專利名稱:一種可智能轉(zhuǎn)動兒童座椅的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可智能轉(zhuǎn)動兒童座椅，屬于載運工具技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型包括座椅、步進電機、步進電機驅(qū)動器、顯示器、加速度傳感器以及控制模塊。在車輛轉(zhuǎn)彎時，加速度傳感器的信號發(fā)生變化，控制模塊收集加速度傳感器信號并計算，在顯示器上顯示出加速度數(shù)值，并控制步進電機驅(qū)動器，從而使步進電機轉(zhuǎn)動合適的角度，步進電機的轉(zhuǎn)動進一步帶動座椅轉(zhuǎn)動；步進電機會根據(jù)傳入的信號轉(zhuǎn)動相應(yīng)角度之后自動回正，直行過程中不會任意轉(zhuǎn)動。本實用新型使汽車轉(zhuǎn)彎時將乘車兒童側(cè)向移動緩和地轉(zhuǎn)化為正向移動，減少乘車兒童的眩暈感；實現(xiàn)了汽車過彎時所需要的向心力由座椅靠背推力提供而不是傳統(tǒng)的人力平衡。
【專利說明】
一種可智能轉(zhuǎn)動兒童座椅
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種可智能轉(zhuǎn)動兒童座椅，屬于載運工具技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，人類生活品質(zhì)的不斷提升，人們對于乘車的舒適性越來越重視，尤其是對兒童乘車的安全性和舒適性是當(dāng)今汽車發(fā)展進步的重要研究課題。本實用新型基于側(cè)向移動遠比正向移動容易讓兒童產(chǎn)生眩暈感而對汽車兒童座椅進行改進，使其從原來的固定不變的到能隨著汽車的轉(zhuǎn)向而轉(zhuǎn)動，以達到在汽車轉(zhuǎn)彎時最大限度的將側(cè)向移動自動轉(zhuǎn)變?yōu)檎虻囊苿印?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型提供了一種可智能轉(zhuǎn)動兒童座椅，可隨汽車轉(zhuǎn)彎自動旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:一種可智能轉(zhuǎn)動兒童座椅，包括座椅、步進電機3、顯示器5、步進電機驅(qū)動器7、控制模塊、加速度傳感器8，所述座椅固定在車架11上，座椅外側(cè)設(shè)有顯示器5，座椅底部設(shè)有加速度傳感器8和電池盒10，電池盒10內(nèi)設(shè)有蓄電池和步進電機驅(qū)動器7，座椅內(nèi)部設(shè)有控制模塊；
[0005]所述座椅包括內(nèi)層座椅I和外層座椅2，外層座椅2的椅座上設(shè)有凹槽9，步進電機3固定在凹槽9中，步進電機3上設(shè)有固定軸4，內(nèi)層座椅I的椅座通過固定軸4與外層座椅2連接，內(nèi)層座椅I和外層座椅2之間還設(shè)有復(fù)位彈簧6;
[0006]所述控制模塊分別與步進電機驅(qū)動器7、顯示器5、加速度傳感器8連接，步進電機驅(qū)動器7分別與蓄電池、步進電機3連接。
[0007]所述控制模塊包括單片機和電源模塊，單片機采用STC121e5a60s2單片機，單片機的38腳與16腳分別接電源和地，單片機的4腳為復(fù)位腳，復(fù)位電路由電阻Rl和電容C7組成；單片機的14、15腳為系統(tǒng)時鐘引腳，兩腳之間接有外部晶振Yl; I2C總線的SCL和SDA信號分別接到單片機的P 0.7和P 2.5 1口。
[0008]電源模塊為三端線性穩(wěn)壓器L78L33ACUTR，輸入為24V主電，輸出3.3V弱電為單片機和加速度傳感器供電，輸入和輸出與地之間分別接有濾波和去親電容。
[0009]所述步進電機驅(qū)動器7采用TB6560細分驅(qū)動器模塊，包括脈沖信號MC、方向信號FX、脫機信號TJ三根信號線，分別與單片機三個1 口相連;脈沖信號用于控制轉(zhuǎn)動的速度和角度;方向信號用于控制轉(zhuǎn)動方向；脫機信號用于電機軸的鎖住和解鎖。
[0010]所述加速度傳感器8采用KXCJK-1013芯片，芯片的14腳和5腳分別接電源和地，兩個引腳之間接有一個0.1uF去耦電容;芯片4腳SCL、6腳SDA分別為I2C總線的時鐘信號和數(shù)據(jù)信號;芯片I腳為I2C總線的電源腳，I腳與地之間同樣接有一個0.1uF的去耦電容;芯片8、9、10腳為保留管腳。
