CN203093781U - 一种用于汽车座椅的智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于汽车座椅的智能控制装置，包括与座椅连接的电动机和电动机驱动电路，电动机连接有座椅调节机构，所述的电动机驱动电路与单片机相连接，座椅调节机构通过霍尔传感器与单片机相连接，单片机上还连接有按钮开关。当按下按钮开关后，单片机会控制电机的转向，从而控制座椅的运动方向。由霍尔传感器采集座椅调节机构的脉冲信号传给单片机，单片机对脉冲数进行分析，这时单片机内的计数器便可记下当前的脉冲数，从而对位置进行记忆，以便下次调节。

Description

一种用于汽车座椅的智能控制装置

技术领域

本实用型涉及汽车座椅的调节装置，尤其是一种采用单片机实现的汽车座椅智能控制装置。

背景技术

随着汽车的普及度的增加，对汽车自身的舒适性和安全性能的要求已经提升到一个很高的地位，这样，汽车内的座椅就显得很重要。近年来，日、美、欧各大汽车公司在设计轿车的过程中非常最重视的仍是乘坐的舒适性。为了不断提高轿车的乘坐舒适性，20世纪90年代以来，日、美、欧各大汽车公司比以往更加重视对人体工程学研究成果的应用。在汽车上，座椅是与人体接触最密切的部件。人们对其最基本的要求就是乘坐时要舒适。人体工程学原理，特别是计算机控制技术广泛应用以来，汽车座椅的结构就不断的得到合理改进，品质和性能也随之提高。目前，能种身材、体型和满足各种驾驶姿态的多功能座椅已在种类轿车上广泛普及。操作方便、使用灵活的电动座椅应用的也很广泛。今后，汽车座椅将是整合装饰性、舒适性、安全性于一体的智能化部件。目前，国际上最先进的汽车座椅部件的代表是礼物汽车公司沃尔沃系列的EveCar概念车汽车座椅，它采用的汽车座椅新技术包括：

（1）眼位传感器可以测定驾驶员眼睛的位置，然后据此确定、调节座椅的位置。

（2）电机将座椅自动升降到最佳高度上，为驾驶员提供能够掌握路面情况的最佳视线。

驾驶员通过键钮操纵，就可以将座椅调整到最佳的位置上，从而使得驾驶员获得最好视野，得到易于操纵方向盘、踏板、变速杆等操纵件的便利，还可以获得最舒适和最习惯的乘坐角度；乘客通过调节座椅位置，可以以最舒适的位置乘坐。通过座椅的调节，可以满足不同体型不同坐姿的驾驶员的喜好。

发明内容

本实用新型的目在于，提供一种用于汽车座椅的智能控制装置，该装置可以根据驾驶员及乘客的需要，按下相应的按钮，座椅便向相应的方向移动，从而调节座椅位置，直到驾驶员或乘客感到最舒适的位置。

为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种用于汽车座椅的智能控制装置，包括与座椅连接的电动机和电动机驱动电路，电动机连接有座椅调节机构，其特征在于，所述的电动机驱动电路与单片机相连接，座椅调节机构通过霍尔传感器与单片机相连接，单片机上还连接有按钮开关。

本实用新型的其它特点是：

所述的单片机采用飞思卡尔MC9S12XS128单片机。

所述的霍尔传感器采用SS526DT传感器。

所述的座椅调节机构包括有座椅调角器、座椅导轨和座椅升降机构。

本实用新型的用于汽车座椅的智能控制装置，当按下按钮开关后，单片机会控制电机的转向，从而控制座椅的运动方向。由霍尔传感器采集座椅调节机构的脉冲信号传给单片机，单片机对脉冲数进行分析，这时单片机内的计数器便可记下当前的脉冲数，从而对位置进行记忆，以便下次调节。

附图说明

图1为本实用新型的用于汽车座椅的智能控制装置结构示意图；

图2为H桥电路原理图；

图3为驱动电路连接原理图；

图4为电压转换接线原理图；

图5为工作流程图。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

具体实施方式

参照图1，本实施例给出一种用于汽车座椅的智能控制装置，包括与座椅连接的电动机和电动机驱动电路，电动机连接有座椅调节机构，所述的电动机驱动电路与单片机相连接，座椅调节机构通过霍尔传感器与单片机相连接，单片机上还连接有按钮开关。

电动机驱动电路采用已知的H桥电路，H桥电路可以控制电机的正反转，当按下按钮开关后，单片机便可通过H桥电路控制电机的转向，从而使座椅朝某个方向移动。

座椅调节机构包括有座椅调角器、座椅导轨和座椅升降机构，座椅调角器、座椅导轨和座椅升降机构分别可以提供两个或以上方向的调节。座椅调整方向越多，驾驶员就能更好的找到适合自己的驾驶姿态，减轻驾驶疲劳。

单片机选择飞思卡尔MC9S12XS128单片机，它是Freescale公司开发的16位单片机，由16位中央处理单（CPU12X）、128KB程序Flash（P—lash）、8KbRAM、8Kb数据Flash（D—lash）组成息肉存储器。主要功能模块包括：内部存储器、内部PLL锁相环模块、2个异步串口通讯SCT、1个串行外设接口SPI、MSCAN模块、1个8通道输入/输出比较定时器模块TIM、周期中断定时器模块PIT、16通道A/D转换模块ADC、1个8通道脉冲宽度调制模块PWM、输入/输出数字I/O口。

