CN209955806U - 一种位置调节控制设备和座椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种位置调节控制设备和座椅。位置调节控制设备包括：控制模块的第一端组与通信模块的通信输出端组相连，控制模块的第二端组与各电机模块的监测输出端相连，控制模块的第三端组与各电机模块的第一控制输入端相连，控制模块的第四端组与各电机模块的第二控制输入端相连；通信模块用于接收位置调节信号并将位置调节信号传输至控制模块；控制模块用于基于位置调节信号和位置标识信号向电机模块发送位置控制信号；电机模块用于向控制模块传输位置标识信号，接收位置控制信号，并基于位置控制信号对待调节物进行位置调节。利用位置调节控制设备对待调节物进行调节时无需设置按键模块及对应的线束，降低了对待调节物进行调节的成本。

Description

一种位置调节控制设备和座椅

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种位置调节控制设备和座椅。

背景技术

随着科技的发展，自动控制技术得到了广泛的应用。如目前汽车中座椅的位置一般是通过安装在座椅上或汽车门板上的调节按键来调节。通过调节按键对汽车中座椅位置进行调节一般分为座椅滑道前后调节、座椅靠背前后调节和座椅上下调节。

通过传统的位置调节控制方案对待调节物进行位置调节时，是通过按键模块、多根线束、硬件的按键检测电路、控制模块和电机模块配合来实现的，即按键模块中某一方向的按键按下(如滑道向前按键被按下)，按键检测电路进行检测确定哪一方向的按键被按下，然后通过控制模块控制对应线束上的电机模块运行，使得待调节物(如座椅)执行相应方向的运动(向前运动)。

可见，现有位置调节控制方案需要按键模块、多根线束以及硬件的按键检测电路。若座椅按键模块中的调节按键安装在门板上，则又需要多根整车线束。故现有位置调节控制方案成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供的一种位置调节控制设备和座椅，有效解决了对待调节物进行位置调节控制时成本高的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种位置调节控制设备，包括：控制模块、至少一个电机模块和通信模块；

所述控制模块的第一端组与所述通信模块的通信输出端组相连，所述控制模块的第二端组与各所述电机模块的监测输出端相连，所述控制模块的第三端组与各所述电机模块的第一控制输入端相连，所述控制模块的第四端组与各所述电机模块的第二控制输入端相连；

所述通信模块用于接收位置调节信号并将所述位置调节信号传输至所述控制模块；

所述控制模块用于接收所述位置调节信号和所述电机模块传输的位置标识信号，并基于所述位置调节信号和所述位置标识信号向所述电机模块发送位置控制信号；

所述电机模块用于向所述控制模块传输位置标识信号，接收所述位置控制信号，并基于所述位置控制信号对待调节物进行位置调节。

可选的，所述电机模块包括：电机驱动子模块、霍尔信号采集子模块和电机；

所述霍尔信号采集子模块的采集输入端与所述电机的信号输出端相连，所述霍尔信号采集子模块的采集输出端与所述控制模块的第二端组中的一端相连；

所述霍尔信号采集子模块，用于将所述电机输出的霍尔信号进行幅值调整得到位置标识信号，并将所述位置标识信号传输至所述控制模块；

所述电机驱动子模块，用于接收所述控制模块传输的位置控制信号，并基于所述位置控制信号驱动所述电机对待调节物进行位置调节。

可选的，所述霍尔信号采集子模块包括：第一采样电阻和第一限流电阻；

所述第一采样电阻的一端分别与所述第一限流电阻的一端和所述电机的信号输出端相连；所述第一限流电阻的另一端与所述控制模块的第二端组中的一端相连；所述第一采样电阻的另一端接地。

可选的，所述电机驱动子模块包括：预驱单元和驱动单元；

所述预驱单元的第一预驱输入端和所述控制模块的第三端组中的一端相连，第二预驱输入端和所述控制模块的第四端组中的一端相连，第一预驱输出端与所述驱动单元的第一受控端相连，第二预驱输出端与所述驱动单元的第二受控端相连；

所述预驱单元，用于基于所述控制模块传输的位置控制信号向所述驱动单元传输驱动控制信号；

所述驱动单元，用于接收所述驱动控制信号，并基于所述驱动控制信号驱动所述电机对待调节物进行位置调节。

可选的，所述预驱单元包括双极晶体管、第二限流电阻和第三限流电阻；

所述双极晶体管的第一输入端和第二输入端分别与所述控制模块的第三端组中的一端和第四端组中的一端连接，第一输出端分别与所述第一受控端和第二限流电阻的一端相连，第二输出端分别与所述第二受控端和所述第三限流电阻的一端相连，第三输出端和第四输出端与地相连；所述第二限流电阻的另一端分别与第三限流电阻的另一端和第一电源相连；

