CN104228624A - 一种汽车座椅远程操控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车座椅远程操控系统，该系统由通信模块、控制模块、电机驱动模块、座椅加热模块、座椅风扇模块、座椅WIFI模块、反馈电路以及6个电动机组成。该座椅远程操控系统能够更方便快捷的进行汽车座椅操控管理，功能齐全，更加人性化智能化，满足不同用户的需求，也提高了车辆行车安全，帮助用户更好的操控汽车座椅，更有效的提升汽车座椅智能化。

Description

一种汽车座椅远程操控系统

技术领域

本发明属于汽车座椅远程技术领域，涉及一种汽车座椅远程操控系统。

背景技术

汽车需求的加大带动了汽车零部件产业的发展。早在2007年国家就出台了中国汽车零部件专项发展规划并确立了全面提升汽车零部件行业竞争力的发展定位。汽车电动座椅作为汽车重要装置，在国内市场，合资品牌占主导地位，且主要应用在高档汽车上。随着人们生活水平的提高，对汽车座椅的舒适性要求也越来越高，要求对汽车座椅地调节能够更加简单、方便、快捷。

目前，汽车座椅位置的调节多采用基于手动调节方式的机械和电动控制两种方式。电动控制汽车座椅由座椅、靠背、靠枕、骨架、悬挂和调节机构等组成。其中调节机构有控制器、可逆性直流电动机和传动部件组成，是电动座椅中最复杂和最关键的部分。座椅由三套直流电机控制位置移动，其中一套用于座椅前后调节，一套用于座椅上下高度调节，还有一套用于座椅靠背的前后调节。

汽车座椅位置的调节主要有三个方向，即高度调节、水平位置调节以及座椅靠背倾角的调节。对于家庭使用的汽车，往往由多个成员驾驶同一辆汽车。当不同的驾驶者坐在同一个座椅时，由于个人的身体差异，所需要的汽车座椅的位置各不相同，需经常调节座椅位置。而目前的大部分汽车座椅没有记忆功能，使同一个人在不同的时间驾驶汽车时，汽车座椅的位置可能被其他成员改变，而需重新调节座椅各个方向位置，比较繁琐。

如何能够更加简单、方便、快捷的对汽车座椅进行调节已成为了汽车制造技术中迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车座椅远程操控系统，用户可以通过手机实现对汽车座椅的远程控制。

本发明采用如下技术方案：

一种汽车座椅远程操控系统，该系统由通信模块、控制模块、电机驱动模块、座椅加热模块、座椅风扇模块、座椅WIFI模块、反馈电路以及6个电动机组成，其特征在于：

通信模块，与控制模块连接，用于接收发送来的指令，并将接收到的指令数据发送给控制模块；

控制模块，分别与电机驱动模块、座椅加热模块、座椅风扇模块、座椅WIFI模块以及反馈电路连接，根据从蓝牙模块接收到的指令向电机驱动模块、座椅加热模块、座椅风扇模块以及座椅WIFI模块发出控制信号，并根据从反馈电路接收的信号获取电动机的转速和位置数据；

反馈电路，分别与控制模块以及6个电动机连接；

电机驱动模块，接收来自控制模块的控制信号对电机进行驱动；

座椅加热模块，接收来自控制模块的控制信号对座椅进行加热；

座椅风扇模块，接收来自控制模块的控制信号对座椅风扇进行控制；

座椅WIFI模块，接收来自控制模块的控制信号对座椅WIFI进行控制；

6个电动机分别进行座椅座盆前后调节、座椅靠背前后调节、座椅座盆前部上下调节、座椅坐盆后部上下调节、座椅腰托前后调节以及座椅脚托上下调节。

优选的，所述反馈电路为可变电位器或者霍尔传感器之一。

优选的，所述控制模块为80C51单片机或者AVR单片机之一。

优选的，所述通信模块为HC-06或者CSR模块之一。

优选的，所述电动机选择12V直流电机。

本发明取得的技术效果：

1、用户可以通过手机与汽车座椅的控制系统进行交互，在手机内嵌入有支持Android系统的API，其中设置有“座椅调节”、“睡眠系统”、“影音系统”、“按摩系统”和“记忆调节”5种设置场景，对座椅进行实时控制。

2、该座椅控制系统能够更方便快捷的进行汽车座椅操控管理，功能齐全，更加人性化智能化，满足不同用户的需求，也提高了车辆行车安全，帮助用户更好的操控汽车座椅，更有效的提升汽车座椅智能化。

