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一种基于不同驾驶员的方向盘智能调节装置及方法
| 专利名称： | 一种基于不同驾驶员的方向盘智能调节装置及方法 |
| 摘要： | 本发明公开了一种基于不同驾驶员的方向盘智能调节装置及方法。它通过输入不同驾驶员的体型参数，根据不同驾驶员的体型参数计算出不同驾驶员对应的最佳坐姿位置，根据不同驾驶员对应的最佳坐姿位置确定不同驾驶员对应的方向盘的合适位置，在驾驶员上车前，先将方向盘动至方便驾驶员入座的参考位置，驾驶员上车后再将方向盘移动至该驾驶员对应的合适位置。本发明通过驾驶员输入身高参数对驾驶员的最佳坐姿驾驶位置及对应的方向盘合适位置进行计算，并自动将方向盘调节至最佳位置，使得不同体型的驾驶员均能获得最佳方向盘操控体验和较佳视野，提高了用户驾驶体验。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 湖北;42 |
| 申请人： | 东风汽车集团有限公司 |
| 发明人： | 顿栋梁;叶晓明;徐晗 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 2018-12-20T00:00:00+0800 |
| 发布日期： | 2019-05-21T00:00:00+0800 |
| 申请号： | CN201811564229.2 |
| 公开号： | CN109774779A |
| 代理机构： | 武汉开元知识产权代理有限公司 |
| 代理人： | 俞鸿;王亚萍 |
| 分类号： | B62D1/04(2006.01);B;B62;B62D;B62D1 |
| 申请人地址： | 430056 湖北省武汉市武汉经济技术开发区东风大道特1号 |
| 主权项： | 1.一种基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：输入不同驾驶员的体型参数，根据不同驾驶员的体型参数计算出不同驾驶员对应的最佳坐姿位置，根据不同驾驶员对应的最佳坐姿位置确定不同驾驶员对应的方向盘的合适位置，在驾驶员上车前，先将方向盘动至方便驾驶员入座的参考位置，驾驶员上车后再将方向盘移动至该驾驶员对应的合适位置；将方向盘从参考位置移动至合适位置的移动量包括沿方向盘轴向的调节量δa、沿上转向柱固定支架方向的调节量δr和方向盘的倾角δA18，所述调节量δa为δa＝W(i)G(i)-W(C)G(C)，所述调节量δr为δr＝G(i)G(c)，所述倾角δA18为δA18＝A18(i)-A18(C)， 其中，W(c)G(c)为方向盘在参考位置时，方向盘中心点W至上转向柱与上转向柱固定支架交点G(c)的距离；W(i)G(i)为百分位为(i)的驾驶员对应的方向盘在合适位置时，方向盘中心点W至上转向柱与上转向柱固定支架交点G(i)的距离；G(i)G(c)为交点G(i)与G(c)距离，A18(C)为方向盘在参考位置时的倾角，A18(i)为百分位为(i)的驾驶员对应的方向盘在合适位置时的倾角。 2.根据权利要求1所述的基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：根据不同驾驶员的体型参数计算出不同驾驶员对应的最佳坐姿位置的过程为： 根据驾驶员的身高参数，得出驾驶员的人体百分位(i)； 根据所述驾驶员的人体百分位(i)得到所对应的驾驶员座椅H点至驾驶员踵点高度z的曲线； 根据该驾驶员处于最佳坐姿位置时其等效眼点与设计参考驾驶员等效眼点的连线斜率ke＝tgγ，从z的曲线中确定驾驶员座椅H点至驾驶员踵点的最佳高度z(i)； 根据驾驶员座椅H点至驾驶员踵点的最佳高度z(i)确定H点到驾驶员踵点的最佳水平距离L53(i)和H点到驾驶员踵点的最佳垂直距离H30(i)； 根据L53(i)、H30(i)和设定的靠背角A40(i)的取值，确定所述驾驶员的最佳坐姿驾驶位置； 所述γ根据经验获得。 3.根据权利要求2所述的基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：所述γ与z(i)的关系为： tgγ＝[z(i)-z(95)+(HE(i)-HE(95))*cos(A40(i))]/[XH(i)-XH(95)+(HE(i)-HE(95))*sin(A40(95))]， 其中，所述A40(i)＝A40(95)∈[21，25]，所述z(95)是驾驶员百分位为95时座椅H点至驾驶员踵点高度，所述HE(i)为驾驶员百分位为(i)时坐姿眼高LE与坐姿臀关节高度h的差值，HE(95)为驾驶员百分位为95时坐姿眼高LE与坐姿臀关节高度h的差值，所述坐姿眼高LE与坐姿臀关节高度h均通过查表获得，XH(i)为驾驶员百分位为(i)时H点至踏板参考点PRP的水平距离，所述XH(i)和XH(95)可查表获得。 4.根据权利要求2所述的基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：所述L53(i)与z(i)的关系为： L53(i)＝a-b*z(i)-c*z(i)2-203*cos(A47(i))，所述a、b、c均为经验常数，所述A47(i)＝78.96-0.015*z(95)-0.000173*z(95)2，z(95)是驾驶员百分位为95时座椅H点至驾驶员踵点高度。 5.根据权利要求2所述的基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：所述H30(i)＝z(i)。 6.