CN205951754U

CN205951754U - 汽车座椅指纹智能调节系统

Info

Publication number: CN205951754U
Application number: CN201620828768.2U
Authority: CN
Inventors: 张雷; 纪柯柯; 王飞
Original assignee: Chongqing Jiaotong University
Current assignee: Chongqing Jiaotong University
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2016-08-02
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2026-08-02

Abstract

本实用新型公开了一种汽车座椅指纹智能调节系统，该系统包括设置在汽车座椅轨道上的至少一种传感器，传感器的信号输出端与DSP处理器的传感器信息输入端相连，DSP处理器的信息输出端通过接口转换模块与控制器相连，控制器的控制输出端与电机驱动模块的信息输入端相连，电机驱动模块的信息输出端与电机相连；还包括指纹传感器，指纹传感器的信息输出端与DSP处理器的指纹信息输入端相连。本实用新型能够通过指纹识别不同驾驶员对座椅的位置要求，只需驾驶员首次通过指纹识别调整的座椅位置，再次指纹识别即可自动调节到适合自己最佳座椅位置。

Description

汽车座椅指纹智能调节系统

技术领域

本实用新型涉及汽车座椅位置调节技术领域，特别是涉及一种汽车座椅指纹智能调节系统。

背景技术

不同驾驶人在驾驶同一辆汽车时，往往需要先调试座椅，以适应自己的体型，达到最佳的驾驶状态；周而复始的调整使得驾驶人感到身心疲惫。一般比较常见的可调座椅分为六个自由度，即座椅椅面高度变化，座椅前后滑动变化，椅背角度位置信息，六个方向调节；另外现在还包括对头枕角度的调节。电动式座椅调节在高档车上比较普遍，但仍存在不可避免的缺陷，座椅的调节不能适用于家庭的其他成员，需要每次的手动进行调节，具有较大的局限性。如何在同一辆车在不同人驾驶时不需要每次调整座椅，这是我们现目前亟待解决的现象。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种汽车座椅指纹智能调节系统。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种汽车座椅指纹智能调节系统，该系统包括设置在汽车座椅轨道上的至少一种传感器，传感器的信号输出端与DSP处理器的传感器信息输入端相连，DSP处理器的信息输出端通过接口转换模块与控制器相连，控制器的控制输出端与电机驱动模块的信息输入端相连，电机驱动模块的信息输出端与电机相连；

还包括指纹传感器，指纹传感器的信息输出端与DSP处理器的指纹信息输入端相连。

开车前，驾驶员首先调整自己的最佳座椅位置，通过传感器识别座椅的最佳位置，将变化值存储在DSP处理器，并将该驾驶员的指纹通过指纹传感器录入DSP处理器，下次该驾驶员再次驾驶该辆汽车时，只需刷一下指纹，通过电机驱动座椅六自由度以及头枕移动/转动，座椅就自动调节到最佳座椅位置，无需反复调节座椅的位置，快捷方便。

在本实用新型的一种优选实施方式中，电机驱动模块包括电机驱动单元，控制器的控制输出端与电机驱动单元的信息输入端相连，电机驱动单元的信息输出端与电机相连。

在本实用新型的一种优选实施方式中，电机驱动单元为L298或L298N。

L298芯片具有：1、具有信号指示；2、转速可调；3、抗干扰能力强；4、具有过电压和过电流保护；5、可单独控制两台直流电机；6、可单独控制一台步进电机；7、PWM脉宽平滑调速；8、可实现正反转；9、采用光电隔离等特点。并且L298有如下主要工作参数：1、尺寸：80mmX45mm；2、工作电压：控制信号直流5V；电机电压直流3V～46V(建议使用36V以下)；3、最大工作电流：2.5A；4、额定功率：25W。

在本实用新型的一种优选实施方式中，电机驱动模块还包括光电隔离单元和二极管续流保护单元，控制器的控制输出端与光电隔离单元的信息输入端相连，光电隔离单元的信息输出端与电机驱动单元的信息输入端相连，电机驱动单元的信息输出端分别与电机和二极管续流保护单元相连。