所述双极晶体管用于根据所述位置控制信号控制所述第一输出端和所述第三输出端的导通或断开；且根据所述位置控制信号控制所述第二输出端和所述第四输出端的导通或断开；

所述驱动单元包括：双联继电器；

所述双联继电器的第一控制端和第二控制端分别与所述第一预驱输出端和所述第二预驱输出端相连，第一开关端和第二开关端分别与所述电机的第一电机端和第二电机端相连；

所述双联继电器根据所述驱动控制信号控制所述第一开关端与第二电源导通或控制所述第一开关端与第三电源导通；且根据所述驱动控制信号控制所述第二开关端与所述第二电源导通或控制所述第二开关端与第三电源导通。

可选的，所述电机模块还包括：霍尔电源子模块；

所述霍尔电源子模块的霍尔电源输出端与所述电机的电源端相连，霍尔电源控制端与所述控制模块的第五端相连，霍尔电源输入端与第四电源相连；

所述霍尔电源子模块用于基于所述霍尔电源控制端接收到的供电控制信号，控制所述霍尔电源输入端和霍尔电源输出端的导通或断开。

可选的，位置调节控制设备，还包括：堵转保护模块；

所述堵转保护模块的保护输入端与所述电机模块的电流检测端相连，保护输出端与所述控制模块的第六端相连，所述堵转保护模块用于基于所述电流检测端的电流信号向所述控制模块的第六端传输保护信号，以使所述控制模块基于所述保护信号控制所述电机模块的工作状态。

可选的，所述堵转保护模块包括：运算放大器、第二采样电阻和第四限流电阻；

所述运算放大器的第一放大输入端分别与所述电流检测端和所述第二采样电阻的一端相连，第二放大输入端分别与所述第二采样电阻的另一端和地相连，放大输出端经过所述第四限流电阻电连接至所述控制模块的第六端。

可选的，位置调节控制设备，还包括：电源管理模块和电压采集模块；

所述电源管理模块的使能端与所述通信模块的唤醒标识端相连，管理输入端与第五电源相连，第一管理输出端和第二管理输出端为所述电机模块和所述通信模块供电，第三管理输出端为所述控制模块和所述通信模块供电；

所述电压采集模块的第一电压输入端与所述第三管理输出端相连，第二电压输入端与所述第二管理输出端相连，电压控制端与所述控制模块的第七端相连；

所述电压采集模块用于根据所述第三管理输出端和所述第二管理输出端的电压信号，向所述控制模块的第七端输入电源控制信号，以使所述控制模块基于所述电源控制信号控制所述电机模块的工作状态。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种座椅，包括本实用新型实施例提供的所述的位置调节控制设备。

本实用新型实施例提供了一种位置调节控制设备和座椅，该位置调节控制设备包括了控制模块、至少一个电机模块和通信模块，控制模块分别与通信模块和至少一个电机模块连接。通信模块用于接收位置调节信号，然后将位置调节信号传输至控制模块；控制模块接收通信模块传输的位置调节信号和电机模块传输的位置标识信号，然后基于位置调节信号和位置标识信号向电机模块发送位置控制信号；电机模块基于位置控制信号对待调节物进行位置调节。利用上述技术方案实现了对待调节物的位置调节，并且该位置调节控制设备无需设置按键模块、对应按键模块的多根线束和硬件的按键检测电路，仅需通过控制模块、通信模块和至少一个电机模块即可实现对待调节物的位置调节，有效降低了对待调节物进行调节的成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种位置调节控制设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种位置调节控制设备的结构示意图；

图3a为本实用新型实施例提供的一种霍尔信号采集子模块的电路示意图；

图3b为本实用新型实施例提供的三个电机模块对应的霍尔信号采集子模块的电路示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种预驱单元的电路示意图；

