汽车电动脚托自适应调节系统及调节方法技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车电动脚托自适应调节系统，包括摄像装置、控制单元和电动脚托；摄像装置用于采集乘客全身图像，并得到乘客的腿脚部形体参数；控制单元用于得到脚托目标水平倾角、脚托目标高度和脚托目标纵向位置。本发明专利技术还公开了一种汽车电动脚托自适应调节系统的调节方法，采集乘客全身图像，得到乘客的腿脚部形体参数，根据脚托目标水平倾角、裸关节目标夹角、坐垫水平倾角、座垫高度、座垫纵向水平长度和腿脚部形体参数得到脚托目标水平倾角、脚托目标高度和脚托目标纵向位置；最后控制脚托运动至脚托目标水平倾角、脚托目标高度和脚托目标纵向位置。本发明专利技术提高了乘客的乘坐舒适性。舒适性。舒适性。

Adaptive adjustment system and method of automobile electric foot rest

【技术实现步骤摘要】
汽车电动脚托自适应调节系统及调节方法


[0001]本专利技术涉及汽车智能调节
，具体地指一种汽车电动脚托自适应调节系统及调节方法。

技术介绍

[0002]目前市面上一些高档车上配置有脚托，能够舒缓乘客脚部疲劳，但是这些脚托有的无法调节，只有展开时的一种位置，需要乘客自己去适应；有的可以调节，但无论是手动还是电动调节，过程都比较繁琐，需要乘客去反复调试，与当前汽车行业自动化智能化的趋势不符。
[0003]专利CN 206520520 U公开了一种自动座椅脚托装置，带有升降电机和伸缩电机，在乘客按动调节按钮时，可以自动上升和前后调节，实现脚托在一定范围内的位置调整，以满足不同身高乘客的使用需求。上述专利的缺点在于：虽然增加了电机控制，使脚托可以在两个自由度上进行调节，适应不同人群的需要，但本质上还是在于通过结构设计实现脚托多向可调，其保护重点在于结构如何实现调节范围的扩大，实际操作过程中还是需要乘客自己进行反复调节来找到合适的位置，无法主动根据乘客的身高自动调整到对应的位置，不够智能化。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种汽车电动脚托自适应调节系统及调节方法，可以自动获取乘客的躯体数据，并自动调节脚托的距离、高度和角度，提高乘客的舒适性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种汽车电动脚托自适应调节系统，包括摄像装置、控制单元和电动脚托；
[0006]所述摄像装置用于采集乘客全身图像，并得到乘客的腿脚部形体参数，所述腿脚部形体参数包括髋关节到膝关节的长度、膝关节到足底的长度和足长；
[0007]所述控制单元用于根据坐垫水平倾角、膝关节目标夹角、裸关节目标夹角得到脚托目标水平倾角；根据脚托目标水平倾角、裸关节目标夹角、坐垫水平倾角、座垫高度、座垫纵向水平长度和腿脚部形体参数得到脚托目标高度和脚托目标纵向位置；以及控制脚托运动至脚托目标水平倾角、脚托目标高度和脚托目标纵向位置；
[0008]所述电动脚托用于调节脚托的水平倾角、高度和纵向位置。
[0009]进一步地，还包括存储单元，所述存储单元用于存储性别、身高与腿脚部形体参数的标定数据，以及用于存储膝关节目标夹角、裸关节目标夹角与坐垫水平倾角、靠背竖直倾角的标定数据。
[0010]进一步地，所述摄像装置用于采集乘客的性别和身高，根据性别和身高标定得到腿脚部形体参数。
[0011]进一步地，所述摄像装置用于采集乘客摆腿时的动态图像得到膝关节到足底的长
度和乘客鞋子长度，根据乘客鞋子长度得到足长，根据膝关节到足底的长度标定得到髋关节到膝关节的长度。
[0012]进一步地，所述控制单元用于根据坐垫水平倾角和靠背竖直倾角标定得到膝关节目标夹角和裸关节目标夹角。
[0013]进一步地，所述控制单元用于根据如下公式确定脚托目标水平倾角θ
[0014]θ＝α+β+k
‑
γ
[0015]式中，α为膝关节目标夹角，β为坐垫水平倾角，k为大腿中心线与坐垫夹角，γ为裸关节目标夹角。
[0016]进一步地，所述控制单元用于根据如下公式确定脚托目标高度A
[0017]A＝H
r
+h
1 sin(β+k)
‑
h
2 cos(α+β+k
‑
90
°
)
‑
λh
3 sinθ
[0018]式中，H
r
为座垫高度，h1为髋关节到膝关节的长度，h2为膝关节到足底的长度，h3为足长，λ为脚后跟长度与足长之比，α为膝关节目标夹角，β为坐垫水平倾角，k为大腿中心线与坐垫夹角，γ为裸关节目标夹角。
[0019]进一步地，所述控制单元用于根据如下公式得到脚托后端距坐垫前端的水平距离B，并确定脚托目标纵向位置
[0020]B＝h
1 cos(β+k)+h
2 sin(α+β+k
‑
90
°
)
‑
λh
3 sinθ
‑
L
s
[0021]式中，L
s
