一种车用噪声响应式座椅调节控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种车用噪声响应式座椅调节控制系统及其控制方法，它包括直线位移传感器、可活动安装的噪声检测装置、单片机、座椅调节电机和电机驱动器，通过所述的控制方法的控制，噪声检测装置检测到乘员耳部附近的噪声值，经单片机运算处理，确定监测区域内噪声值相对最低的位置，并驱动座椅调节电机动作，移动座椅到该噪声值相对最低的位置上。本发明专利技术旨在提供一种智能化程度高，能检测车内噪音并自动调整座椅到相对低噪位置从而提高乘坐舒适性，以及基于这种汽车的控制方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种座椅调节控制系统以及用于这种控制系统的控制方法，尤其涉及一种车用噪声响应式座椅调节控制系统，以及基于这种车用噪声响应式座椅调节控制系统的控制方法。
技术介绍
乘坐舒适性已成为当今汽车性能评价的一个重要指标，也是汽车设计时一项必须考虑的内容。这其中，噪声指标又是乘坐舒适性的诸项评判指标之一。为了抑制噪声指标， 除了在制造过程中在车身上设置必要的降噪装置外，还必须在车身结构方面进行验证分析并合理设计。汽车空腔声模态试验分析是当前汽车设计过程中的一种常用手段，其结果成为车内布局设计的主要依据。鉴于车内声学特性沿汽车横向变化不大的特点，通常采用较理想化的纵向截面的二维模型来建模分析，虽不能全面地反映实际的车内空腔复杂的噪声分布情况，但在实际应用中，我们仅需重点考虑人耳附近这有限的区域内的噪声分布，而在这一区域内，纵向模态分析更有实际意义，因此，可以建一下述模型人耳附近有若干个平行于车身横截面的竖直平面，平面内各点噪声值相差不大，可理想地认为相等，平面之间则存在噪声值的差异。现在设计人员在做车身内部结构布局的设计时，通常会根据车内空腔声模态形状来进行合理的内饰布置，以优化车内声学特征，使车内声压或声压级较大的位置远离成员的耳朵，将节面位置(零声压位置)设计在人耳附近，使人处于最小的噪声环境中，获得良好的声学舒适性。噪声不仅来自车身外部，也会因汽车自身的机械运动而产生， 我们即使采用各种主动降噪措施，也不能把噪声完全消除，因此，对于车厢内无法消除的噪声干扰，我们也应采取一些被动躲避的措施以避重就轻地将害处降到最低。然而，实际情况是，汽车空腔声模态的节面位置不是恒定不变的，而是个变量，在乘员及物品增减，剩余空间大小有变时，节面位置也会发生漂移。为此，理想的应对措施是，乘员也适当调节座椅，使耳朵仍处在节面内或尽量接近节面。现有中，座椅是可调的，甚至可以自动调整，但是，座椅该往哪个方向调节，调节多少量，还有节面位置究竟在哪儿，这些仅凭人的感觉是难以确定的，目前国内也尚无报道表明有能够方便地找到零声压的节面位置，并能根据噪声状况调节座椅的相关车用装置。2007年9月19日授权公告号为CN200950225Y的技术公开了一种汽车电动座椅自动控制系统，该系统由控制器、操作手柄以及传动机构组成，操作手柄发出操作指令，控制器内的单片机通过驱动模块控制座椅上的高度调节电机、水平调节电机和靠背调节电机，经蜗轮蜗杆传动机构牵引座椅移动。该技术用电机来自动调节座椅位置，比手动调节方便省力，但它不具备自动寻找车体内噪声节面并自动作出相应调整的功能。
技术实现思路
为了克服现有技术无法根据车内噪声分布情况进行座椅自动调节的缺陷，本专利技术提供了一种车用噪声响应式座椅调节控制系统，以及用于该系统的控制方法，这种系统能检测车内乘员耳朵附近噪声值，并通过控制方法控制座椅自动寻找到噪声相对最低处，并自动调节座椅使其移动至该处。本专利技术的技术方案是一种车用噪声响应式座椅调节控制系统，包括单片机及座椅调节电机和电机驱动器，它还包括直线位移传感器及可活动安装的噪声检测装置，所述的直线位移传感器壳体与车身固定连接，直线位移传感器的滑片与座椅固定连接，车内设有多个噪声检测装置安装点，直线位移传感器和噪声检测装置的输出端连接在所述单片机的输入端口上。现有技术中，车内座椅都是可调的，但这种调节主要是以调整空间大小以适合不同乘员的体形为目的的，是以主观感觉为根据的粗调。