图5为本实用新型提供的一种驱动单元的电路示意图；

图6为本实用新型提供的霍尔电源子模块的电路示意图；

图7为本实用新型提供的堵转保护模块的电路示意图；

图8为本实用新型提供的电源管理模块与通信模块的电路连接示意图；

图9为本实用新型实施例提供的电压采集模块的电路原理图；

图10为本实用新型提供的控制模块的电路连接示意图；

图11为本实用新型提供的传统位置调节控制设备的连接示意图；

图12为本实用新型提供的位置调节控制设备应用场景示意图；

图13为本实用新型提供的位置调节控制设备上位机调试界面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。此外，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下述各实施例中，每个实施例中同时提供了可选特征和示例，实施例中记载的各个特征可进行组合，形成多个可选方案。

图1为本实用新型实施例提供的一种位置调节控制设备的结构示意图，本实施例可适用于对待调节物进行位置调节的情况，该位置调节控制设备可以设置在待调节物上，如座椅，以实现对待调节物位置的调节。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种位置调节控制设备，包括：

控制模块11、至少一个电机模块12和通信模块13；

控制模块11的第一端组与通信模块13的通信输出端组相连，控制模块11的第二端组与各电机模块12的监测输出端相连，控制模块11的第三端组与各电机模块12的第一控制输入端相连，控制模块11的第四端组与各电机模块12的第二控制输入端相连；

通信模块13用于接收位置调节信号并将位置调节信号传输至控制模块11；

控制模块11用于接收位置调节信号和电机模块12传输的位置标识信号，并基于位置调节信号和位置标识信号向电机模块12发送位置控制信号；

电机模块12用于向控制模块11传输位置标识信号，接收位置控制信号，并基于位置控制信号对待调节物进行位置调节。

在本实施例中，该位置调节控制设备的工作原理是：通过通信模块13接收位置调节信号，然后将该位置调节信号发送至控制模块11；控制模块11接收通信模块13传输的位置调节信号和电机模块12传输的位置标识信号，然后基于位置调节信号和位置标识信号向电机模块12发送位置控制信号；电机模块12基于位置控制信号对待调节物进行位置调节。

在本实施例中，控制模块11可以理解为控制电机模块12工作的模块。通信模块13可以理解为用于接收位置调节信号以供控制模块11进行位置调节控制的模块。电机模块12可以理解为对待调节物的位置进行调节的模块。一个电机模块12可以控制待调节物的一对方向上的调节。向前移动和向后移动可以称为一对方向；向上移动和向下移动可以称为一对方向；向左移动和向右移动可以称为一对方向。不同的电机模块12可以实现待调节物不同方向上的调节。

需要注意的是，本实施例中的端组，如第一端组、第二端组和第三端组等，可以表示该端组可以包括至少一个引脚。

控制模块11和通信模块13连接时，可以通过控制模块11的第一端组和通信模块13的通信输出端组进行连接。其中，第一端组和通信输出端组中均可包括多个引脚，实现控制模块11和通信模块13间的通信。

控制模块11和电机模块12连接时，可以通过控制模块11的第二端组和各电机模块12的监测输出端相连，即控制模块11中的第二端组中的各端(即各引脚)可以分别连接至各电机模块12的监测输出端，以实现对电机模块12的监测。此外，控制模块11的第三端组和第四端组分别与各所述电机模块12的第一控制输入端和第二控制输入端连接，即控制模块11的第三端组中的各端分别连接至各电机模块12的第一控制输入端，控制模块11的第四端组中的各端分别连接至各电机模块12的第二控制输入端。控制模块11通过与第一控制输入端和第二控制输入端连接，可以向电机模块12输出位置控制信号，以实现对电机模块12的控制。

需要注意的是，各端组中所包括的端口的数量可以不作限定，本领域技术人员可以根据与该端组连接的端口的数量确定，如将端组中所包括端口的数量设置为与该端组连接的端口的数量相同。

位置调节控制设备在实现对待调节物进行位置调节时可以通过通信模块13接收位置调节信号。该位置调节信号的生成方式不作限定，本领域技术人员可以根据该位置调节控制设备的应用场景进行设定。如可以通过智能终端发送，也可以通过外接控制设备发送。

当待调节物为汽车座椅时，该位置调节信号可以由汽车中的显示设备发送，如显示设备与该通信模块13进行通信，以将位置调节信号传输至位置调节控制设备。其中，通信模块13可以为通过CAN总线实现。

通信模块13接收位置调节信号后，将该位置调节信号通过通信输出端组发送至控制模块11，该通信输出端组中可以包括至少一个端口。

控制模块11在向电机模块12输出位置控制信号前，可以接收通信模块13传输的位置调节信号和电机模块12传输的位置标识信号，此处不对位置调节信号和位置标识信号的接收顺序进行限定，只要在确定位置控制信号前获取到即可。电机模块12向控制模块11传输位置标识信号的时机也不作限定，如只要通信模块13接收到位置调节信号，电机模块12就可以实时向控制模块11发送位置标识信号。