[0011]本實用新型的工作過程:在汽車轉(zhuǎn)彎時，控制模塊采集加速度傳感器8的信號，在顯示器5上顯示加速度數(shù)值，并輸出一定頻率和脈沖個數(shù)的脈沖波，控制步進電機驅(qū)動器7從而使得步進電機3轉(zhuǎn)動適合的角度，步進電機3的轉(zhuǎn)動進一步帶動內(nèi)層座椅I的轉(zhuǎn)動，從而達到汽車過彎時座椅旋轉(zhuǎn)的目的。步進電機3會根據(jù)傳入的信號轉(zhuǎn)動后自動回正，直行過程中不會任意轉(zhuǎn)動。在結(jié)束轉(zhuǎn)彎回正時，加速度輸出值為O，此時控制模塊控制顯示器5輸出該加速度數(shù)值，并輸出使能端信號為零，步進電機驅(qū)動器7處于脫機工作狀態(tài)，步進電機3的固定軸4解鎖，靠內(nèi)層座椅和外層座椅之間的復(fù)位彈簧6提供彈力自動回正。
[0012]本實用新型的有益效果是:該座椅使汽車轉(zhuǎn)彎時將乘車兒童側(cè)向移動緩和地轉(zhuǎn)化為正向移動，減少乘車兒童的眩暈感;實現(xiàn)了汽車過彎時所需要的向心力由座椅靠背推力提供而不是傳統(tǒng)的人力平衡。
【附圖說明】

[0013]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2為本實用新型內(nèi)層座椅結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3為本實用新型外層座椅結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4為本實用新型轉(zhuǎn)彎的效果圖；
[0017]圖5為本實用新型工作原理圖；
[0018]圖6為本實用新型電路結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖中各標(biāo)號為:I一內(nèi)層座椅;2—外層座椅;3—步進電機;4一固定軸;5—顯不器；6 一復(fù)位彈黃;7 一步進電機驅(qū)動器;8—加速度傳感器;9 一凹槽;10 一電池盒;11 一車架。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明。
[0021]如圖1一5所示，一種可智能轉(zhuǎn)動兒童座椅，包括座椅、步進電機3、顯示器5、步進電機驅(qū)動器7、控制模塊、加速度傳感器8，所述座椅固定在車架11上，座椅外側(cè)設(shè)有顯示器5，座椅底部設(shè)有加速度傳感器8和電池盒10，電池盒10內(nèi)設(shè)有蓄電池和步進電機驅(qū)動器7，座椅內(nèi)部設(shè)有控制模塊；
[0022]所述座椅包括內(nèi)層座椅I和外層座椅2，外層座椅2的椅座上設(shè)有凹槽9，步進電機3固定在凹槽9中，步進電機3上設(shè)有固定軸4，內(nèi)層座椅I的椅座通過固定軸4與外層座椅2連接，內(nèi)層座椅I和外層座椅2之間還設(shè)有復(fù)位彈簧6;
[0023]所述控制模塊分別與步進電機驅(qū)動器7、顯示器5、加速度傳感器8連接，步進電機驅(qū)動器7分別與蓄電池、步進電機3連接。
[0024]如圖6所示:所述控制模塊包括單片機和電源模塊，單片機采用STC121e5a60s2單片機，單片機的38腳與16腳分別接電源和地，單片機的4腳為復(fù)位腳，復(fù)位電路由電阻Rl和電容C7組成，上電瞬間電源通過電容使復(fù)位腳電位置高，隨后電容將電源電壓隔開，復(fù)位腳電位被下拉電阻置低，實現(xiàn)了上電復(fù)位的功能；單片機的14、15腳為系統(tǒng)時鐘引腳，兩腳之間接有外部晶振Yl;為芯片提供振蕩時鐘源；I2C總線的SCL和SDA信號分別接到單片機的P
0.7和P 2.5 1口，這時單片機可通過編程控制兩個1口，讀取加速度傳感器的加速度數(shù)據(jù)。
[0025]電源模塊為三端線性穩(wěn)壓器L78L33ACUTR，輸入為24V主電，輸出3.3V弱電為單片機和加速度傳感器供電，輸入和輸出與地之間分別接有濾波和去親電容。
[0026]所述步進電機驅(qū)動器7采用TB6560細分驅(qū)動器模塊，包括脈沖信號MC、方向信號FX、脫機信號TJ三根信號線，分別與單片機三個1 口相連;脈沖信號的作用是控制轉(zhuǎn)動的速度和角度，輸入脈沖的頻率決定了電機轉(zhuǎn)動的速度，輸入脈沖的個數(shù)決定了電機轉(zhuǎn)動的角度;方向信號的作用是控制轉(zhuǎn)動方向，輸入高電平為順時針轉(zhuǎn)動，輸入低電平為逆時針轉(zhuǎn)動;脫機信號的作用是使能電機軸，輸入高電平電機軸鎖住，脈沖及方向信號有效，輸入低電平電機軸解鎖，脈沖及方向信號無效。
