利]一种汽车电动座椅姿态协同运动路径规划方法

说明书

本发明涉及一种汽车电动座椅姿态协同运动路径规划方法，包括步骤如下：步骤1：设置座椅前后运动、上下高度、靠背角度路径点；步骤2：设置座椅姿态运动初始时间间隔序列；步骤3：基于MATLAB三自由度座椅模型的运动路径总能耗计算；步骤4：基于粒子群算法求解最优节能路径运动时间间隔；步骤5：得到优化后的座椅前后运动位移—时间曲线、上下高度位移—时间曲线、靠背角度倾角—时间曲线。与现有技术相比，本发明将能耗节约纳入考虑范围，优化了电动座椅姿态运动的路径—时间曲线。

技术领域

本发明涉及电动座椅姿态控制领域，尤其是涉及一种汽车电动座椅姿态协同运动路径规划方法。

背景技术

传统车座椅手动调节方式需要乘客先通过手柄放松座椅的锁止机构，之后通过改变身体的座姿和位置来带动座椅移动，最后将锁止机构的手柄放松，将座椅固定在所选择的位置上。随着汽车电动化、智能化进程的加快，部分汽车已经在座椅骨架中安装电机进行姿态的电动控制，相较传统车座椅姿态调节更加简便快捷。

但目前的电动座椅姿态调节是面向单向调节的，未考虑协同姿态控制，且未将座椅姿态运动过程中的能耗纳入考虑范围。

发明内容

为了实现汽车电动座椅前后位置、上下高度、靠背角度的协同运动，本发明提出了一种汽车电动座椅姿态协同运动路径规划方法。该方法同时考虑运动过程中的能耗得到了面向节能的座椅三自由度运动路径—时间曲线，可作为电动座椅各电机的输出目标曲线，实现座椅姿态的协同电动控制。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种汽车电动座椅姿态协同运动路径规划方法，包括以下步骤：

步骤1，设置前后运动、上下高度、靠背角度路径点：

座椅从初始前后位置x₀运动到目标前后位置x_p的过程中，将座椅水平位移x_p-x₀平均分为9段，每段的端点设置为路径点，总共设置10个座椅前后姿态运动路径点。各前后位置路径点可表示为：

座椅从初始高度h₀运动到目标高度h₉的过程中，将座椅垂直位移h₉-h₀平均分为9段，每段的端点设置为路径点，总共设置10个座椅上下姿态运动路径点。各高度路径点可表示为：

座椅从初始靠背倾角θ₀运动到目标靠背倾角θ₉的过程中，将座椅靠背倾角变化量θ₉-θ₀平均分为9段，每段的端点设置为路径点，总共设置10个座椅靠背姿态运动路径点。各靠背倾角路径点可表示为：

步骤2，设置座椅姿态运动初始时间间隔序列：

座椅从初始时刻T₀＝0运动到终止时刻T₉的过程中，总时间间隔为t_m，三个座椅姿态自由度协同运动，定义经过三个姿态自由度的第i(i＝0,1,2,…,9)个路径点的时刻为T_i，从第i-1个路径点运动到第i个路径点经历的时间间隔为Δt_i(i＝1,2,…,9)，t_m与Δt_i的表达式为

Δt_i＝T_i-T_i-1(i＝1,2,…,9)