CN202279069U - 驾驶员座椅与后视镜联动调节控制器 - Google Patents

Abstract

本项实用新型涉及一种驾驶员座椅与后视镜联动调节控制器。控制器由单片机、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同一块印刷电路板上。驱动模块通过电机接线端子与各驱动电机相连；测量模块通过传感器接线端子与安装在各电机内部的传感器相连。控制器接受来自操作面板的驾驶员操作信息，控制各驱动电机牵引汽车座椅和后视镜移动或转动，调整后视镜和座椅的位置，并进行后视镜和座椅位置的联合记忆存储或恢复。本实用新型设计了一种仅使用一个ECU的集中式控制器，实现了智能化、集成化设计，能在座椅和后视镜角度调整后联合存储二者的位置信息，且可在需要恢复时自动调用，同时进行后视镜和座椅的调整，方便驾驶员操作。

Description

驾驶员座椅与后视镜联动调节控制器

技术领域

本实用新型属于汽车电子与电器技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种用于汽车驾驶员座椅与后视镜联动调节的控制器。 

背景技术

众所周知，座椅位置和后视镜位置之间存在联动关系，座椅位置决定了后视镜的位置，调整了一个位置另外一个一般也需要作相应的调整。但是，目前一些汽车企业对于记忆存储式后视镜和座椅的匹配是分开进行的，整车企业分别配置了来自不同配套企业的记忆存储式后视镜控制系统和座椅控制系统，如凌志LS400的后视镜和座椅控制系统，其两个控制系统是通过不同的ECU控制的。记忆存储式后视镜或座椅系统能够记忆存储后视镜或座椅的位置以便需要的时候调用位置信息，方便驾驶员使用。本实用新型，通过对后视镜和座椅两个控制系统的联合开发，将后视镜和座椅的位置联动起来进行设定、记忆存储和恢复调用，以简化操作。现有同类型的控制器采用的都是使用两个ECU的分布式单独控制系统，且两套控制系统没有联动起来。 

实用新型内容

为了克服如背景技术所述的现有汽车驾驶员座椅调节与后视镜调节控制器存在的不足，本实用新型提供一种将驾驶员座椅与后视镜进行联动调节的只使用一个控制器的集中式控制方式，以一个控制器(ECU)为核心连接各个部件，同时控制后视镜和座椅位置的调整，进行联合的位置记忆存储和恢复调用。 

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是： 

以控制器为核心，通过电缆线分别与汽车电瓶、操作面板、驱动电机和传感器连接。控制器接受来自操作面板的驾驶员操作信息，控制相应的驱动电机 实现调整左右后视镜的上/下翻转和前/后摆动两个位置及椅面的前升降、后升降、座椅前后滑动和椅背角度四个位置，位置信息通过安装在各电机内部的传感器来采集，并存储于控制器内。 

所述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同一块印刷电路板上。 

所述驱动模块通过电机接线端子与座椅高度调节电机、水平调节电机、靠背调节电机及后视镜的前/后摆动调节电机、上/下翻转调节电机相连，对各电机进行功率驱动，各电机均采用电枢电压为12V的永磁直流电动机，其中高度调节电机2个，分别调节前椅面升降和后椅面升降，座椅水平调节电机和靠背调节电机各1个，每个后视镜的前/后摆动调节电机和上/下翻转调节电机各1个。 

所述测量模块通过传感器接线端子与座椅前椅面高度霍尔传感器、后椅面高度霍尔传感器、座椅前后水平位置霍尔传感器、座椅靠背角干簧管传感器、左后视镜上/下翻角电位传感器、左后视镜前/后摆动角电位传感器、右后视镜上/下翻转角电位传感器、右后视镜前/后摆动角电位传感器相连。 

所述单片机根据操作面板上的调节按钮，控制驱动模块，驱动座椅面的高度调节电机、水平调节电机、座椅靠背的靠背调节电机及后视镜的上/下翻转调节电机、前/后摆动调节电机，牵引汽车座椅面移动和靠背及车外两侧的后视镜转动，同时传感器信号经测量模块整形和放大后送入单片机，计算出各电机所产生的脉冲数，并存储在单片机中非易失性数据存储器内。 

所述控制器内置极限位置测量程序，其控制原理是：系统进入自动测量状态后，控制器控制电机向一个方向旋转，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，此时汽车座椅或后视镜处于一个极限位置，设为零点；控制电机反转，同样的方法可以找出座椅或 后视镜的另一个极限位置，计算座椅或后视镜在两个极限位置间传感器所产生的脉冲数，即为汽车座椅或后视镜在此方向上的极限位置数据。将座椅和后视镜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。 