附图说明

图1是本发明的结构原理图；

图2是汽车自动座椅结构原理图；

图3是手机中内嵌入的支持Android系统的API界面；

图4是电动机驱动电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

图1示出了本发明的结构原理图。该系统由通信模块、控制模块、电机驱动模块、座椅加热模块、座椅风扇模块、座椅WIFI模块、反馈电路以及6个电动机组成，其中：

通信模块，与控制模块连接，用于接收发送来的指令，并将接收到的指令数据发送给控制模块。通信模块优先采用蓝牙方式与用户的手机进行通信。在Android平台下，使用蓝牙是通过广播来实现的。程序进行蓝牙搜索前，先注册一个广播接收器，表明将接收蓝牙设备广播，当系统发现蓝牙设备时将发出一个广播，程序注册的广播接收器的回调函数将会被调用，在该回调函数中将找到的蓝牙设备加入蓝牙设备列表，搜索完成后，程序将注销广播接收器，并返回主界面。

根据用户在蓝牙设备列表中的蓝牙地址作为参数调用Android系统的API获得一个rfcomm套接字，该套接字代表主机与蓝牙设备之间全双工的采用SPP模式的数据流，获得该套接字后，主机从其读取或者写入数据即可与下位机蓝牙模块进行通信。发送数据这一事件由手机用户触发，不需要单独的线程来处理，在用户界面主线程中完成即可。当用户输入参数，按下确定键时，消息处理函数将参数传入数据编码模块，最后将数据写入rfcomm套接字，完成发送数据步骤。

若位于座椅中的通信模块接收并相应响应，则座椅与手机距离定义为较近，并根据命令向座椅发出信号。若座椅无响应，则通信模块将从蓝牙通信模式自动切换成UHF频段的中程距离通信模式，若此时座椅有响应，则座椅与手机或平板距离定义为较远，手机与座椅之间采用UHF频段进行通信，若座椅仍然无响应，则断开连接。

控制模块，分别与电机驱动模块、座椅加热模块、座椅风扇模块、座椅WIFI模块以及反馈电路连接，根据从蓝牙模块接收到的指令向电机驱动模块、座椅加热模块、座椅风扇模块以及座椅WIFI模块发出控制信号，并根据从反馈电路接收的信号获取电动机的转速和位置数据。

控制模块可采用80C51单片机或者AVR单片机中的一种。C8051F311是美国Silicon Labs公司推出的以传统8051单片机为核心的微控制器，它有25个I/O口，所有I/O口线都具有强大的控制功能，可以编程为弱上拉或推挽输出，也可设置成漏极开路，加上上拉电阻后可以与TTL电平直接接口。

该单片机具有独特的数字开关阵列，可以将单片机的内部硬件资源(如外部中断、UART、SPI等)配置到I/O口P0、P1和P2口上。此外，C8051F311单片机具有较大程序存储器FLASH ROM和片内RAM，单片机16K的FLASH存储器可用来存放程序代码和非易失性的数据，汽车电动座椅各直流电动机的位置信息以及记忆的位置信息等数据，都作为非易失性数据存储在FLASH ROM内。

反馈电路，分别与控制模块以及6个电动机连接，反馈电路可采用变电位器或者霍尔传感器中的一种。

反馈电路的输出经过整型和放大之后连接至C8051F311单片机外部中断0(P0.0)，控制模块通过中断方式对霍尔传感器产生的脉冲数进行计算，从而计算电动机的转速和位置数据。安装在汽车座椅上的直流电动机的电源取至汽车电瓶，由于汽车电瓶的电压会随汽车运行状态不同而产生波动，电动机的转速也会随之变化，通过电动机的转速来计算汽车座椅所移动的距离时，汽车座椅的位置数据也会变化。因此，控制模块在确定汽车座椅的位置数据时采取通过计算电动机在一个方向所转动的圈数，即计算电动机上霍尔传感器时所产生脉冲数，来标识电动机在此方向所行进的距离。

电机驱动模块，接收来自控制模块的控制信号对电机进行驱动，6个电动机分别进行座椅座盆前后调节、座椅靠背前后调节、座椅座盆前部上下调节、座椅坐盆后部上下调节、座椅腰托前后调节以及座椅脚托上下调节。

当汽车座椅接收到座椅座盆前后调节信号后，座椅按照信号方向调节座椅座盆前后方向。当汽车座椅接收到座椅靠背前后调节信号后，座椅按照信号方向调节座椅靠背前后方向。当汽车座椅接收到座椅座盆前部上下调节信号后，座椅按照信号方向调节座椅座盆前部上下方向。当汽车座椅接收到座椅坐盆后部上下调节信号后，座椅按照信号方向调节座椅座盆后部上下方向。当汽车座椅接收到座椅腰托前后调节信号后，座椅按照信号方向调节座椅腰托前后方向。当汽车座椅接收到座椅脚托上下调节信号后，座椅按照信号方向调节座椅脚托上下方向。

座椅加热模块，接收来自控制模块的控制信号对座椅进行加热。当汽车座椅接收到座椅加热信号后，座椅按照信号方向调节座椅加热功率大小。

座椅风扇模块，接收来自控制模块的控制信号对座椅风扇进行控制。当汽车座椅接收到座椅通风信号后，座椅按照信号方向调节座椅通风功率大小。

座椅WIFI模块，接收来自控制模块的控制信号对座椅WIFI进行控制。当汽车座椅接收到座椅wifi信号后，座椅按照信号指令调节座椅wifi功能开关。

图2示出了汽车自动座椅结构原理图。座椅由6个直流电机牵引，其中高度调节电机2个，水平调节、座椅脚托上下调节、座椅腰托前后调节和座椅靠背前后调节电机各1个，供6个直流电动机，直流电动机电枢电压为12V。电源从汽车电瓶上获得。

