[发明专利]一种智能调节汽车座椅及其调节方法

权利要求书

1.一种智能调节汽车座椅，其特征在于，包括有电动汽车座椅骨架，所述电动汽车座椅骨架上安装有调节电机组，所述调节电机组包括有角度调节电机、水平调节电机和竖直调节电机，所述角度调节电机、水平调节电机和竖直调节电机上分别集成安装有调角电机驱动板、水平电机驱动板和竖直电机驱动板；所述电动汽车座椅骨架的下方固定安装有野火STM32F103ZET6开发板，所述电动汽车座椅骨架的正上方固定安装有ST VL53L0X飞行时间测距传感器，所述电动汽车座椅骨架底部靠前端固定安装有两个薄膜压力传感器；所述电动汽车座椅骨架的下方还安装有直流电源，所述直流电源与调角电机驱动板、水平电机驱动板和竖直电机驱动板的输入端电性连接，所述所述角度调节电机、水平调节电机和竖直调节电机分别与调角电机驱动板、水平电机驱动板和竖直电机驱动板的输出端电性连接。

2.根据权利要求1所述一种智能调节汽车座椅所述使用的一种智能调节汽车座椅调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、运行上电自检程序，检查智能调节汽车座椅的各部件是否存在故障；

S2、微控制器利用通用定时器输出三路占空比恒定的PWM波，通过调角电机驱动板、水平电机驱动板和竖直电机驱动板分别驱动角度调节电机、水平调节电机和竖直调节电机分别运行一定时间，直到电动汽车座椅骨架调节至座椅靠背与底部夹角最小，相对于方向盘位置最近，竖直高度最低的状态；

S3、微控制器输出一路PWM波，驱动角度调节电机运转一定时间，直至靠背倾角α₀＝25°，驱动角度调节电机运转的PWM波的持续时间为：

式中，ω₁表示角度调节电机转速，α₀表示角度调节电机行程；

S4、利用位于车内顶部的测距传感器对乘坐者头部距离车顶的高度进行测量，多次测量，取平均值，即：

式中，h_k为第k次测量结果(k＝1、2、...、n)；

S5、在100mmh₁1000mm的有效测距范围内，微控制器输出另一路PWM波，驱动竖直调节电机动作，持续时间为：

式中，v₂表示竖直调节电机转速，h₀表示竖直调节电机行程；

S6、当h₁100mm或h₁1000mm时，无法进行测距，t₂＝0，竖直调节电机不进行任何动作；

S7、微控制器输出第三路PWM波，驱动水平调节电机后移，直至位于座椅前端的压力传感器感受到腿部压力为止，此时经过的时间为t₃，检测此时的膝部角A₄₄是否位于推荐值95°～135°之间；

S8、当膝部角A₄₄＝135°时，水平调节电机对应的运行时间为

式中，h_{s eat}表示初始位置时座椅前端离地高度，β_{s eat}表示座椅前端与水平面的夹角；

S9、若膝部角A₄₄135°，输出反相PWM波驱动水平调节电机前移，直至A₄₄＝135°；

S10、若膝部角A₄₄135°，继续输出PWM波驱动水平调节电机后移，直至A₄₄＝95°；

S11、当膝部角A₄₄调节至95°～135°之间时，座椅调节工作完成。

3.根据权利要求2中所述一种智能调节汽车座椅调节方法，其特征在于，所述S7中提到的膝部角A₄₄的计算方法为：

已知座椅抬升高度为

Δh＝v₂·t₂

座椅的水平位移为

ΔL＝v₃·t₃

则乘坐者的小腿与竖直平面的夹角即为

可求得膝部角

A₄₄＝β+90°-β_{s eat}。