CN109278594A - 基于电机电流纹波的汽车电动座椅防夹控制方法及控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法,包括以下步骤:采集座椅电机的电流纹波信号;对采集到的电流纹波信号进行计算处理,获取座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息;根据座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息并结合座椅电机在汽车座椅遇到障碍物时的运行状态特性,判断汽车座椅是否遇到障碍物;若判断汽车座椅遇到障碍物,则控制座椅电机停止转动或反向转动。还公开了一种用于实现上述基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法的控制器。本发明实现汽车电动座椅的防夹功能,提高了汽车电动座椅的安全性能,同时不需要增加霍尔传感器,减少了连接线束,有效地降低了制造成本。

Description

基于电机电流纹波的汽车电动座椅防夹控制方法及控制器
技术领域
本发明涉及汽车座椅控制技术领域,特别涉及一种基于电机电流纹波的汽车电动座椅防夹控制方法及其控制器。
背景技术
随着近年来人们对汽车安全的要求越来越高,很多汽车座椅都为电动调节,但是现有的汽车电动座椅控制存在以下缺陷:汽车电动座椅在运动过程中遇到障碍物时直到堵转至无法运动才会停住,存在较大安全风险。
目前也有一些厂家会通过在座椅电机内增加霍尔传感器,采集霍尔信号获取座椅位置信息来实现汽车电动座椅防夹功能,但是霍尔传感器所产生的霍尔信号容易受到调制信号的干扰。此外,座椅电机控制器与座椅电机之间还需要较多线束(如霍尔电源线、霍尔信号线、霍尔接地线等)进行连接,因此这种实现座椅防夹功能的方式实现成本较高,结构也较为复杂。
为此,本申请人进行了有益的探索和研究,找到了解决上述问题的办法,下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一在于:针对现有的汽车电动座椅存在安全风险较大、制造成本较高等问题,而提供一种基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法。
本发明所要解决的技术问题之二在于:提供一种用于实现上述基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法的控制器。
作为本发明第一方面的一种基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法,包括以下步骤:
采集座椅电机的电流纹波信号;
对采集到的电流纹波信号进行计算处理,获取座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息;
根据座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息并结合座椅电机在汽车座椅遇到障碍物时的运行状态特性,判断汽车座椅是否遇到障碍物;
若判断汽车座椅遇到障碍物,则控制座椅电机停止转动或反向转动。
在本发明的一个优选实施例中,所述座椅电机的电流纹波信号的采集方式为通过采样电阻对座椅电机的工作电流进行采样,并将采样得到的工作电流转换成采样电压,所述采样电压经过去除直流处理后形成座椅电机的电流纹波信号。
在本发明的一个优选实施例中,所述座椅电机的当前位置信息的计算方式为通过所述电流纹波信号判断座椅电机运行的圈数和角度,根据座椅电机运行的圈数和角度来确定座椅电机的当前位置信息。
在本发明的一个优选实施例中,所述座椅电机的当前运行状态信息包括座椅电机当前运行电流以及座椅电机当前运行转速,其中所述座椅电机当前运行电流由所述采样电压计算得到,所述座椅电机当前运行转速的计算方式为通过所述电流纹波信号的纹波个数计算得到座椅电机的转子的换向次数,并结合时间得到座椅电机当前运行转速。
作为本发明第二方面的一种用于实现上述基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法的控制器,包括:
一电机运行采集电路,所述电机运行采集电路通过采样电阻对座椅电机的工作电流进行采样,并将采样得到的工作电流转换成采样电压进行输出;
一滤波电路,所述滤波电路的滤波信号输入端与所述电机运行采集电路的采样电压输出端连接,用于将所述电机运行采集电路输出的采样电压进行滤波处理;
一微控制单元,所述微控制单元的采样信号输入端与所述滤波电路的滤波信号输出端连接,用于获取滤波处理后的采样电压,并对采样电压进行计算处理得到座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息,再根据座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息并结合座椅电机在汽车座椅遇到障碍物时的运行状态特性,判断汽车座椅是否遇到障碍物;
一电机驱动控制电路,所述电机驱动控制电路的控制信号输入端与所述微控制单元的控制信号输出端连接,其控制信号输出端与座椅电机的控制端连接,用于控制所述座椅电机停止转动或反向转动;以及
一电源电路,所述电源电路分别与所述电机运行采集电路、滤波电路、微控制单元以及电机驱动控制电路连接。
由于采用了如上技术方案,本发明的有益效果在于:本发明通过采集座椅电机电机电流纹波信号来计算座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息,并结合座椅电机在汽车座椅遇到障碍物时的运行状态特性,判断汽车座椅是否遇到障碍物,从而实现汽车电动座椅的防夹功能,提高了汽车电动座椅的安全性能和舒适性能,同时不需要增加霍尔传感器,减少了连接线束,有效地降低了制造成本,解决了霍尔传感器容易受干扰的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的防夹控制方法的流程图。
图2是本发明的汽车电动座椅的控制器的结构示意图。
图3是本发明的汽车电动座椅的防夹控制方向示意图,其中,1表示汽车电动座椅的前后滑动调节方向,2表示汽车电动座椅的后部上下调节方向,3表示汽车电动座椅的前部上下调节方向,4表示汽车电动座椅的靠背倾斜调节方向,5表示汽车电动座椅的头枕前后调节方向,6表示汽车电动座椅的侧背支撑调节方向,7表示汽车电动座椅的腰部支撑调节方向,8表示汽车电动座椅的头枕上下调节方向。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