为座垫纵向水平长度，h1为髋关节到膝关节的长度，h2为膝关节到足底的长度，h3为足长，λ为脚后跟长度与足长之比，α为膝关节目标夹角，β为坐垫水平倾角，k为大腿中心线与坐垫夹角，γ为裸关节目标夹角。
[0022]本专利技术还提供一种汽车电动脚托自适应调节系统的调节方法，包括：采集乘客全身图像，得到乘客的腿脚部形体参数，所述腿脚部形体参数包括髋关节到膝关节的长度、膝关节到足底的长度和足长；根据坐垫水平倾角、膝关节目标夹角、裸关节目标夹角得到脚托目标水平倾角；根据脚托目标水平倾角、裸关节目标夹角、坐垫水平倾角、座垫高度、座垫纵向水平长度和腿脚部形体参数得到脚托目标高度和脚托目标纵向位置；控制脚托运动至脚托目标水平倾角、脚托目标高度和脚托目标纵向位置。
[0023]进一步地，所述腿脚部形体参数的确定方法包括，通过采集乘客全身图像得到乘客的性别和身高，根据性别和身高标定得到腿脚部形体参数。
[0024]进一步地，所述腿脚部形体参数的确定方法包括，通过采集乘客摆腿时的动态图像得到膝关节到足底的长度和乘客鞋子长度，根据乘客鞋子长度得到足长，根据膝关节到足底的长度标定得到髋关节到膝关节的长度。
[0025]进一步地，所述膝关节目标夹角和所述裸关节目标夹角根据坐垫水平倾角和靠背竖直倾角标定得到。
[0026]进一步地，所述脚托目标水平倾角θ的确定方法包括
[0027]θ＝α+β+k
‑
γ
[0028]式中，α为膝关节目标夹角，β为坐垫水平倾角，k为大腿中心线与坐垫夹角，γ为裸关节目标夹角。
[0029]进一步地，所述脚托目标高度A的确定方法包括
[0030]A＝H
r
+h
1 sin(β+k)
‑
h
2 cos(α+β+k
‑
90
°
)
‑
λh
3 sinθ
[0031]式中，H
r
为座垫高度，h1为髋关节到膝关节的长度，h2为膝关节到足底的长度，h3为
足长，λ为脚后跟长度与足长之比，α为膝关节目标夹角，β为坐垫水平倾角，k为大腿中心线与坐垫夹角，γ为裸关节目标夹角。
[0032]进一步地，所述脚托目标纵向位置的确定方法包括，根据如下公式得到脚托后端距坐垫前端的水平距离B
[0033]B＝h
1 cos(β+k)+h
2 sin(α+β+k
‑
90
°
)
‑
λh
3 sinθ
‑
L
s
[0034]式中，L
s
为座垫纵向水平长度，h1为髋关节到膝关节的长度，h2为膝关节到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车电动脚托自适应调节系统，其特征在于：包括摄像装置(100)、控制单元(300)和电动脚托(400)；所述摄像装置(100)用于采集乘客全身图像，并得到乘客的腿脚部形体参数，所述腿脚部形体参数包括髋关节到膝关节的长度、膝关节到足底的长度和足长；所述控制单元(300)用于根据坐垫水平倾角、膝关节目标夹角、裸关节目标夹角得到脚托目标水平倾角；根据脚托目标水平倾角、裸关节目标夹角、坐垫水平倾角、座垫高度、座垫纵向水平长度和腿脚部形体参数得到脚托目标高度和脚托目标纵向位置；以及控制脚托运动至脚托目标水平倾角、脚托目标高度和脚托目标纵向位置；所述电动脚托(400)用于调节脚托的水平倾角、高度和纵向位置。2.根据权利要求1所述的汽车电动脚托自适应调节系统，其特征在于：还包括存储单元(200)，所述存储单元(200)用于存储性别、身高与腿脚部形体参数的标定数据，以及用于存储膝关节目标夹角、裸关节目标夹角与坐垫水平倾角、靠背竖直倾角的标定数据。3.根据权利要求1所述的汽车电动脚托自适应调节系统，其特征在于：所述摄像装置(100)用于采集乘客摆腿时的动态图像得到膝关节到足底的长度和乘客鞋子长度，根据乘客鞋子长度得到足长，根据膝关节到足底的长度标定得到髋关节到膝关节的长度。4.一种汽车电动脚托自适应调节系统的调节方法，其特征在于：采集乘客全身图像，得到乘客的腿脚部形体参数，所述腿脚部形体参数包括髋关节到膝关节的长度、膝关节到足底的长度和足长；根据坐垫水平倾角、膝关节目标夹角、裸关节目标夹角得到脚托目标水平倾角；根据脚托目标水平倾角、裸关节目标夹角、坐垫水平倾角、座垫高度、座垫纵向水平长度和腿脚部形体参数得到脚托目标高度和脚托目标纵向位置；控制脚托运动至脚托目标水平倾角、脚托目标高度和脚托目标纵向位置。5.根据权利要求4所述的汽车电动脚托自适应调节系统的调节方法，其特征在于：所述腿脚部形体参数的确定方法包括，通过采集乘客全身图像得到乘客的性别和身高，根据性别和身高标定得到腿脚部形体参数。6.根据权利要求4所述的汽车电动脚托自适应调节系统的调节方法，其特征在于：所述腿脚部形体参数的确定方法包括，通过采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：何苗，汤鹏飞，徐盈，代佳，张亮，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：