CN113147520A - 一种座椅自适应调节方法及自适应调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种座椅自适应调节方法及自适应调节系统,在驾驶员初始位置分别进行外后视镜、内后视镜、座椅位置、方向盘位置及驾驶员视点位置信息采集;给出驾驶员最佳坐姿位置的判定条件;根据驾驶员初始位置、驾驶员视点位置以及操纵机构位置,并根据判定条件确定驾驶员的最佳位置,并给出驾驶员座椅位置调节方案;根据驶员座椅位置调节方案进行座椅调节,并实时反馈及修正驾驶员座椅调节方案;完成驾驶员座椅调节,提示驾驶员进行确认。本发明可以让驾驶员的座椅位置调节的更精准,使驾驶员处于最佳的驾驶姿态,最终达到安全驾驶的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种座椅自适应调节方法及自适应调节系统,具体涉及一种基于驾驶员视野及操纵机构位置的座椅自适应调节方法及系统。
背景技术
目前现有的电动座椅,仅根据驾驶员的操作对座椅位置进行调节,并没有对驾驶员的坐姿采集分析,可能会出现驾驶员处于坐姿不良的状态在驾驶,这种驾驶方式是存在很大风险的:驾驶员坐姿不当,可能会加大视觉盲区,引起交通事故;可能会导致驾驶容易疲劳,对驾驶员的身体造成不良影响;在出现紧急状况时可能出现操作变慢,甚至座椅气囊爆开后不能有效保护驾驶员的情况。
CN201610066379.5公开了一种汽车动态座椅自适应调节方法及系统,用于解决汽车在动态行驶过程中,突然的加速、刹车和转弯等形式状态给乘客造成的不适应的问题,技术要点是:实时检测汽车行驶状态,并在汽车达到某一行驶状态时,随动调整座椅以适应汽车当前行驶状态,并于该行驶状态释放时,座椅调整部分回位。效果是:本发明所述的汽车动态座椅自适应调节方法,具有动态舒适性:结合汽车在动态驾驶过程中,乘客乘坐的座椅出现的后仰推背、身体前倾、向外甩的现象,通过自适应调节座椅,以克服上述现象而提升乘坐舒适性。然而,在驾驶模式下调节驾驶座椅位置,这对于行车来说是非常危险的。
CN202010358322.9公开了一种汽车座椅的自适应调节方法、系统、设备及存储介质,所述汽车座椅包括靠背组件,所述靠背组件中设置有气袋,所述自适应调节方法包括:预设体重信息与所述气袋的压强值的对应关系;获取所述座椅接收的压力值;根据所述压力值获取乘员的体重信息;根据所述体重信息及所述对应关系控制所述气袋充气或者放气。其通过气囊的充放气实现座椅的位置调节,并不是自适应调节,调节位置是否合适需要驾驶员自行判断,并非自适应调节。查询专利与本发明的所述内容完全不同。
CN201911208694.7公开了一种汽车座椅自适应调节方法及系统,包括以下步骤,预设模块根据坐姿理论预设车辆座椅的部分参数;体型数据采集模块获取驾驶员或乘车人员的体型数据;初始化模块根据获取的体型数据及预设的相关参数设置座椅参数,完成标准座椅姿态的初始化参数设置;驾驶员或乘车人员坐上各自座椅一段时间后,传感模块获取该段时间内对应座椅的座面和靠背的压力数据;调节模块根据所述传感模块采集的所述压力数据,自动调整座椅由所述标准座椅姿态至修正座椅姿态。