其中，位置调节信号可以理解为用于控制待调节物位置的信号。该位置调节信号可以由使用待调节物的用户触发。位置标识信号可以理解为由电机模块12发送的用于标识当前电机转子位置的信号。可以理解的是，电机转子位置可以表征待调节物的当前位置。即位置调节信号可以表示待调节物的目标位置，位置标识信号可以标识待调节物的当前位置。控制模块11可以基于位置调节信号和位置标识信号确定出位置控制信号至各电机模块12，以使电机模块12基于该位置控制信号将待调节物移动至对应位置调节信号的目标位置处。其中，控制模块11可以包括微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)。

电机模块12接收到控制模块11传输的位置标识信号后，可以基于该位置标识信号对待调节物进行位置调节。此处不对电机模块12如何基于位置控制信号对待调节物进行位置调节进行限定。示例性的，电机模块12中可以至少包括电机和电机控制装置。电机控制装置接收到位置控制信号后可以控制电机的工作状态，从而实现对待调节物的调节。

本实施例提供了一种位置调节控制设备，该位置调节控制设备包括了控制模块、至少一个电机模块和通信模块，控制模块分别与通信模块和至少一个电机模块连接。通信模块用于接收位置调节信号，然后将位置调节信号传输至控制模块；控制模块接收通信模块传输的位置调节信号和电机模块传输的位置标识信号，然后基于位置调节信号和位置标识信号向电机模块发送位置控制信号；电机模块基于位置控制信号对待调节物进行位置调节。利用上述技术方案实现了对待调节物的位置调节，并且该位置调节控制设备无需设置按键模块、对应按键模块的多根线束和硬件的按键检测电路，仅需通过控制模块、通信模块和至少一个电机模块即可实现对待调节物的位置调节，有效降低了对待调节物进行调节的成本。

图2为本实用新型实施例提供的另一种位置调节控制设备的结构示意图。参见图2，进一步地，电机模块12包括：电机驱动子模块121、霍尔信号采集子模块122和电机123；

霍尔信号采集子模块122的采集输入端与电机123的信号输出端相连，霍尔信号采集子模块122的采集输出端与控制模块11的第二端组中的一端相连；

霍尔信号采集子模块122，用于将电机123输出的霍尔信号进行幅值调整得到位置标识信号，并将位置标识信号传输至控制模块11；

电机驱动子模块121，用于接收控制模块11传输的位置控制信号，并基于位置控制信号驱动电机123对待调节物进行位置调节。

电机驱动子模块121可以理解为驱动电机123的子模块。电机123可以为用于对待调节物的位置进行控制的器件。霍尔信号采集子模块122可以理解为用于确定位置标识信号的子模块。

电机驱动子模块121的第一端可以与控制模块11的第三端组中的一端相连，电机驱动子模块121的第二端可以与控制模块11的第四端组中的一端相连，用于接收位置控制信号。电机驱动子模块121的第三端和第四端分别与电机123的第一电机端和第二电机端相连，用于驱动电机123。

霍尔信号采集子模块122通过采集输入端与电机123的信号输出端相连，用于采集电机123输出的霍尔信号，然后对该霍尔信号进行幅值调整，以使得调整后的位置标识信号能够被控制模块11识别。

霍尔信号是由电机123内部自带的霍尔传感器输出的，霍尔传感器一端可以连接霍尔信号采集子模块122的采集输入端，以接收霍尔信号。另一端可以连接霍尔电源子模块。

其中，霍尔信号可以用于表征电机中转子的位置。霍尔信号采集子模块122进行幅值调整的具体手段不作限定，如可以通过阻容元件对霍尔信号进行幅值调整，以得到位置标识信号。

控制模块11可以对该位置标识信号进行分析得到电机123中转子当前的位置，从而基于转子位置能够得到对应的待调节物当前位置。转子的转动带动待调节物移动，基于转子位置能够确定待调节物当前位置。

该位置标识信号可以为脉冲信号，控制模块11可以确定设定周期内脉冲的个数确定待调节物当前位置。设定周期不作限定，本领域技术人员可以根据实际使用器件(如电机123)确定。

