CN200950225Y - 汽车电动座椅自动控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种汽车电动座椅自动控制系统，由控制器(32)、操作手柄(8)以及传动机构构成。其关键技术是：操作手柄(8)发出操作命令，单片机(1)通过驱动模块(3)，控制座椅上的高度调节电机(11)、高度调节电机(12)、水平调节电机(13)及靠背调节电机(14)，经蜗轮蜗杆传动机构牵引座椅的移动，使汽车座椅具有自动测量极限位置、手动调节、位置记忆以及自动恢复功能。本实用新型使汽车座椅便于安装，位置调节简单、快捷。

Description

汽车电动座椅自动控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种用于汽车电动座椅自动控制系统，特别是汽车前排驾驶位座椅的控制系统。
背景技术
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，要求对汽车座椅的调节能够更加简单、方便、快捷。目前，汽车座椅位置的调节多采用基于手动调节的机械和电动控制两种方式，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也各不相同，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，需重新调节座椅各个方向位置，比较繁琐。
座椅在汽车内安装时，由于不同汽车的内部空间不相同，座椅在各方向所能移动的位置极限也不同；汽车电动座椅在电动机牵引下移动，而目前汽车电动座椅不能自动测量安装的极限位置，座椅很容易在到达极限位置时仍继续运行，容易使电动机长时间工作在堵转状态而烧毁。
发明内容
为了克服如背景技术所述的现有汽车座椅控制系统存在的不足，本实用新型提供一种新型的控制系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：由控制器、操作手柄和传动机构组成汽车电动座椅自动控制系统。控制器为核心，经电缆分别与汽车电瓶、操作手柄和传动机构连接，接受来自操作手柄的操作信息，并控制传动机构牵引汽车座椅移动。控制器由内部带非易失性数据存储器的单片机、DC/DC变换器、测量模块和驱动模块构成，这些器件和模块安装在一块印刷电路板上。驱动模块通过电动机接线端子与高度调节电机、水平调节电机、靠背调节电机相连，对各电机进行功率驱动。测量模块通过传感器接线端子与安装在各电机内部的霍尔传感器相连，其功能是将霍尔传感器检测的各电机转速信号进行整形和放大，并传送给单片机。传动机构用于牵引汽车座椅，由垂直安装在汽车座椅座垫底部的高度调节电机、水平安装的水平调节电机、安装在座椅靠背后面的靠背调节电机、安装在各电机轴上的蜗轮机构和传动轴组成，传动轴由与各蜗轮机构咬合的蜗杆组成。各电机采用电枢电压为12V的直流电动机，其中高度调节电机2个，水平调节电机和靠背调节电机各1个。汽车座椅的极限位置测量原理：系统进入自动测量状态后，控制器控制电机朝一个方向转动，不断检测电机的转速，当电机的转速远低于正常转速时，电机处于堵转状态，控制电机停转，此时汽车座椅处于一个极限位置，设为零点；控制电机反转，同样的方法可以找出座椅的另一个极限位置，计算座椅在两个极限位置间霍尔传感器所产生的脉冲数，即为汽车座椅在此方向上的极限位置数据。将座椅各个方向的极限位置数据存于单片机中，则完成极限位置的自动测量。汽车座椅位置计算和记忆的原理：操作手柄上设有手动按键和存储按键，通过手动按键手动控制座椅各方向的电机，使座椅到达感觉最舒适的位置，单片机同时计算各电机上霍尔传感器所产生的脉冲数(即座椅的位置信息)，然后按下存储按键时间超过3秒，系统将此时座椅的位置信息存入单片机内，则完成座椅位置的记忆。当需要恢复以前记忆的座椅位置时，按下相应的存储按键时间不超过3秒，系统将记忆的座椅位置信息读出并与当前的座椅位置信息比较，控制电机将座椅移动至所记忆的位置。系统设有多个存储按键，可以记忆多个座椅位置。
本实用新型的有益效果是：(1)自动测量安装的极限位置，使汽车座椅在不同汽车内安装更加方便；(2)记忆功能的设计，使汽车座椅的调节更加简单、快捷。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理框图。
图2为系统程序流程图。
图3为自动测量程序流程图。
图中，1.单片机，2.DC/DC变换器，3.驱动模块，4.测量模块，5.电源接线端子，6.汽车电瓶，7.接线端子，8.操作手柄，9.电动机接线端子，10.传感器接线端子，11.高度调节电机，12.高度调节电机，13.水平调节电机，14.靠背调节电机，15.高度调节电机霍尔传感器，16.高度调节电机霍尔传感器，17.水平调节电机霍尔传感器，18.靠背调节电机霍尔传感器，19.蜗轮机构，20.蜗轮机构，21.蜗轮机构，22.蜗轮机构，23.传动轴，24.传动轴，25.传动轴，26.传动轴，27.座椅水平调节方向，28.座椅垂直调节方向，29.座椅靠背调节方向，30.座垫，31.靠背，32.控制器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
1、系统结构。控制系统由控制器(32)、操作手柄(8)以及传动机构构成。控制器内部安装1个自动测量按键，仅在安装时使用，控制器(32)由单片机(1)、DC/DC变换器(2)、驱动模块(3)和测量模块(4)构成。操作手柄设有10个按键，其中3个存储按键，6个手动调节按键，1个按键备用。传动机构由高度调节电机(11)(12)，水平调节电机(13)，靠背调节电机(14)，蜗轮机构(19)(20)(21)(22)，传动轴(23)(24)(25)(26)组成。
2、自动测量。按下自动测量按键，单片机(1)控制驱动模块(3)，驱动高度调节电机(11)(12)、水平调节电机(13)及靠背调节电机(14)，经传动机构牵引汽车座椅移动，控制电动机朝一个方向转动，同时计算电机的转速，当转速远低于正常转速(＜50r/min)时，则可判断到达极限位置，电动机停车，控制电动机朝相反方向转动，同样的方法来判断另一个极限位置，计算出各电机霍尔传感器在两个极限位置中所产生的脉冲数，即各电动机的极限位置数据，并保存在单片机(1)内部非易失性数据存储器的预设单元中。。
3、手动调节。单片机(1)通过操作手柄(8)上手动调节按键，控制驱动模块(3)，驱动高度调节电机(11)(12)、水平调节电机(13)及靠背调节电机(14)，经传动机构牵引汽车座椅移动，直到感觉最舒适的位置，同时各霍尔传感器信号经测量模块(4)整形和放大后送入单片机(1)，计算出各电机从零点到此位置所产生的脉冲数，即此时座椅的位置数据，并存储在非易失性数据存储器内。
4、记忆功能。按下操作手柄(8)中的存储按键时间超过3秒，系统进入记忆状态：单片机(1)将此时座椅各电机的位置数据保存到非易失性数据存储器的预设单元中。按下操作手柄(8)存储按键时间不超过3秒，系统进入自动调节状态：单片机(1)将记忆的座椅各电机的位置数据从非易失性数据存储器单元中读出，与座椅此时各电动机的位置数据比较，并控制驱动模块(3)，经传动机构牵引座椅移动到所记忆的位置。
结合图1、图2和图3说明本实用新型的工作过程：
1、系统安装。将控制器(32)与操作手柄(8)、汽车电瓶(6)以及各电动机和霍尔传感器相连。
2、自动测量极限位置。闭合电源开关，按一下自动测量按键，系统进入自动测量状态。
3、手动调节。通过操作手柄(8)的手动调节按键，手动调节座椅到达感觉最舒适的位置。
4、记忆操作。按下操作手柄(8)存储按键时间超过3秒，系统将此时座椅的位置数据保存在非易失性数据存储器的预定单元中。
更换汽车驾驶者，重复工作过程3和4，便可完成多个座椅位置的记忆操作。
5、自动调节。按下操作手柄(8)存储按键时间不超过3秒，系统进入自动调节状态，系统将记忆的座椅位置数据从非易失性存储器中读出，并控制各电动机牵引座椅移动到记忆的位置。