光电隔离单元为电机驱动单元降低外界干扰，二极管续流保护单元为电机驱动单元起到保护作用，防止电机驱动单元受电机的反电动势的冲击。

在本实用新型的一种优选实施方式中，光电隔离单元的型号为TLP521-4。

该型号的光电隔离单元集成了四个独立的光电隔离器，并且该光电隔离器隔离效果明显。

在本实用新型的一种优选实施方式中，传感器包括位移传感器和角度传感器，位移传感器包括第一位移传感器和第二位移传感器，角度传感器包括第一角度传感器和第二角度传感器；在汽车座椅前后移动轨道上设置有第一位移传感器，在汽车座椅上下升降轨道上设置有第二位移传感器，在汽车座椅靠背转动轨道上设置有第一角度传感器，在汽车座椅头枕转动轨道上设置有第二角度传感器。

第一位移传感器用来采集汽车座椅在前后移动轨道上向前或者向后移动的位移，第二位移传感器用来采集汽车座椅向上升或者向下降的位移，第一角度传感器用来采集汽车座椅靠背在靠背转动轨道上转动的角度，第二角度传感器用来采集汽车座椅头枕在头枕转动轨道上转动的角度。

在本实用新型的一种优选实施方式中，DSP处理器型号为ADSP-BF531或TMS320VC5416。

ADSP-BF531是一种高度集中的新型芯片，运算速度更快，最快可达到12MMACs，并且价格更低，而且具有动态电源管理设计，为指纹传感器功耗较低更加明显。

在本实用新型的一种优选实施方式中，指纹传感器的型号为FPC1011C。

FPC1011C是瑞典FingerPrints公司推出的一种电容式面装指纹传感器，具有高耐磨(高达100万次)、高抗静电(可达15kV以上)、低功耗(3.3V工作电压下的功耗为50mw)、成本低以及适用性广等特点，传感器阵列为152*200点，分辨率363dpi,是一种全新的基于certus传感器平台的电容式指纹传感器；其工作电压为2.5V或者3.3V，传感器还具有高速的SPI接口，8脚的软排线可以方便地接入各种系统。

在本实用新型的一种优选实施方式中，接口转换模块包括RS232接口、IO接口和EPM7192芯片，RS232接口的信息输入端与DSP处理器的信息输出端相连，RS232接口的信息输出端与EPM7192芯片的信息输入端相连，EPM7192芯片的信息输出端与IO接口的信息输入端相连，IO接口的信息输出端与控制器相连。

将数据转换为能被控制器识别的数据，快捷、方便。

在本实用新型的一种优选实施方式中，控制器的型号为AT89C51。

AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，单片机内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，功能强大，适用性广。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够通过指纹识别不同驾驶员对座椅的位置要求，只需驾驶员首次通过指纹识别调整的座椅位置，再次指纹识别即可自动调节到适合自己最佳座椅位置。

附图说明

图1是本实用新型汽车座椅指纹智能调节系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型提供了一种汽车座椅指纹智能调节系统，如图1所示，该系统包括设置汽车座椅轨道上的至少一种传感器，传感器的信号输出端与DSP处理器的传感器信息输入端相连，DSP处理器的信息输出端通过接口转换模块与控制器相连，控制器的控制输出端与电机驱动模块的信息输入端相连，电机驱动模块的信息输出端与电机相连；还包括指纹传感器，指纹传感器的信息输出端与DSP处理器的指纹信息输入端相连。在本实施方式中，电机驱动模块为电机驱动单元，电机为直流电机，也可以是步进电机。另外的，传感器也可以只与控制器相连，这样直接把传感器采集的位移或者角度数据存储在控制器中，快捷方便的控制直流电机转动。

在本实用新型的一种优选实施方式中，电机驱动单元为L298或L298N。在本实施方式中，两个L298与四个直流电机和单片机AT89C51的具体连接关系为：单片机的第一控制输出端与第一L298的第一信息输入端相连，单片机的第二控制输出端与第一L298的第二信息输入端相连，单片机的第三控制输出端与第一L298的第三信息输入端相连，单片机的第四控制输出端与第一L298的第四信息输入端相连，单片机的第五控制输出端与第二L298的第一信息输入端相连，单片机的第六控制输出端与第二L298的第二信息输入端相连，单片机的第七控制输出端与第二L298的第三信息输入端相连，单片机的第八控制输出端与第二L298的第四信息输入端相连；第一L298的第一信息输出端与第一直流电机的正极相连，第一L298的第二信息输出端与第一直流电机的负极相连，第一L298的第三信息输出端与第二直流电机的正极相连，第一L298的第四信息输出端与第二直流电机的负极相连，第二L298的第一信息输出端与第三直流电机的正极相连，第二L298的第二信息输出端与第三直流电机的负极相连，第二L298的第三信息输出端与第四直流电机的正极相连，第二L298的第四信息输出端与第四直流电机的负极相连。