电机驱动子模块121驱动电机123对待调节物进行位置调节时，可以接收控制模块11传输的位置控制信号，然后基于该位置控制信号控制电机123转动，从而实现对待调节物的调节。

电机驱动子模块121在基于位置控制信号驱动电机123时，可以先对位置控制信号进行幅值调整，以使得调整后的位置控制信号能够对电机123的运行状态进行控制。此处不限定如何对位置控制信号进行幅值调整。

图3a为本实用新型实施例提供的一种霍尔信号采集子模块的电路示意图。

参见图3a，进一步地，霍尔信号采集子模块122包括：第一采样电阻R1和第一限流电阻R2；

第一采样电阻R1的一端分别与第一限流电阻R2的一端和电机123的信号输出端相连；第一限流电阻R2的另一端与控制模块11的第二端组中的一端相连；第一采样电阻R1的另一端接地。

霍尔信号采集子模块122中的第一采样电阻R1可以用于调节传输至控制模块11的第二端组中的一端的电压值，以便于供控制模块11进行检测。第一限流电阻R2可以限制流经控制模块11的电流，以实现对控制模块11的保护。第一采样电阻R1的另一端可以接地GND。

图3b为本实用新型实施例提供的三个电机模块对应的霍尔信号采集子模块的电路示意图；参见图3b，第一采集电阻R356与第二采集电阻R340的连接端、第三采集电阻R358与第四采集电阻R348的连接端、第五采集电阻R359和第六采集电阻R350的连接端可以分别连接一个电机123，实现对应电机的霍尔信号的采集，以确定对应电机123的转子位置。

其中，第一采集电容C322、第二采集电容C325和第三采集电容C326可以为滤波电容。第一采集电阻R356、第三采集电阻R358和第五采集电阻R359可以为限流电阻。第二采集电阻R340、第四采集电阻R348和第六采集电阻R350可以为采样电阻。

第一采集电容C322和第一采集电阻R356的连接端、第二采集电容C325和第三采集电阻R358的连接端和第三采集电容C326与第五采集电阻R359的连接端分别连接至控制模块11的第二端组中任一个端口。

进一步地，电机驱动子模块121包括：预驱单元和驱动单元；

预驱单元的第一预驱输入端和控制模块11的第三端组中的一端相连，第二预驱输入端和控制模块11的第四端组中的一端相连，第一预驱输出端与驱动单元的第一受控端相连，第二预驱输出端与驱动单元的第二受控端相连；

预驱单元，用于基于控制模块11传输的位置控制信号向驱动单元传输驱动控制信号；

驱动单元，用于接收驱动控制信号，并基于驱动控制信号驱动电机123对待调节物进行位置调节。

电机驱动子模块121驱动电机123对待调节物进行位置控制时，可以先通过预驱单元进行电压调节，以通过调节后的电压对驱动单元进行控制。进行电压调节的手段不作限定，如可以根据阻容元件或晶体管等器件实现。

图4为本实用新型实施例提供的一种预驱单元的电路示意图；参见图4，进一步地，预驱单元包括双极晶体管Q501、第二限流电阻R527和第三限流电阻R528；

双极晶体管Q501的第一输入端Y1和第二输入端Y2分别与控制模块11的第三端组中的一端和第四端组中的一端连接，第一输出端Q1分别与第一受控端和第二限流电阻R527的一端相连，第二输出端Q2分别与第二受控端和第三限流电阻R528的一端相连，第三输出端和第四输出端与地GND相连；第二限流电阻R527的另一端分别与第三限流电阻R528的另一端和第一电源12VR相连。

双极晶体管Q501用于根据位置控制信号控制第一输出端Q1和第三输出端的导通或断开；且根据位置控制信号控制第二输出端Q2和第四输出端的导通或断开。

一个电机模块12对待调节物进行位置调节时可以实现一对方向的调节。故，预驱单元可以包括双极晶体管Q501，以实现对一对方向的调节。

双极晶体管Q501可以通过第一输入端Y1和控制模块11的第三端组中的一端连接，第二输入端Y2可以与控制模块11的第四端组中的一端连接，用于接收控制模块11传输的位置控制信号。第一输入端Y1和第二输入端Y2具体连接至第三端组和第四端组的哪一端不作限定，只要各电机模块12的第一控制输入端和第二控制输入端均连接至不同的端口，实现独立控制即可。