所述控制器还内置位置调节和记忆程序，其工作原理是：操作面板上设有调节按钮和存储按钮，通过调节按钮控制各个方向的电机，使座椅和后视镜到达感觉最舒适的位置，单片机同时计算各电机上传感器所产生的脉冲数(即座椅的位置信息和后视镜的角度信息)，然后按下存储键时间超过3秒，系统将此时座椅和后视镜的位置信息一并存入单片机内，则完成座椅和后视镜位置的联合记忆。当需要恢复以前记忆的座椅和后视镜位置时，按下相应的存储按钮时间不超过3秒，系统将记忆的座椅和后视镜位置信息读出并与当前的位置信息比较，控制驱动模块将座椅和后视镜移动或转动至记忆的位置。系统设有多个存储按钮，可记忆多个设定位置。 

本实用新型的优点在于： 

(1)仅使用一个ECU的集中式控制器，采用嵌入式结构，实现了智能化、集成化设计； 

(2)后视镜的视野获得与座椅位置和角度有关，控制器存储的位置信息包括后视镜和座椅，是联合存储的，调用时即进行后视镜和座椅位置同时的调整，方便驾驶员使用； 

(3)硬件电路中设计了车门信号开关和车速信号开关，在车门未关或汽车行驶时可断开电源供电，从而可屏蔽调节电路，防止不当操作。 

附图说明

图1为本实用新型的结构原理框图； 

图2为控制器软件程序流程图； 

图3为系统自动测量模块程序流程图； 

图4为控制器硬件系统原理图。 

上述图中的标记均为：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、按键接线端子；8、操作面板；9、电机接线端子；10、传感器接线端子；11、前椅面升降调节电机；12、后椅面升降调节电机；13、座椅前后滑动调节电机；14、座椅靠背转动调节电机；15、左后视镜上/下翻转调节电机；16、左后视镜前/后摆动调节电机；17、右后视镜上/下翻转调节电机；18、右后视镜前/后摆动调节电机；19、前椅面高度霍尔传感器；20、后椅面高度霍尔传感器；21、座椅前后水平位置霍尔传感器；22、座椅靠背角干簧管传感器；23、左后视镜上/下翻角电位传感器；24、左后视镜前/后摆动角电位传感器；25、右后视镜上/下翻转角电位传感器；26、右后视镜前/后摆动角电位传感器；27、控制器；28、点火开关；29、车门信号开关；30、车速信号开关；31、前座椅面升降按钮；32、后座椅面升降按钮；33、座椅前后滑动按钮；34、椅背调节按钮；35、左右后视镜选择按钮；36、后视镜上/下翻转按钮；37、后视镜前/后摆动按钮；38、存储/恢复按钮1；39、存储/恢复按钮2；40、存储/恢复按钮3；41、故障报警器；42、搭铁线。 

具体实施方式

下面对照附图1、图2、图3、图4，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。 

1、控制器结构。控制器(27)由单片机(1)、DC/DC变换器(2)、测量模块(4)和驱动模块(3)构成，这些器件和模块安装在同一块印刷电路板上；所述控制器(27)内部安装1个自动测量开关，仅在安装时使用。驱动模块(3) 通过电机接线端子(9)与座椅椅面的高度调节电机(11)(12)、水平调节电机(13)、座椅靠背的调节电机(14)及后视镜的上/下翻转调节电机(15)(17)、前/后摆动调节电机(16)(18)相连，对各电机进行功率驱动，考虑到车载电源，各电机均采用电枢电压为12V的永磁式直流电动机，后视镜和座椅内电机不同，后视镜内电机运行电流远远小于座椅内电机，电机内装有过载电流保护器。 

测量模块(4)通过传感器接线端子(10)与安装在各电机(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)内部的传感器(19)(20)(21)(22)(23)(24)(25)(26)相连，基于后视镜和座椅的工作状态和调节状况，座椅前后移动、椅面前升降及后升降传感器(19)(20)(21)采用霍尔传感器；座椅靠背角度传感器(22)采用干簧管传感器；后视镜的传感器(23)(24)(25)(26)采用电位传感器。 

操作面板(8)通过按键接线端子(7)与控制器(27)相连，汽车电瓶(6)通过电源接线端子(5)与控制器(27)相连。 

2、极限位置自动测量设计。控制器内置极限位置测量开关，打开自动测量开关，单片机(1)控制驱动模块(3)，驱动各电机，牵引汽车座椅椅面移动和靠背及车外左右两侧的后视镜转动，控制电机朝一个方向旋转，同时不断检测电机的转速，当电机的转速远低于正常转速(＜50r/min)时，可判断电机到达了极限位置，电机停转，此时控制电机反转，同样的方法可以找出座椅或后视镜的另一个极限位置，计算出各电机传感器在两个极限位置间所产生的脉冲数，即为各电机在此方向上的极限位置数据，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、位置调节操作。单片机(1)根据操作面板(8)上的调节按钮，控制驱动模块(3)，驱动座椅面的高度调节电机(11)(12)、水平调节电机(13)、座 椅靠背调节电机(14)及后视镜的上/下翻转调节电机(15)(17)、前/后摆动调节电机(16)(18)，牵引汽车座椅移动和车外两侧的后视镜转动，直到感觉最佳方位，同时各传感器(19)(20)(21)(22)(23)(24)(25)(26)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，即此时座椅和后视镜的位置数据，并存储在单片机(1)中非易失性数据存储器内。 

