[发明专利]一种基于指纹身份识别的汽车驾驶座椅自动调节装置及方法

权利要求书

1.一种基于指纹身份识别的汽车驾驶座椅自动调节装置，其特征在于，包括控制单元、指纹读取模块、座椅自动调节机构、位置传感器；所述控制单元分别与所述指纹读取模块、座椅自动调节机构、位置传感器相连；所述指纹读取模块用于读取驾驶人员的指纹信息；所述位置传感器检测座椅的位置信息；所述控制单元通过指纹信息比对判别身份，控制座椅自动调节机构调整座椅的位置，结合位置传感器传来的位置信息，将座椅调整到对应合适的位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于指纹身份识别的汽车驾驶座椅自动调节装置，其特征在于，所述座椅自动调节机构包括电机驱动模块、步进电机、减速器、丝杠/丝杠螺母；所述电机驱动模块驱动所述步进电机；所述步进电机依次通过减速器、丝杠/丝杠螺母调节座椅的上下、前后移动，以及椅背转动。

3.根据权利要求2所述的一种基于指纹身份识别的汽车驾驶座椅自动调节装置，其特征在于，所述步进电机为3个，分别用于驱动座椅上下方向移动、前后方向移动、以及椅背角度的转动；所述电机驱动模块为2个，其中一个用于驱动调节座椅上下和前后方向的电机、另一个用于驱动调节椅背转动的电机。

4.根据权利要求3所述的一种基于指纹身份识别的汽车驾驶座椅自动调节装置，其特征在于，所述控制单元采用ARM控制器；所述电机驱动模块采用SGS公司的L298N芯片；所述调节座椅上下方向的电机采用kefon的F110；所述调节座椅前后方向的电机采用kefon的F109；所述调节座椅角度转动的电机采用广州中创汽车座椅有限公司生产的ZCM-ROC。

5.根据权利要求1所述的一种基于指纹身份识别的汽车驾驶座椅自动调节装置，其特征在于，所述位置传感器包括直线位移传感器和角位移传感器；所述直线位移传感器用于检测座椅上下和前后方向的位移，所述角位移传感器用于检测座椅椅背转动的角度。

6.根据权利要求5所述的一种基于指纹身份识别的汽车驾驶座椅自动调节装置，其特征在于，所述直线位移传感器安装在座椅滑动导轨上，所述角位移传感器安装在座椅椅背角度调节器上。

7.根据权利要求1所述的一种基于指纹身份识别的汽车驾驶座椅自动调节装置，其特征在于，所述指纹读取模块采用电容式指纹传感器。

8.一种基于指纹身份识别的汽车驾驶座椅自动调节方法，其特征在于，

在驾驶员第一次驾驶该汽车时需手动调整座椅到某个最佳舒适位置，然后用3根不同的手指按下指纹传感器，存储个人指纹信息与匹配的座椅坐标位置；ARM控制单元收集调整后的坐标数据，通过量子遗传算法计算驾驶员已调整使用过的座椅舒适度；

在以后驾驶时，驾驶员每次进入车内按下指纹传感器后，ARM调取存储器内的数据库比对指纹，判断驾驶员指纹信息是否有记录：

如果有记录则根据对应驾驶员设定的座椅位置坐标给予步进电机相应的脉冲宽度调制信号以驱动电机，在电机带动座椅移动的过程中，安装在滑动导轨上的直线位移传感器和安装在椅背角度调节器里的角位移传感器时时测量座椅位置参数，如果到达指定的位置，则完成调节过程；如果没有到达指定的位置则继续执行；

当指纹传感器读取、ARM对比驾驶人员的指纹后如果没有记录，则语音提醒驾驶员手动调节驾驶座椅和录入三根不同手指的指纹，在完成之后ARM控制单元记录驾驶座椅的坐标位置和对应的驾驶人员指纹信息，完成整个流程。

9.根据权利要求8所述的一种基于指纹身份识别的汽车驾驶座椅自动调节方法，其特征在于，还包括，在驾驶员按下指纹传感器之前，驾驶座椅的位置设置为原点坐标位置(0,0,90°)即前后、上下方向的位置为0、椅背角度为90度；当驾驶员停车关闭发动机，再次按下指纹模块后，座椅自动回复到原点坐标位置。

10.根据权利要求8所述的一种基于指纹身份识别的汽车驾驶座椅自动调节方法，其特征在于，所述量子遗传算法：初始化种群Q(t₀)，种群中全部染色体的所有基因都被初始化为即座椅位置初始化设置为坐标原点，对调整结束后的每个个体位置和对应该位置的舒适度分别进行一次统计记录，以获得一组对应的解随后，从该组数据中进入循环排除迭代阶段，种群的解逐渐向最舒适的坐标位置逐渐收敛。