控制模块11向电机模块12传输位置控制信号时，可以将位置控制信号传输至预驱单元的双极晶体管Q501的第一输入端Y1和第二输入端Y2，以实现对待调节物一对方向的调节。如，通过控制第一输入端Y1实现对向前调节，通过第二输入端Y2实现向后调节。

位置控制信号中可以包括一对信号，以分别控制双极晶体管Q501的第一输入端Y1和第二输入端Y2。

双极晶体管Q501接收到位置控制信号后，可以控制第一输出端Q1和第二输出端Q2的连通状态，以为驱动单元输出驱动控制信号。此外，第一输出端Q1和第二输出端Q2可以分别连接第二限流电阻R527和第三限流电阻R528，以控制第一输出端Q1和第二输出端Q2的电流。

参见图4，位置控制信号可以包括座椅向前控制信号和座椅向后控制信号，座椅向前控制信号经第一输入端Y1输入，座椅向后控制信号经第二输入端Y2输入。双极晶体管Q501接收位置控制信号后，可以控制第一输出端Q1和第二输出端Q2的导通状态，从而控制第一输出端Q1和第二输出端Q2输出的电压值。如当座椅向前控制信号的电压大于晶体管Q101导通电压时，第一输出端Q1与地GND连接；否则，第一输出端Q1经过第二限流电阻R527与第一电源12VR相连。其中，第一电源12VR的具体数值不作限定。

可以理解的是，当需要对多个电机123进行控制时，可以设置多电机模块12，相应的对应多个预驱单元。一个预驱单元可以实现一对方向的调节。

图5为本实用新型提供的一种驱动单元的电路示意图；参见图5，进一步地，驱动单元包括：双联继电器K501；

双联继电器K501的第一控制端L1a和第二控制端L2a分别与第一预驱输出端和第二预驱输出端相连，第一开关端K1a和第二开关端K2a分别与电机123的第一电机端和第二电机端相连；

双联继电器K501根据驱动控制信号控制第一开关端K1a与第二电源MGND导通或控制第一开关端K1a与第三电源VBAT导通；且根据所述驱动控制信号控制第二开关端K1a与第二电源MGND的导通或控制第二开关端K1a与第三电源VBAT导通。

其中，双联继电器K501可以理解为具有两个继电器的器件。该双联继电器K501可以实现汽车上的电机123的控制。一个双联继电器K501可以连接一个电机123。

驱动单元接收驱动控制信号后，可以通过双联继电器K501将驱动控制信号转换为能够驱动电机123的信号，从而控制电机123对待调节物进行位置调节。如控制电机123正转或反转，以实现一对方向上的调节。其中，电机123的第一电机端和第二电机端可以认为是电机123的控制端，以控制电机123转动。

双联继电器K501的第一控制端L1a和第二控制端L2a分别连接至第一预驱输出端和第二预驱输出端，以接收驱动控制信号，驱动控制信号用于控制双联继电器K501中第一线圈L1或第二线圈L2，从而控制第一开关端K1a与第二电源MGND导通或控制第一开关端K1a与第三电源VBAT导通；并控制第二开关端K2a与第二电源MGND导通或控制第二开关端K2a与第三电源VBAT导通。

示例性的，当第二控制端L2a输入低电压信号时，第二线圈L2通电，第二开关端K2a连接至第三电源VBAT，从而形成闭合回路。

需要注意的是，第二电源MGND和第三电源VBAT的具体数值不作限定，只要保证第二电源MGND和第三电源VBAT能够驱动电机M转动即可，如第三电源VBAT可以是电机123的驱动电源。其中，第二电源MGND可以为地GND，也可以经过堵转保护模块与地GND相连。

此外，第一线圈L1一端可以作为第一控制端L1a，另一端可以连接第一电源12VR；第二线圈L2的一端可以作为第二控制端L2a，另一端可以连接第一电源12VR。

进一步地，电机模块12还包括：霍尔电源子模块；

霍尔电源子模块的霍尔电源输出端与电机123的电源端相连，霍尔电源控制端与控制模块11的第五端相连，霍尔电源输入端与第四电源相连；

霍尔电源子模块用于基于霍尔电源控制端接收到的供电控制信号，控制霍尔电源输入端和霍尔电源输出端的导通或断开。

电机模块12还可以包括霍尔电源子模块，以通过霍尔电源子模块为电机123的霍尔传感器供电，如霍尔电源输出端与霍尔传感器的另一端相连。

此外，霍尔电源子模块的供电控制可以由控制模块11控制，如将霍尔电源控制端与控制模块11的第五端相连。霍尔电源子模块基于控制模块11传输的供电控制信号能够控制霍尔电源输入端和霍尔电源输出端的导通或断开，以控制是否为电机123供电。