在本实用新型的一种优选实施方式中，电机驱动模块还包括光电隔离单元和二极管续流保护单元，控制器的控制输出端与光电隔离单元的信息输入端相连，光电隔离单元的信息输出端与电机驱动单元的信息输入端相连，电机驱动单元的信息输出端分别与电机和二极管续流保护单元相连。在本实施方式中，光电隔离单元包括两个型号为TLP521-4的光电隔离器，二极管续流保护单元包括十六个二极管；两个光电隔离器、两个L298、十六个二极管与四个直流电机和单片机AT89C51的具体连接关系为：单片机的第一控制输出端与第一光电隔离器的第一输入回路的信息输入端相连，单片机的第二控制输出端与第一光电隔离器的第二输入回路的信息输入端相连，单片机的第三控制输出端与第一光电隔离器的第三输入回路的信息输入端相连，单片机的第四控制输出端与第一光电隔离器的第四输入回路的信息输入端相连，单片机的第五控制输出端与第二光电隔离器的第一输入回路的信息输入端相连，单片机的第六控制输出端与第二光电隔离器的第二输入回路的信息输入端相连，单片机的第七控制输出端与第二光电隔离器的第三输入回路的信息输入端相连，单片机的第八控制输出端与第二光电隔离器的第四输入回路的信息输入端相连；第一光电隔离器的第一输出回路的信息输出端与第一L298的第一信息输入端相连，第一光电隔离器的第二输出回路的信息输出端与第一L298的第二信息输入端相连，第一光电隔离器的第三输出回路的信息输出端与第一L298的第三信息输入端相连，第一光电隔离器的第四输出回路的信息输出端与第一L298的第四信息输入端相连，第二光电隔离器的第一输出回路的信息输出端与第二L298的第一信息输入端相连，第二光电隔离器的第二输出回路的信息输出端与第二L298的第二信息输入端相连，第二光电隔离器的第三输出回路的信息输出端与第二L298的第三信息输入端相连，第二光电隔离器的第四输出回路的信息输出端与第二L298的第四信息输入端相连；第一L298的第一信息输出端分别与第一直流电机的正极、第一二极管的正极和第二二极管的负极相连，第一L298的第二信息输出端分别与第一直流电机的负极、第三二极管的正极和第四二极管的负极相连，第一L298的第三信息输出端分别与第二直流电机的正极、第五二极管的正极和第六二极管的负极相连，第一L298的第四信息输出端分别与第二直流电机的正极、第七二极管的正极和第八二极管的负极相连；第二L298的第一信息输出端分别与第三直流电机的正极、第九二极管的正极和第十二极管的负极相连，第二L298的第二信息输出端分别与第三直流电机的负极、第十一二极管的正极和第十二二极管的负极相连，第二L298的第三信息输出端分别与第四直流电机的正极、第十三二极管的正极和第十四二极管的负极相连，第二L298的第四信息输出端分别与第四直流电机的正极、第十五二极管的正极和第十六二极管的负极相连。其中，光电隔离器和L298与单片机的外围电路连接在此不再赘述，可以参见各芯片的Datasheet，例如第一二极管负极、第三二极管负极、第五二极管负极、第七二极管负极、第九二极管负极、第十一二极管负极、第十三二极管负极、第十五二极管负极均与地相连；第二二极管正极、第四二极管正极、第六二极管正极、第八二极管正极、第十二极管正极、第十二二极管正极、第十四二极管正极、第十六二极管正极均与电源相连。另外，直流电机也可以替换为步进电机，则需要两个型号为TLP521-4的光电隔离器、四个L298、三十二个二极管与四个步进电机和单片机，其连接结构大致与上述连接结构相同，在此不再赘述。

在本实用新型的一种优选实施方式中，指纹传感器的型号为FPC1011C。在本实施方式中，指纹传感器中的指纹接触面为利用硅晶体电容技术做成的指纹传感器，还可以是光学全反射技术做成的指纹传感器或者超声波扫描技术做成的指纹传感器。其中，指纹传感器可以安装在易于手指触碰的位置，例如驾驶座右手边、空调按钮下方或者其他位置。