基于上述分析,为了提高驾驶安全性,同时在车辆行驶过程中驾驶员处于最佳的驾驶姿态,需求从视野、操纵机构多方面考虑驾驶员的坐姿位置,保证驾驶员处于一种最佳的驾驶姿态。目前并没有融合驾驶员视野、操纵机构位置的信息来调节座椅的技术方案,仅为电动调节座椅功能。座椅调节后,通常驾驶员自行判断视野及操作机构的便利性,并没有对驾驶员的姿态进行反馈。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题,本发明提供一种座椅自适应调节方法及自适应调节系统,具体为基于驾驶员视野及操纵机构位置的座椅自适应调节方法及系统,通过对驾驶员有效视野的采集,包括但不限于方向盘、后视镜、座椅的位置信息、操纵机构的空间位置及使用状态的信息,采用空间、操纵机构、驾驶员的位置融合分析,形成有效判断驾驶员坐姿的自适应座椅调节方法,通过该方法,可以让驾驶员的座椅位置调节的更精准,使驾驶员处于最佳的驾驶姿态,最终达到安全驾驶的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
作为本发明的一方面,提供一种座椅自适应调节方法,包括以下步骤:
步骤一、在驾驶员初始位置分别进行外后视镜、内后视镜、座椅位置、方向盘位置及驾驶员视点位置信息采集;
步骤二、给出驾驶员最佳坐姿位置的判定条件;
步骤三、根据驾驶员初始位置、驾驶员视点位置以及操纵机构位置,并根据步骤二给出的判定条件确定驾驶员的最佳位置,并给出驾驶员座椅位置调节方案;
步骤四、根据步骤三驾驶员座椅位置调节方案进行座椅调节,并实时反馈及修正驾驶员座椅调节方案;
步骤五、完成驾驶员座椅调节,提示驾驶员进行确认。
进一步地,所述步骤二中给出的驾驶员最佳坐姿位置判定条件为:
1)在最佳位置下,驾驶员前视有效视野与车辆设计视野100%一致;
2)在最佳位置下,驾驶员观测左外后视镜时,地平线应在左外后视镜有效观测区域的高度1/2处;
3)在最佳位置下,驾驶员观测左外后视镜时,左后门拉手应在有效观测区域内,且不大于整体区域的10%;
4)在最佳位置下,驾驶员观测右外后视镜时,地平线应在右外后视镜有效观测区域的高度3/4处;
5)在最佳位置下,驾驶员观测右外后视镜时,右后门拉手应在有效观测区域内,且不大于整体区域的10%;
6)在最佳位置下,驾驶员观测内后视镜时,有效视野应等同于或大于后风窗设计视野;
7)在最佳位置下,驾驶员观测仪表内信息,仪表有效区域100%或以上可见;
8)在最佳位置下,驾驶员与方向盘的相对位置,应驾驶员手伸平时手腕搭在方向盘上沿。
进一步地,所述步骤三具体包括:通过驾驶员左右脚摆放位置、踏板踩动行程及压力的分析,以及对驾驶员操作换挡器的流畅性分析,得到驾驶员X向和Y向的位置调节数据;座椅根据上述数据进行自适应调节,确定驾驶员在X向和Y向上的位置最佳;随后座椅根据驾驶员的视点位置,视野角度和内外后视镜的初始位置,综合判断驾驶员的Z向调节距离。
进一步地,所述步骤四具体包括:在完成座椅Z向调节后,判断驾驶员的视野是否满足要求,判断左右后视镜、内后视镜的视野是否满足要求并对镜片做自适应调节,判断方向盘的高度角度是否满足要求并作出自适应调节;上述条件有其一不满足设定条件的,系统将根据不满足的条件作出反馈及修正方案。
作为本发明另一方面,提供一种座椅自适应调节系统,包括:
位置信息采集装置,其用于采集外后视镜、内后视镜、座椅位置、方向盘位置及驾驶员视点位置信息;
操纵机构信息采集装置,其用于采集左侧脚踏信息、制动踏板信息、加速踏板信息以及换挡机构信息;
外后视镜控制器,其与外后视镜调节机构连接,用于调节外后视镜位姿;
内后视镜控制器,其与内后视镜调节机构连接,用于调节内后视镜位姿;
方向盘调节控制器,其与方向盘调节机构连接,用于调节方向盘位姿;
座椅调节控制器,其与座椅调节机构连接,用于调节座椅位置;
座椅调节主控制器,其分别与位置信息采集装置、操纵机构信息采集装置、外后视镜控制器、内后视镜控制器、方向盘调节控制器以及座椅调节控制器连接,用于制定驾驶员座椅位置调节方案并向各控制器发送指令。