本实施例中的霍尔电源子模块可以包括三极管和金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，三极管的一端与金氧半场效晶体管的受控端相连，三极管的受控端与控制模块11第五端相连，金氧半场效晶体管的第一端与第四电源相连，金氧半场效晶体管的第二端与电机123的电源端相连。

图6为本实用新型提供的霍尔电源子模块的电路示意图。参见图6，该霍尔电源子模块可以包括金氧半场效晶体管Q404和三极管Q403，金氧半场效晶体管Q404的第一端与第四电源12V相连，三极管Q403在控制模块11的控制下，实现对金氧半场效晶体管Q404的控制，使得金氧半场效晶体管Q404的第二端为电机123供电。

电阻R404和电阻R419可以为分压电阻，电阻R404的一端分别和电阻R419的一端和三极管Q403的受控端相连，用于为三极管Q403提供驱动电压。电阻R404的另一端与控制模块11的第五端相连。

当三极管Q403导通后，地GND通过电阻R423连接至金氧半场效晶体管Q404的受控端，从而控制金氧半场效晶体管Q404的第一端和第二端的连通状态。电阻R423为限流电阻。金氧半场效晶体管Q404的第二端可以经过防反接二极管与电机123的电源端相连，即二极管D403的阴极为电机123供电。

进一步地，位置调节控制设备，还包括：堵转保护模块；

堵转保护模块的保护输入端与电机模块12的电流检测端相连，保护输出端与控制模块11的第六端相连，堵转保护模块用于基于电流检测端的电流信号向控制模块11的第六端传输保护信号，以使控制模块11基于保护信号控制所述电机模块12的工作状态。

其中，控制模块11基于保护信号控制电机模块12的工作状态可以包括控制模块11基于保护信号确定是否向电机模块12发送位置调节信号。如控制位置调节信号的具体内容，以控制电机模块12是否进行位置调节。

堵转保护模块可以理解为对位置调节控制设备进行保护的模块。堵转保护模块可以用于控制待调节物调节极限。如，堵转保护模块可以避免电机运动到机械挡点，从而避免了位置调节控制设备中产生大电流。

堵转保护模块在进行堵转保护时，可以通过保护输入端与电机模块12的电流检测端连接。电机模块12的电流检测端可以用于检测电机模块12工作时的电流。堵转保护模块基于检测电流检测端的电流信号，向控制模块11传输保护信号。保护信号的具体数值可以根据电流检测端的电流决定。

保护信号的具体数值不作限定，只有能够使控制模块11识别即可。如当保护信号为0V时，控制模块11可以向电机模块12发送位置调节信号；当保护信号为2V时，控制模块11可以停止向电机模块12发送位置调节信号。

可以理解的是，当电机模块12中包括电机时，堵转保护模块可以连接至电机所在回路，即电流检测端可以设置在电机所在回路。如将电流检测端与第二电源MGND相连。

图7为本实用新型提供的堵转保护模块的电路示意图，参见图7，进一步地，堵转保护模块包括：运算放大器U501、第二采样电阻R518和第四限流电阻R521；

运算放大器U501的第一放大输入端IN+分别与电流检测端LJ和第二采样电阻R518的一端相连，第二放大输入端IN-分别与第二采样电阻R518的另一端和地GND相连，放大输出端OUT经过第四限流电阻R521电连接至控制模块11的第六端。

运算放大器U501第一放大器输入端IN+和第二放大输入端IN-，用于检测第二采样电阻R518上的压差，放大后通过放大输出端OUT传输至控制模块11的第六端。当发送至第六端的保护信号的幅值大于一定值时，控制模块11可以停止向电机模块12传输位置调节信号。一定值不作限定。电容C502可以为滤波电容。运算放大器U501的放大输出端OUT连接至第四限流电阻R521的一端，第四限流电阻R521的另一端连接控制模块11的第六端。

运算放大器U501的供电电源不作限定，可以根据具体选型确定。本实施例以运算放大器U501供电电源为5V为例。

以运算放大器U501的放大倍数为50倍为例，假设电机堵转时的堵转电流约20A，第二采样电阻R518(假设阻值为2mΩ)的电压差约为0.04V，经过运算放大器U501后电压值约为2V，向控制模块11第六端输出的电压约为2V。控制模块11检测到保护信号为2V后，判定电机堵转，停止向电机模块12发送位置控制信号。