[0027]所述加速度傳感器8采用KXCJK-1013芯片，芯片的14腳和5腳分別接電源和地，兩個引腳之間接有一個0.1uF去耦電容;芯片4腳SCL、6腳SDA分別為I2C總線的時鐘信號和數(shù)據(jù)信號;芯片I腳為I2C總線的電源腳，I腳與地之間同樣接有一個0.1uF的去耦電容;芯片8、
9、10腳為保留管腳。
[0028]在汽車轉(zhuǎn)彎時，加速度傳感器8采集到的Y軸加速度數(shù)據(jù)發(fā)生變化，控制模塊中的單片機通過I2C總線讀到加速度數(shù)據(jù)，并進行轉(zhuǎn)動方向和角度的判斷，輸出一定頻率和脈沖個數(shù)的脈沖波，控制步進電機驅(qū)動器7從而使得步進電機3轉(zhuǎn)動適合的角度，步進電機3的轉(zhuǎn)動從而進一步帶動內(nèi)層座椅I的轉(zhuǎn)動，從而達到汽車過彎時座椅旋轉(zhuǎn)的目的。步進電機3會根據(jù)傳入的信號轉(zhuǎn)動后自動回正，直行時不會隨意轉(zhuǎn)動。在結(jié)束轉(zhuǎn)彎回正時，加速度輸出值為0，此時單片機輸出使能端信號為零，步進電機驅(qū)動器7處于工作脫機狀態(tài)，步進電機3的連接軸4解鎖，靠復(fù)位彈簧6的彈力自動回正。
[0029]上面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的提下做出各種變化
【主權(quán)項】
1.一種可智能轉(zhuǎn)動兒童座椅，其特征在于:包括座椅、步進電機(3)、顯示器(5)、步進電機驅(qū)動器(7)、控制模塊、加速度傳感器(8)，所述座椅固定在車架(11)上，座椅外側(cè)設(shè)有顯示器(5)，座椅底部設(shè)有加速度傳感器(8)和電池盒(10)，電池盒(10)內(nèi)設(shè)有蓄電池和步進電機驅(qū)動器(7)，座椅內(nèi)部設(shè)有控制模塊； 所述座椅包括內(nèi)層座椅(I)和外層座椅(2)，外層座椅(2)的椅座上設(shè)有凹槽(9)，步進電機(3)固定在凹槽(9)中，步進電機(3)上設(shè)有固定軸(4)，內(nèi)層座椅(I)的椅座通過固定軸(4)與外層座椅(2)，內(nèi)層座椅(I)和外層座椅(2)之間還設(shè)有復(fù)位彈簧(6); 所述控制模塊分別與步進電機驅(qū)動器(7)、顯示器(5)、加速度傳感器(8)連接，步進電機驅(qū)動器(7)分別與蓄電池、步進電機(3)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可智能轉(zhuǎn)動兒童座椅，其特征在于:所述控制模塊包括單片機和電源模塊，單片機采用STC121e5a60s2單片機，單片機的38腳與16腳分別接電源和地，單片機的4腳為復(fù)位腳，復(fù)位電路由電阻(Rl)和電容(C7)組成;單片機的14、15腳為系統(tǒng)時鐘引腳，兩腳之間接有外部晶振Yl; 電源模塊為三端線性穩(wěn)壓器L78L33ACUTR，輸入為24V主電，輸出3.3V弱電為單片機和加速度傳感器供電，輸入和輸出與地之間分別接有濾波和去親電容。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可智能轉(zhuǎn)動兒童座椅，其特征在于:所述步進電機驅(qū)動器(7)采用TB6560細分驅(qū)動器模塊，包括脈沖信號(MC)、方向信號(FX)、脫機信號(TJ)三根信號線，分別與單片機三個1 口相連;脈沖信號用于控制轉(zhuǎn)動的速度和角度;方向信號用于控制轉(zhuǎn)動方向；脫機信號用于電機軸的鎖住和解鎖。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可智能轉(zhuǎn)動兒童座椅，其特征在于:所述加速度傳感器(8)采用KXCJK-1013芯片，芯片的14腳和5腳分別接電源和地，兩個引腳之間接有一個0.1uF去耦電容;芯片4腳SCL、6腳SDA分別為I2C總線的時鐘信號和數(shù)據(jù)信號；芯片I腳為I2C總線的電源腳，I腳與地之間接有一個0.1uF的去耦電容;芯片8、9、10腳為保留管腳。
【文檔編號】B60N2/28GK205706273SQ201620369578
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】丁志俊, 榮恩國, 王娟, 胡朝膠, 趙成俊, 陳蜀喬
【申請人】昆明理工大學(xué)