4、记忆/恢复功能设计。按下操作面板(8)上的存储按钮时间超过3秒，系统进入记忆状态：单片机(1)将此时座椅和后视镜的各驱动电机(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)的位置信息保存到单片机(1)的非易失性数据存储器内，则完成座椅和后视镜位置的记忆。当需要恢复以前记忆的座椅和后视镜的位置时，按下相应的存储按钮时间不超过3秒，系统将记忆的座椅和后视镜位置信息读出并与当前的座椅和后视镜位置信息比较，控制驱动模块(3)，将座椅和后视镜移动至或转至记忆的位置。 

5、硬件电路设计。见图4，车门信号(29)、车速信号(30)由两个开关表示，在车门未关或汽车行驶时断开电源供电，从而屏蔽调节电路。同样，点火开关(28)未打开时，断开了供电电源，也可屏蔽调节电路。操作面板(8)上设置的操作按钮有前座椅面升降按钮(31)、后座椅面升降按钮(32)、座椅前后滑动按钮(33)、椅背调节按钮(34)、左右后视镜选择按钮(35)、后视镜上/下翻转按钮(36)、后视镜前/后摆动按钮(37)、存储/恢复按钮1(38)、存储/恢复按钮2(39)、存储/恢复按钮3(40)。控制器(27)内部还设有故障报警器(蜂鸣器)(41)及搭铁线路(42)。 

结合附图1、图2、图3和图4说明本实用新型的工作过程： 

1、控制器安装。将控制器(27)与操作面板(8)、汽车电瓶(6)以及各 电机(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)和传感器(19)(20)(21)(22)(23)(24)(25)(26)用电缆线连接起来。 

2、测量极限位置。闭合极限位置测量开关，按一下自动测量按键，系统自动进行极限位置测量，测量完毕，打开极限位置测量开关。 

3、位置调节。驾驶员利用操作面板(8)上的各调节按钮，输入控制信号，信号通过ECU输出电机驱动信号，驱动电机，调整后视镜和座椅，以获得后视镜的最佳视野和座椅的最舒适位置。 

4、记忆操作。调整完成后，驾驶员按下操作面板(8)上某一存储按钮时间超过3秒，系统会将此时座椅和后视镜的位置数据保存到单片机(1)的非易失性数据存储器内。 

更换汽车驾驶者。重复工作过程3和4，便可完成多个座椅和后视镜位置的记忆操作。 

5、恢复操作。在需要恢复时，驾驶员按下操作面板(8)上某一选定的存储按钮时间不超过3秒，系统进入恢复状态，此时会将该存储按钮所存储的座椅和后视镜位置数据从非易失性数据存储器内读出，并控制各电机将座椅和后视镜牵引或转至记忆的位置。 

由于后视镜的视野获得与座椅位置和角度有关，所以存储的位置信息包括后视镜和座椅，是联合存储的，调用时即进行后视镜和座椅同时的调整。 

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (2)

1.驾驶员座椅与后视镜联动调节控制器，所述控制器(27)由单片机(1)、DC/DC变换器(2)、测量模块(4)和驱动模块(3)构成，这些器件和模块安装在同一块印刷电路板上；其特征在于：

所述驱动模块(3)通过电机接线端子(9)与前椅面升降调节电机(11)、后椅面升降调节电机(12)、水平调节电机(13)、座椅靠背的调节电机(14)及后视镜的上/下翻转调节电机(15)(17)、前/后摆动调节电机(16)(18)相连，各电机均采用电枢电压为12V的永磁直流电动机；

所述测量模块(4)通过传感器接线端子(10)与座椅前椅面高度霍尔传感器(19)、后椅面高度霍尔传感器(20)、座椅前后水平位置霍尔传感器(21)、座椅靠背角干簧管传感器(22)、左后视镜上/下翻角电位传感器(23)、左后视镜前/后摆动角电位传感器(24)、右后视镜上/下翻转角电位传感器(25)、右后视镜前/后摆动角电位传感器(26)相连。

2.根据权利要求1所述的驾驶员座椅与后视镜联动调节控制器，其特征在于：硬件电路中设置车门信号(29)、车速信号(30)两个开关，在车门未关或汽车行驶时断开电源供电，屏蔽调节电路。 

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