进一步地,所述外后视镜调节机构包括左外后视镜调节电机及右外后视镜调节电机;所述内后视镜调节机构包括内视镜调节电机。
进一步地,所述方向盘调节机构包括方向盘调节电机。
进一步地,所述座椅调节机构包括座椅X向调节电机、座椅Y向调节电机、以及座椅Z向调节电机。
本发明具有以下优点:
1.本发明在驾驶前通过各部件的相对位置、驾驶员位置及视点位置,自适应算法为驾驶员调节座椅至最佳驾驶位置。
2.本发明是基于部件及驾驶员的位置,为驾驶员提供最佳的驾驶视野及操纵位置,自适应方法及系统是通过调节保证驾驶员处于最佳的驾驶位置,驾驶员的视野最佳,驾驶员与操纵机构的空间最佳。
附图说明
图1为本发明一种座椅自适应调节方法流程图;
图2为本发明一种座椅自适应调节系统组成原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
一种座椅自适应调节方法,包括以下步骤:
步骤一、在驾驶员初始位置分别进行外后视镜、内后视镜、座椅位置、方向盘位置及驾驶员视点位置信息采集;
步骤二、给出驾驶员最佳坐姿位置的判定条件;
步骤三、根据驾驶员初始位置、驾驶员视点位置以及操纵机构位置,并根据步骤二给出的判定条件确定驾驶员的最佳位置,并给出驾驶员座椅位置调节方案;
步骤四、根据步骤三驾驶员座椅位置调节方案进行座椅调节,并实时反馈及修正驾驶员座椅调节方案;
步骤五、完成驾驶员座椅调节,提示驾驶员进行确认。
进一步地,所述步骤二中给出的驾驶员最佳坐姿位置判定条件为:
1)在最佳位置下,驾驶员前视有效视野与车辆设计视野100%一致;
2)在最佳位置下,驾驶员观测左外后视镜时,地平线应在左外后视镜有效观测区域的高度1/2处;
3)在最佳位置下,驾驶员观测左外后视镜时,左后门拉手应在有效观测区域内,且不大于整体区域的10%;
4)在最佳位置下,驾驶员观测右外后视镜时,地平线应在右外后视镜有效观测区域的高度3/4处;
5)在最佳位置下,驾驶员观测右外后视镜时,右后门拉手应在有效观测区域内,且不大于整体区域的10%;
6)在最佳位置下,驾驶员观测内后视镜时,有效视野应等同于或大于后风窗设计视野;
7)在最佳位置下,驾驶员观测仪表内信息,仪表有效区域100%或以上可见;
8)在最佳位置下,驾驶员与方向盘的相对位置,应驾驶员手伸平时手腕搭在方向盘上沿。
进一步地,所述步骤三具体包括:通过驾驶员左右脚摆放位置、踏板踩动行程及压力的分析,以及对驾驶员操作换挡器的流畅性分析,得到驾驶员X向和Y向的位置调节数据;座椅根据上述数据进行自适应调节,确定驾驶员在X向和Y向上的位置最佳;随后座椅根据驾驶员的视点位置,视野角度和内外后视镜的初始位置,综合判断驾驶员的Z向调节距离。
进一步地,所述步骤四具体包括:在完成座椅Z向调节后,判断驾驶员的视野是否满足要求,判断左右后视镜、内后视镜的视野是否满足要求并对镜片做自适应调节,判断方向盘的高度角度是否满足要求并作出自适应调节;上述条件有其一不满足设定条件的,系统将根据不满足的条件作出反馈及修正方案。
一种座椅自适应调节系统,包括:
位置信息采集装置,其用于采集外后视镜、内后视镜、座椅位置、方向盘位置及驾驶员视点位置信息;
操纵机构信息采集装置,其用于采集左侧脚踏信息、制动踏板信息、加速踏板信息以及换挡机构信息;
外后视镜控制器,其与外后视镜调节机构连接,用于调节外后视镜位姿;
内后视镜控制器,其与内后视镜调节机构连接,用于调节内后视镜位姿;
方向盘调节控制器,其与方向盘调节机构连接,用于调节方向盘位姿;
座椅调节控制器,其与座椅调节机构连接,用于调节座椅位置;
座椅调节主控制器,其分别与位置信息采集装置、操纵机构信息采集装置、外后视镜控制器、内后视镜控制器、方向盘调节控制器以及座椅调节控制器连接,用于制定驾驶员座椅位置调节方案并向各控制器发送指令。