而本专利技术提供的车用噪声响应式座椅调节控制系统的座椅调控则是对座椅的一种精细调整，通过噪声检测装置检测出乘员耳部附近若干处的噪声值，同时通过直线位移传感器确定噪声检测点和座椅在同一参照系内分别所处的位置，所测得的噪声值以及噪声检测点和座椅的位置信号输入单片机作信号转换处理以及控制方法运算后向所述的座椅调节电机驱动器输出控制信号，驱动电机运转，调节座椅位置，座椅位置移动过程中实时向单片机反馈座椅的新位置，直至到达控制方法指定的检测区域内噪声最低的位置，从而使人能处于相对最舒适的位置上。作为优选，所述座椅上方的车内顶板上沿车身纵向固设有燕尾槽，所述的噪声检测装置背部固设有与所述燕尾槽适配的梯形滑轨，噪声检测装置通过梯形滑轨和燕尾槽的配合设置在燕尾槽内。使用燕尾槽来安装噪声检测装置可以很方便地调整安装固定点，在不同乘员按各自的需要或喜好粗调了座椅位置后，也可以相应调整噪声检测装置的安装位置，以免乘员耳部位置逃出了噪声检测区域，导致车用噪声响应式座椅调节控制系统不能很好地发挥效用。作为优选，燕尾槽内长度方向上按2cm至5cm的间距均布有5至10个定位销孔， 所述的噪声检测装置通过弹簧销固定在其中任意一个定位销孔位上。为了使用方便，对该噪声检测装置采用不连续的安装点设置，便于安装点在参照系内位置的确定，进而便于方法设计和方法实现，否则如果允许噪声检测装置在燕尾槽内滑移到任意位置再固定，安装点在参照系内位置就难以确定，为此必须在硬件和软件上再添加更多设置才能有效运行， 这会大大增加难度。5至10个定位销孔即有5至10个安装点，基本上能确保在座椅的粗调范围内都可以进行噪声检测以及后续的噪声响应座椅调节。作为优选，所述的噪声检测装置为长方盒状，噪声检测装置外表面上设有3至5个声压传感器，噪声检测装置内部设有放大器和A/D转换器。声压是工程上较常用的声音特征，此处用声压传感器采集噪声声压值作为检测信号，技术上易行。采集到的噪声声压值由模拟信号经A/D转换器转换为数字信号，并放大成工作信号。多个传感器集成在一个长方盒状模块上，无论是安装还是调整都很方便。作为优选，所述的梯形滑轨沿噪声检测装置的长度方向设置，所述的声压传感器分别位于与车身横截面平行的互不重合的竖直平面内，相距最远的两个竖直平面的间距为 2cm至5cm。由于在工程上只需考虑乘员耳部附近的噪声情况，而且座椅调整幅度较小，所以我们只要在人耳前后的2cm至5cm范围内的一系列竖直平面中相互比较并寻找噪声声压最低的那个平面即可。作为优选，其特征是直线位移传感器设置于座椅下面。由于直线位移传感器是一种尺寸较长的传感器，将其设置于座椅下面可以避免直线位移传感器占用车厢内的宝贵空间。一种基于上述车用噪声响应式座椅调节控制系统的控制方法，包括以下步骤A.读取座椅上方声压传感器所在的各检测点的噪声声压值，并读取座椅当前所在的位置；B.根据上述各检测点的噪声声压值，判断座椅当前所在的位置的噪声声压值是否为最低；C.根据上述判断结果，输出座椅位置调整的信号；D.座椅位置调整后，重新执行步骤B至步骤C。本控制方法将完成下述任务检测各检测点的噪声值，并找到其中噪声值最低的位置，然后驱动电机运动，移动座椅，直到座椅到达这个噪声值最低的位置。在步骤A读取座椅当前所在的位置之前还包括设定噪声检测点在位置检测体系中的位置。此步骤的目的在于将噪声检测点的位置在直线位移传感器的测量体系中作一对应，这样噪声检测点就与座椅放在同一个参照体系中，使二者的位置可以直接比对。所述的步骤B判断座椅当前所在的位置的噪声声压值是否为最低的步骤包括 Bi.建立噪声检测点与座椅调整节点的位置对应关联；B2.将读取到的各噪声检测点的噪声声压值进行相互比较，得到最小值； B3.将步骤B2中噪本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种车用噪声响应式座椅调节控制系统，包括单片机及座椅调节电机和电机驱动器，其特征是它还包括直线位移传感器（２）及可活动安装的噪声检测装置（１），所述的直线位移传感器壳体与车身固定连接，直线位移传感器的滑片与座椅固定连接，车内设有多个噪声检测装置安装点，直线位移传感器和噪声检测装置的输出端连接在所述单片机的输入端口上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志亮，门永新，汤志鸿，李书福，杨健，赵福全，
申请(专利权)人：浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：86