在本实用新型的一种优选实施方式中，接口转换模块包括RS232接口、IO接口和EPM7192芯片，RS232接口的信息输入端与DSP处理器的信息输出端相连，RS232接口的信息输出端与EPM7192芯片的信息输入端相连，EPM7192芯片的信息输出端与IO接口的信息输入端相连，IO接口的信息输出端与控制器相连。在本实施方式中，RS232接口、IO接口和EPM7192芯片的外围连接电路为现有技术，在此不再赘述。

在本实用新型的一种优选实施方式中，控制器的型号为AT89C51。在本实施方式中，控制器可以为但不限于为该单片机系列的AT89C51，还可以是其他系列的单片机，例如AT89S51、STC12C2051或SST89E516等等。

本实用新型的工作原理为：

开车前，驾驶员首先通过指纹传感器刷一下手指指纹，如果该指纹已记录在DSP处理器里，则控制器控制直流电机转动，调整到上次该指纹最佳的座椅位置；如果指纹未记录在DSP处理器里，则驾驶员首先调整好自己的最佳座椅位置，通过第一位移传感器、第二位移传感器、第一角度传感器和第二角度传感器识别座椅的最佳位置，将变化值存储在DSP处理器里，并与该驾驶员的指纹相对应，下次该驾驶员再次驾驶该辆汽车时，只需刷一下指纹，通过直流电机驱动座椅六自由度以及头枕移动/转动，座椅就自动调节到最佳座椅位置，无需反复调节座椅的位置，快捷方便。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种汽车座椅指纹智能调节系统，其特征在于，包括设置在汽车座椅轨道上的至少一种传感器，传感器的信号输出端与DSP处理器的传感器信息输入端相连，DSP处理器的信息输出端通过接口转换模块与控制器相连，控制器的控制输出端与电机驱动模块的信息输入端相连，电机驱动模块的信息输出端与电机相连；

还包括指纹传感器，所述指纹传感器的信息输出端与DSP处理器的指纹信息输入端相连。

2.根据权利要求1所述的汽车座椅指纹智能调节系统，其特征在于，电机驱动模块包括电机驱动单元，控制器的控制输出端与电机驱动单元的信息输入端相连，电机驱动单元的信息输出端与电机相连。

3.根据权利要求2所述的汽车座椅指纹智能调节系统，其特征在于，电机驱动单元为L298或L298N。

4.根据权利要求2所述的汽车座椅指纹智能调节系统，其特征在于，电机驱动模块还包括光电隔离单元和二极管续流保护单元，控制器的控制输出端与光电隔离单元的信息输入端相连，光电隔离单元的信息输出端与电机驱动单元的信息输入端相连，电机驱动单元的信息输出端分别与电机和二极管续流保护单元相连。

5.根据权利要求4所述的汽车座椅指纹智能调节系统，其特征在于，光电隔离单元的型号为TLP521-4。

6.根据权利要求1所述的汽车座椅指纹智能调节系统，其特征在于，传感器包括位移传感器和角度传感器，位移传感器包括第一位移传感器和第二位移传感器，角度传感器包括第一角度传感器和第二角度传感器；在汽车座椅前后移动轨道上设置有第一位移传感器，在汽车座椅上下升降轨道上设置有第二位移传感器，在汽车座椅靠背转动轨道上设置有第一角度传感器，在汽车座椅头枕转动轨道上设置有第二角度传感器。

7.根据权利要求1所述的汽车座椅指纹智能调节系统，其特征在于，DSP处理器型号为ADSP-BF531或TMS320VC5416。

8.根据权利要求1所述的汽车座椅指纹智能调节系统，其特征在于，指纹传感器的型号为FPC1011C。

9.根据权利要求1所述的汽车座椅指纹智能调节系统，其特征在于，接口转换模块包括RS232接口、IO接口和EPM7192芯片，RS232接口的信息输入端与DSP处理器的信息输出端相连，RS232接口的信息输出端与EPM7192芯片的信息输入端相连，EPM7192芯片的信息输出端与I O接口的信息输入端相连，I O接口的信息输出端与控制器相连。

10.根据权利要求1所述的汽车座椅指纹智能调节系统，其特征在于，控制器的型号为AT89C51。