进一步地,所述外后视镜调节机构包括左外后视镜调节电机及右外后视镜调节电机;所述内后视镜调节机构包括内视镜调节电机。
进一步地,所述方向盘调节机构包括方向盘调节电机。
进一步地,所述座椅调节机构包括座椅X向调节电机、座椅Y向调节电机、以及座椅Z向调节电机。
实施例1
在行程开始前,驾驶员坐在座椅上,车辆通过传感器采集驾驶员初始位置、座椅位置、方向盘初始位置、外后视镜初始位置、内后视镜初始位置,同时采集驾驶员视点位置。
驾驶员的最佳坐姿位置判定条件如下:
1.在最佳位置下,驾驶员前视有效视野与车辆设计视野100%一致;
2.在最佳位置下,驾驶员观测左外后视镜时,地平线应在左外后视镜有效观测区域的高度1/2处;
3.在最佳位置下,驾驶员观测左外后视镜时,左后门拉手应在有效观测区域内,且不大于整体区域的10%;
4.在最佳位置下,驾驶员观测右外后视镜时,地平线应在右外后视镜有效观测区域的高度3/4处;
5.在最佳位置下,驾驶员观测右外后视镜时,右后门拉手应在有效观测区域内,且不大于整体区域的10%;
6.在最佳位置下,驾驶员观测内后视镜时,有效视野应等同于或大于后风窗设计视野;
7.在最佳位置下,驾驶员观测仪表内信息,仪表有效区域100%或以上可见;
8.在最佳位置下,驾驶员与方向盘的相对位置,应驾驶员手伸平时手腕搭在方向盘上沿。
完成信息采集后,通过驾驶员左右脚摆放位置、踏板踩动行程及压力的分析,以及对驾驶员操作换挡器的流畅性分析,得到驾驶员X向和Y向的位置调节数据;座椅根据上述数据进行自适应调节,确定驾驶员在X向和Y向上的位置最佳;随后座椅根据驾驶员的视点位置,视野角度和内外后视镜的初始位置,综合判断驾驶员的Z向调节距离。
在Z向调节后,判断驾驶员的视野是否满足要求,判断左右后视镜、内后视镜的视野是否满足要求并对镜片做自适应调节,判断方向盘的高度角度是否满足要求并作出自适应调节;上述条件有其一不满足设定条件的,系统将根据不满足的条件作出反馈及修正方案。
本发明中采集驾驶员座椅、视点及操纵机构位置信息的传感器不限于摄像头、毫米波雷达、激光雷达等探测传感器,还包括使用大数据计算,虚拟仿真等提供的设计有效空间范围,及图像识别的算法。
本发明中的左/右外后视镜的初始位置坐标,内后视镜的初始位置坐标,驾驶员的初始位置坐标,方向盘的初始位置坐标,可以结合实车进行设定及校准,所有的调节过程均为线性调节,避免驾驶员出现顿挫感和不适。
本发明中的设计视野,初始视点,最佳位置的视野,需结合实车进行设计及标定,驾驶员视野根据大数据及具体的视点位置进行估算,同时可使用但不限于使用摄像头及传感器对驾驶员座椅调节过程中的视点变化进行适时采集并修正其他的调节策略。
在驾驶员操作及本发明自适应调节的过程中,算法可以根据调节过程中采集到的信息进行适时更新,同时在调节结束后,对驾驶员发出声光提醒,提示驾驶员当前已是最佳位置,并让驾驶员进行最终确认,确认无误后再允许行驶车辆,进一步保证了驾驶员的最佳位置及行驶安全。
最后,本发明自适应调节方法的使用条件也依据车辆功能安全的限定条件进行设定。只有在驾驶前,车速为0,手刹拉起的时候允许采用自适应调节座椅,进一步增强了功能的安全性及可靠性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种座椅自适应调节方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、在驾驶员初始位置分别进行外后视镜、内后视镜、座椅位置、方向盘位置及驾驶员视点位置信息采集;