根据权利要求1所述的基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：方向盘倾角A18(i)为：A18(i)＝arctan[(ZW(i)-ZL(i))/(XW(i)-XL(i))]，其中XW(i)和ZW(i)为百分位为(i)的驾驶员对应的方向盘在合适位置时，方向盘中心点W的坐标；XL(i)和ZL(i)为百分位为(i)的驾驶员对应的方向盘在合适位置时，上转向柱与下转向柱铰接点L的坐标。 7.根据权利要求6所述的基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：所述上转向柱与下转向柱铰接点L(i)的坐标(XL(i)，ZL(i))通过如下公式确定： (XW(i)-XL(i))2+(ZW(i)-ZL(i))2＝WL2 (XL(i)-XJ(i))2+(ZL(i)-ZJ(i))2＝LJ2 其中，XJ(i)、ZJ(i)为下转向柱与转向机构连接铰接点J的坐标，WL为上转向柱长度，LJ为下转向柱长度。 8.根据权利要求1所述的基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：所述方向盘中心点W(i)的坐标(XW(i)，ZW(i))通过如下公式确定： XW(i)＝XPRP+203*cos(A47(i))+L11(i) ZW(i)＝ZPRP-203*sin(A47(i))+H17(i) 其中，XPRP和ZPRP为设定的踏板参考点PRP的坐标，，所述A47(i)＝78.96-0.015*z(95)-0.000173*z(95)2，z(95)是驾驶员百分位为95时座椅H点至驾驶员踵点高度，L11(i)为方向盘中心点W与踵点AHP的水平距离，H17(i)为方向盘中心点W与踵点AHP的垂直距离。 9.根据权利要求8所述的基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：所述L11(i)与L53(i)的关系为： L11(i)＝L53(i)+(LS(i)-h(i))*sin(A40(i))-UA(i)*sin(As(i)+A40(i))-(FA(i) +HJ(i))*sin(Ae(i)-As(i)-A40(i))， 其中，As(i)为肩部角度，As(i)∈[10，50]，Ae(i)为肘部角度，Ae(i)∈[80，160]，LS(i)为坐姿肩关节高度，h(i)坐姿臀关节高度，UA(i)为上臂关节长度，FA(i)为前臂关节长度，HJ(i)为腕关节长度，所述LS(i)、h(i)、UA(i)、FA(i)、HJ(i)均通过查表获得。 10.根据权利要求8所述的基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：所述H17(i)与H30(i)的关系为： H17(i)＝H30(i)+(LS(i)-h(i))*cos(A40(i))-UA(i)*cos(As(i)+A40(i))+(FA(i)+HJ(i))*cos(Ae(i)-As(i)-A40(i))， 其中，As(i)为肩部角度，As(i)∈[10，50]，Ae(i)为肘部角度，Ae(i)∈[80，160]，LS(i)为坐姿肩关节高度，h(i)坐姿臀关节高度，UA(i)为上臂关节长度，FA(i)为前臂关节长度，HJ(i)为腕关节长度，所述LS(i)、h(i)、UA(i)、FA(i)、HJ(i)均通过查表获得。 11.根据权利要求1所述的基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：上转向柱与上转向柱固定支架B交点G(i)的坐标(XG(i)，ZG(i))通过如下公式确定： ZG(i)＝-mXG(i)+n， 其中，m，n为设定值，XW(i)和ZW(i)为百分位为(i)的驾驶员对应的方向盘在合适位置时，方向盘中心点W的坐标；XL(i)和ZL(i)为百分位为(i)的驾驶员对应的方向盘在合适位置时，上转向柱与下转向柱铰接点L的坐标。 12.根据权利要求1所述的基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：所述参考位置为人体百分位(i)为95时驾驶员对应的方向盘的合适位置。 13.根据权利要求1所述的基于不同驾驶员的方向盘智能调节方法，其特征在于：所述还包括迎宾位置，当参考位置的百分位(c)与驾驶员的百分位(i)的差值小于设定值时，驾驶员上车前，先将方向盘动至迎宾位置，驾驶员上车后再将方向盘移动至该驾驶员对应的合适位置，所述迎宾位置为方向盘轴向向前的极限位置。 14.一种基于不同驾驶员的方向盘智能调节装置，其特征在于：包括方向盘、上转向柱、下转向柱、上转向柱固定支架和智能控制器，所述方向盘固定在所述上转向柱上；所述上转向柱与所述下转向柱铰接联接；所述上转向柱固定在上转向管固定支架上；所述上转向柱上设有转角调节组件和位置调节组件；所述智能控制器用于接收不同驾驶员的体型参数，根据不同驾驶员人体参数计算出对应的最佳坐姿驾驶位置，根据不同驾驶员的体型参数计算出不同驾驶员对应的最佳坐姿位置，根据不同驾驶员对应的最佳坐姿位置确定不同驾驶员对应的方向盘的合适位置，在驾驶员上车前，智能控制器控制转角调节组件和位置调节组件先将方向盘动至方便驾驶员入座的参考位置，驾驶员上车后再控制转角调节组件和位置调节组件将方向盘移动至该驾驶员对应的合适位置。 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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