MC9S12XS128单片机的P0,P1,P2,P3，P4,P5,P6，P7脚作为H桥电路的输入接口，通过控制电平的高低来控制电机的正反转。

霍尔传感器采用霍尼韦尔公司生产的SS526DT传感器，SS526DT传感器内含有两个相距1.4mm的霍尔芯片，封装在热模材料内。2个锁存型霍尔可提供沿封装面方向的磁场梯度变化的速度与方向。它的供电电压可低至3.4v，高至24v，常温下耗电7.5mA，有助于电池供电，在大多数情况下，SS526DT传感器可利用现有电源供电，亦可与许多器件直接相连，无需缓冲或补偿电路。

当驾驶员或乘客需要改变座椅位置时，按下按钮开关上的各控制按键，信号经MC9S 12XS 128单片机处理后，便可控制电机以相应的方向转动，从而改变座椅的位置。安装在座椅内的霍尔传感器可以时时记录当前的座椅位置，当达到舒适的位置时，霍尔传感器便可记录下当前角度，按下存储键就可记忆此时的位置。

H桥电路原理图参照图2所示，它由2个P型场效应管Q1、Q2与2个N型场效应管Q3、Q3组成，所以它叫P-NMOS管H桥。H桥电路中的桥臂上的4个场效应管相当于四个开关，P型管在栅极为低电平时导通，高电平时关闭；N型管在栅极为高电平时导通，低电平时关闭。场效应管是电压控制型元件，栅极通过的电流几乎为“零”。正因为这个特点，在连接好电路后，控制臂1置高电平（U=VCC）、控制臂2置低电平（U=0）时，Q1、Q4关闭，Q2、Q3导通，电机左端低电平，右端高电平，设此时为电机正转。

控制臂1置低电平、控制臂2置高电平时，Q2、Q3关闭，Q1、Q4导通，电机左端高电平，右端低电平，设此时为电机反转。

当控制臂1、2均为低电平时，Q1、Q2导通，Q3、Q4关闭，电机两端均为高电平，电机不转。

当控制臂1、2均为高电平时，Q1、Q2关闭，Q3、Q4导通，电机两端均为低电平，电机也不转。

电动机驱动电路还包括有由与非门CD4011组成的栅极驱动，如图3所示，主要控制4台无刷直流电动机的走动，停止以及换向。四台电动机分别控制座椅的前后滑动、升降运动及座椅靠背的俯仰运动和靠枕的调角运动。图中只画出电动机1，控制电机1的H桥输入端连接到单片机的P5和P7口。控制电机2的H桥输入端连接到单片机的P4和P6口，控制电机3的H桥输入端连接到单片机的P1和P3口，控制电机4的H桥输入端连接到单片机的P0和P2。

参照图4，电源电路是关系到系统整体运行可靠、稳定的重要环节之一，在系统中的要求为：稳压性能好，效率高，对干扰有抑制和隔离能力，功率适应系统需要，有多级不同的电压输出。电源利用车载24V直流电源作为总的电源，经过L7805和L7812的转换，构成一个多级输出电源。输出为控制系统中所需的+5V、+12V、＋24V电源。电路中的电容C1、C3、C4主要起到滤波的作用，同时还可协助芯片可靠工作（防自激）；管D2主要起安全保护作用，防止因电源反接造成对整个系统电路的；二极管D1起隔离作用，防止主干24V电路电压突变对稳压电源响，提高芯片的稳压性能。系统中使用的L7800系列三端稳压电源，它只有三个接线端，外接很少元件就能工作，因此接线简单，使用方最大输出电流可达100mA。另外其内部还具有限流和过热保护设计，电路避免受到过载损坏。L7800可以稳定地工作在0～125℃之间，适合于该控制系统。

参照图5，当汽车启动后程序开始初始化，当按下按键1，H桥便会控制电机1正转，座椅就会向前运动，当达到适合的位置时松开按键1。当按下按键2时，电机1就会反转，座椅便会向后运动，当达到适合的位置后松开按键2。同理，按键3和4分别控制座椅的升、降运动；按键5和6分别控制靠背的俯仰运动；按键7和8控制靠枕的调角运动；按键9和10分别表示记忆和保存。

Claims (4)

1.一种用于汽车座椅的智能控制装置，包括与座椅连接的电动机和电动机驱动电路，电动机连接有座椅调节机构，其特征在于，所述的电动机驱动电路与单片机相连接，座椅调节机构通过霍尔传感器与单片机相连接，单片机上还连接有按钮开关。

2.如权利要求1所述的用于汽车座椅的智能控制装置，其特征在于，所述的单片机采用飞思卡尔MC9S12XS128单片机。

3.如权利要求1所述的用于汽车座椅的智能控制装置，其特征在于，所述的霍尔传感器采用SS526DT传感器。

4.如权利要求1所述的用于汽车座椅的智能控制装置，其特征在于，所述的座椅调节机构包括有座椅调角器、座椅导轨和座椅升降机构。

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