参见图1,图中给出的是一种基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法,包括以下步骤:
步骤S1,采集座椅电机的电流纹波信号。具体地,座椅电机的电流纹波信号的采集方式为通过采样电阻对座椅电机的工作电流进行采样,并将采样得到的工作电流转换成采样电压,采样电压经过去除直流处理后形成座椅电机的电流纹波信号。
步骤S2,对采集到的电流纹波信号进行计算处理,获取座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息。在本实施例中,座椅电机的当前位置信息的计算方式为通过电流纹波信号判断座椅电机运行的圈数和角度,根据座椅电机运行的圈数和角度来确定座椅电机的当前位置信息。座椅电机的当前运行状态信息包括座椅电机当前运行电流以及座椅电机当前运行转速,其中,座椅电机当前运行电流由采样电压计算得到,座椅电机当前运行转速的计算方式为通过电流纹波信号的纹波个数计算得到座椅电机的转子的换向次数,并结合时间得到座椅电机当前运行转速。
步骤S3,根据座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息并结合座椅电机在汽车座椅遇到障碍物时的运行状态特性,判断汽车座椅是否遇到障碍物。
步骤S4,若判断汽车座椅遇到障碍物,则控制座椅电机停止转动或反向转动。
参见图2,图中给出了一种用于实现上述基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法的控制器,包括电机运行采集电路100、滤波电路200、微控制单元300、电机驱动控制电路400以及电源电路500。
电机运行采集电路100通过采样电阻对座椅电机的工作电流进行采样,并将采样得到的工作电流转换成采样电压进行输出。
滤波电路200的滤波信号输入端与电机运行采集电路100的采样电压输出端连接,用于将电机运行采集电路100输出的采样电压进行滤波处理,使得采样电压更为稳定。
微控制单元300的采样信号输入端与滤波电路200的滤波信号输出端连接,用于获取滤波处理后的采样电压,并对采样电压进行计算处理得到座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息,再根据座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息并结合座椅电机在汽车座椅遇到障碍物时的运行状态特性,判断汽车座椅是否遇到障碍物。
电机驱动控制电路400的控制信号输入端与微控制单元300的控制信号输出端连接,其控制信号输出端与座椅电机的控制端连接,用于控制座椅电机停止转动或反向转动。
电源电路500分别与电机运行采集电路100、滤波电路200、微控制单元300以及电机驱动控制电路400连接,用于分别向电机运行采集电路100、滤波电路200、微控制单元300以及电机驱动控制电路400进行供电。
参见图3,当汽车电动座椅移动(如:1前后滑动调节、4靠背倾斜调节、8头枕上下调节等)时,一旦座椅电机受力,当检测到转速或电流发生变化且符合座椅电机在汽车座椅遇到障碍物时的运行状态特性时,电机驱动控制电路400向座椅电机发出指令,使得座椅电机停止转动或反向转动,于是座椅运动也就停止移动或反向。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
采集座椅电机的电流纹波信号;
对采集到的电流纹波信号进行计算处理,获取座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息;
根据座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息并结合座椅电机在汽车座椅遇到障碍物时的运行状态特性,判断汽车座椅是否遇到障碍物;
若判断汽车座椅遇到障碍物,则控制座椅电机停止转动或反向转动。
2.如权利要求1所述的基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法,其特征在于,所述座椅电机的电流纹波信号的采集方式为通过采样电阻对座椅电机的工作电流进行采样,并将采样得到的工作电流转换成采样电压,所述采样电压经过去除直流处理后形成座椅电机的电流纹波信号。
3.如权利要求1所述的基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法,其特征在于,所述座椅电机的当前位置信息的计算方式为通过所述电流纹波信号判断座椅电机运行的圈数和角度,根据座椅电机运行的圈数和角度来确定座椅电机的当前位置信息。
4.如权利要求1所述的基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法,其特征在于,所述座椅电机的当前运行状态信息包括座椅电机当前运行电流以及座椅电机当前运行转速,其中所述座椅电机当前运行电流由所述采样电压计算得到,所述座椅电机当前运行转速的计算方式为通过所述电流纹波信号的纹波个数计算得到座椅电机的转子的换向次数,并结合时间得到座椅电机当前运行转速。
5.一种用于实现如权利要求1至4中任一项所述的基于电机电流纹波的汽车座椅防夹控制方法的控制器,其特征在于,包括:
一电机运行采集电路,所述电机运行采集电路通过采样电阻对座椅电机的工作电流进行采样,并将采样得到的工作电流转换成采样电压进行输出;
一滤波电路,所述滤波电路的滤波信号输入端与所述电机运行采集电路的采样电压输出端连接,用于将所述电机运行采集电路输出的采样电压进行滤波处理;
一微控制单元,所述微控制单元的采样信号输入端与所述滤波电路的滤波信号输出端连接,用于获取滤波处理后的采样电压,并对采样电压进行计算处理得到座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息,再根据座椅电机的当前位置信息和当前运行状态信息并结合座椅电机在汽车座椅遇到障碍物时的运行状态特性,判断汽车座椅是否遇到障碍物;
一电机驱动控制电路,所述电机驱动控制电路的控制信号输入端与所述微控制单元的控制信号输出端连接,其控制信号输出端与座椅电机的控制端连接,用于控制所述座椅电机停止转动或反向转动;以及
一电源电路,所述电源电路分别与所述电机运行采集电路、滤波电路、微控制单元以及电机驱动控制电路连接。
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