步骤二、给出驾驶员最佳坐姿位置的判定条件;
步骤三、根据驾驶员初始位置、驾驶员视点位置以及操纵机构位置,并根据步骤二给出的判定条件确定驾驶员的最佳位置,并给出驾驶员座椅位置调节方案;
步骤四、根据步骤三驾驶员座椅位置调节方案进行座椅调节,并实时反馈及修正驾驶员座椅调节方案;
步骤五、完成驾驶员座椅调节,提示驾驶员进行确认。
2.如权利要求1所述的一种座椅自适应调节方法,其特征在于,所述步骤二中给出的驾驶员最佳坐姿位置判定条件为:
1)在最佳位置下,驾驶员前视有效视野与车辆设计视野100%一致;
2)在最佳位置下,驾驶员观测左外后视镜时,地平线应在左外后视镜有效观测区域的高度1/2处;
3)在最佳位置下,驾驶员观测左外后视镜时,左后门拉手应在有效观测区域内,且不大于整体区域的10%;
4)在最佳位置下,驾驶员观测右外后视镜时,地平线应在右外后视镜有效观测区域的高度3/4处;
5)在最佳位置下,驾驶员观测右外后视镜时,右后门拉手应在有效观测区域内,且不大于整体区域的10%;
6)在最佳位置下,驾驶员观测内后视镜时,有效视野应等同于或大于后风窗设计视野;
7)在最佳位置下,驾驶员观测仪表内信息,仪表有效区域100%或以上可见;
8)在最佳位置下,驾驶员与方向盘的相对位置,应驾驶员手伸平时手腕搭在方向盘上沿。
3.如权利要求1所述的一种座椅自适应调节方法,其特征在于,所述步骤三具体包括:通过驾驶员左右脚摆放位置、踏板踩动行程及压力的分析,以及对驾驶员操作换挡器的流畅性分析,得到驾驶员X向和Y向的位置调节数据;座椅根据上述数据进行自适应调节,确定驾驶员在X向和Y向上的位置最佳;随后座椅根据驾驶员的视点位置,视野角度和内外后视镜的初始位置,综合判断驾驶员的Z向调节距离。
4.如权利要求1所述的一种座椅自适应调节方法,其特征在于,所述步骤四具体包括:在完成座椅Z向调节后,判断驾驶员的视野是否满足要求,判断左右后视镜、内后视镜的视野是否满足要求并对镜片做自适应调节,判断方向盘的高度角度是否满足要求并作出自适应调节;上述条件有其一不满足设定条件的,系统将根据不满足的条件作出反馈及修正方案。
5.一种座椅自适应调节系统,其特征在于,包括:
位置信息采集装置,其用于采集外后视镜、内后视镜、座椅位置、方向盘位置及驾驶员视点位置信息;
操纵机构信息采集装置,其用于采集左侧脚踏信息、制动踏板信息、加速踏板信息以及换挡机构信息;
外后视镜控制器,其与外后视镜调节机构连接,用于调节外后视镜位姿;
内后视镜控制器,其与内后视镜调节机构连接,用于调节内后视镜位姿;
方向盘调节控制器,其与方向盘调节机构连接,用于调节方向盘位姿;
座椅调节控制器,其与座椅调节机构连接,用于调节座椅位置;
座椅调节主控制器,其分别与位置信息采集装置、操纵机构信息采集装置、外后视镜控制器、内后视镜控制器、方向盘调节控制器以及座椅调节控制器连接,用于制定驾驶员座椅位置调节方案并向各控制器发送指令。
6.如权利要求5所述的一种座椅自适应调节系统,其特征在于,所述外后视镜调节机构包括左外后视镜调节电机及右外后视镜调节电机;所述内后视镜调节机构包括内视镜调节电机。
7.如权利要求5所述的一种座椅自适应调节系统,其特征在于,所述方向盘调节机构包括方向盘调节电机。
8.如权利要求5所述的一种座椅自适应调节系统,其特征在于,所述座椅调节机构包括座椅X向调节电机、座椅Y向调节电机、以及座椅Z向调节电机。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210723 |
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