Claims (3)

1、一种汽车电动座椅自动控制系统，其特征在于：由控制器(32)、操作手柄(8)和传动机构组成，包括：单片机(1)、DC/DC变换器(2)、驱动模块(3)、测量模块(4)、电源接线端子(5)、汽车电瓶(6)、接线端子(7)、操作手柄(8)、电动机接线端子(9)、传感器接线端子(10)、高度调节电机(11)、高度调节电机(12)、水平调节电机(13)、靠背调节电机(14)、高度调节电机霍尔传感器(15)、高度调节电机霍尔传感器(16)、水平调节电机霍尔传感器(17)、靠背调节电机霍尔传感器(18)、蜗轮机构(19)(20)(21)(22)、传动轴(23)(24)(25)(26)，控制器(32)经电缆分别与汽车电瓶(6)、操作手柄(8)和传动机构连接，控制器(32)接受来自操作手柄(8)的操作信息，控制传动机构牵引汽车座椅移动。
2、根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：控制器(32)由安装在一起的单片机(1)、DC/DC变换器(2)、驱动模块(3)、测量模块(4)组成，驱动模块(3)经电动机接线端子(9)分别与电机(11)(12)(13)(14)连接，测量模块(4)经传感器接线端子(10)分别与霍尔传感器(15)(16)(17)(18)连接。
3、根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：传动机构由垂直安装在座椅座垫(30)底部的高度调节电机(11)(12)、水平安装的水平调节电机(13)、安装在座椅靠背(31)后面的靠背调节电机(14)、蜗轮机构(19)(20)(21)(22)、传动轴(23)(24)(25)(26)构成，蜗轮机构(19)(20)(21)(22)分别安装在电机(11)(12)(13)(14)的轴上，并分别与传动轴(23)(24)(25)(26)咬合。
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