汽车电动座椅是在传统的汽车座椅上安装直流电动机、蜗轮结构、传动轴，一起组成传动机构，牵引座椅移动。在汽车座椅的下面垂直安装两个直流电动机，以支撑驾驶者在垂直方向做上下移动。在座椅的靠背方向安装一个直流电动机，用来控制座椅靠背的角度变化。在座椅的水平方向安装一个直流电动机，用来控制汽车座椅在水平方向前后移动。在座椅脚托上安装一个直流电动机，用来控制汽车座椅脚托的角度变化。在座椅腰托上安装一个直流电动机，用来控制汽车座椅腰托的角度变化。

此外，在控制模块种可以设置一个自学习单元，用来保存座椅在汽车内部所能移动极限位置数据，防止座椅在到达极限位置后使电动机长时间工作在堵转状态而烧毁。

图3示出了手机中内嵌入的支持Android系统的API界面。用户可以通过手机与汽车座椅的控制系统进行交互，在手机内嵌入有支持Android系统的API，其中设置有“座椅调节”、“睡眠系统”、“影音系统”、“按摩系统”和“记忆调节”5种设置场景，对座椅进行实时控制。

用户通过手机点取上述5种场景，即可进入相应的控制。

例如，用户选择“记忆调节”，用户通过手机控制座椅各方向的电动机，使座椅到达感觉最舒适的位置，同时控制模块计算各电机上反馈电路所产生的脉冲数，即座椅的位置信息，然后用户按下存储按键时间超过3秒，系统将此时座椅各电动机的位置信息存入控制模块的FLASH ROM的指定单元中，则完成座椅位置的记忆。当需要恢复所记忆的座椅位置时，按下相应的存储按键时间不超过3秒，控制模块将记忆的座椅各电动机位置信息从FLASH ROM中读出，并与当前的座椅位置信息比较，控制电机移动至所记忆的位置。在“记忆调节”场景种设置有多个存储按键，用来记忆多个座椅位置。

当用户选择“睡眠系统”，在汽车座椅接收到睡眠系统调节信号后，座椅按照信号指令调节睡眠系统开关。

当用户选择“影音系统”，在汽车座椅接收到影音系统调节信号后，座椅按照信号指令影音系统系统开关。

当用户通过手机向汽车座椅发出控制信号后，在API种设有二次确定界面，让用户对发出的指令进行确定。

图4示出了电动机驱动电路图。OUT1和OUT2为单片机输出控制信号，通过输出高低电平对电机进行控制。当OUT1输出高电平、OUT2输出低电平时，继电器K1与12V电源接通，K2与地接通，电机实现正转，反之，当OUT2输出高电平、OUT1输出低电平时，电机实现反转。

本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。

Claims (5)

1.一种汽车座椅远程操控系统，该系统由通信模块、控制模块、电机驱动模块、座椅加热模块、座椅风扇模块、座椅WIFI模块、反馈电路以及6个电动机组成，其特征在于：

通信模块，与控制模块连接，用于接收发送来的指令，并将接收到的指令数据发送给控制模块；

控制模块，分别与电机驱动模块、座椅加热模块、座椅风扇模块、座椅WIFI模块以及反馈电路连接，根据从蓝牙模块接收到的指令向电机驱动模块、座椅加热模块、座椅风扇模块以及座椅WIFI模块发出控制信号，并根据从反馈电路接收的信号获取电动机的转速和位置数据；

反馈电路，分别与控制模块以及6个电动机连接；

电机驱动模块，接收来自控制模块的控制信号对电机进行驱动；

座椅加热模块，接收来自控制模块的控制信号对座椅进行加热；

座椅风扇模块，接收来自控制模块的控制信号对座椅风扇进行控制；

座椅WIFI模块，接收来自控制模块的控制信号对座椅WIFI进行控制；

6个电动机分别进行座椅座盆前后调节、座椅靠背前后调节、座椅座盆前部上下调节、座椅坐盆后部上下调节、座椅腰托前后调节以及座椅脚托上下调节。

2.根据权利要求1所述的汽车座椅远程操控系统，其特征在于：所述反馈电路为可变电位器或者霍尔传感器之一。

3.根据权利要求1所述的汽车座椅远程操控系统，其特征在于：所述控制模块为80C51单片机或者AVR单片机之一。

4.根据权利要求1所述的汽车座椅远程操控系统，其特征在于：所述通信模块为HC-06或者CSR模块之一。

5.根据权利要求1所述的汽车座椅远程操控系统，其特征在于：所述电动机选择12V直流电机。