可以理解的是，通过堵转保护模块可以检测到待调节物移动至机械挡点后，记录软止点位置，当待调整物再次运动到该软止点位置或距离该软止点位置设定距离时，实现堵转保护。设定距离不作限定。

进一步地，位置调节控制设备，还包括：电源管理模块；

电源管理模块的使能端与通信模块13的唤醒标识端相连，管理输入端与第五电源相连，第一管理输出端和第二管理输出端为电机模块12和通信模块13供电，第三管理输出端为控制模块11和通信模块13供电。

电源管理模块可以理解为向位置调节控制设备中各器件进行供电的模块。使能端可以理解为控制电源管理模块工作的控制端。当使能端接收到使能信号后，电源管理模块可以启动工作。使能信号的具体数值不作限定，可以根据具体电路设计进行确定。

电源管理模块的使能端由通信模块13的唤醒标识端控制。唤醒标识端可以理解为通信模块13被唤醒的标识端，即通信模块13开始工作的标识端。当通信模块13工作时，唤醒标识端可以向使能端发送使能信号，使得电源管理模块为位置调节控制设备供电。

电源管理模块的管理输入端与第五电源相连，电源管理模块对第五电源进行调整后分别从第一管理输出端、第二管理输出端和第三管理输出端输出调整后的电源，以为电机模块12、通信模块13和控制模块11供电。对第五电源进行调整的手段不作限定，如可以通过整流管实现，也可以通过电压转换芯片实现。

需要注意的是，第一电源12VR、第二电源MGND、第三电源VBAT、第四电源12V和第五电源的具体数值不作限定，可以根据具体连接器件及需要实现的功能进行设定。

示例性的，电源管理模块可以包括第一调压管、第二调压管和电压转换单元；

第一调压管的第一端分别和第二调压管的第一端和第五电源相连，第二调压管的第二端和第一调压管的第二端可以为电机模块12和通信模块13供电。第二调压管的第二端可以连接至电压转换单元的转换输入端，以进一步对经过第二调压管的电压进行调整。电压转换单元的转换输出端为控制模块11和通信模块13供电。

图8为本实用新型提供的电源管理模块与通信模块的电路连接示意图；参见图8，电源管理模块的使能端PEN通过限流电阻R214与通信模块13的唤醒标识端INH相连，管理输入端GR与第五电源KL30相连，第一管理输出端G1输出第一电源12VR，实现对电机模块12供电。如，向电机模块12中的双联继电器供电。第二管理输出端G2输出第四电源12V，实现对电机模块12和通信模块13供电。如，对电机模块12中的霍尔电源子模块供电。第三管理输出端G3输出第六电源5V，为控制模块11和通信模块13供电。

第一管理输出端G1输出的第一电源12VR为第五电源KL30经过第一调压管D204调压后得到。第四电源12V为第五电源KL30经过第二调压管D202调压后得到。第六电源5V为经过电压转换单元U204进行电压转换后得到。

瞬态抑制二极管TVS201可以用于吸收瞬态高脉冲，第一电源滤波电容C202可以实现滤波。第一电源电解电容C204可以用于储能。电源限流电阻R214可以用于限制流经电压转换单元的电流。电源下拉电阻R222为下拉电阻。第二电源滤波电容C213可以实现对第六电源5V的滤波，第二电源电解电容C214可以用于对第六电源5V进行储能。

通信滤波电容C203为通信模块13中的滤波电容。通信模块13中的其余阻容元件可以认为根据通信模块13具体使用的器件确定，此处不作限定。

通信模块13的通信输入端组包括第一通信输入引脚CANH和第二通信输入引脚CANL，通信输入端组与外部装置连接，以接收位置调节信号，然后将接收到的位置调节信号经过收发器(如CAN收发器)U202从通信输出端组输出至控制模块11的第一端组，通信输出端组包括：第一输出引脚TXD和第二输出引脚RXD。此外，通信模块13还可以包括通信使能端TEN，控制模块11可以向通信使能端TEN输出控制信号，控制通信模块13工作状态。

通信模块13可以通过通信输出端组与通信模块13的第一端组连接，通过通信使能端TEN与控制模块11相应端口连接。

进一步地，位置调节控制设备，还包括：电压采集模块；

电压采集模块的第一电压输入端与第三管理输出端相连，第二电压输入端与第二管理输出端相连，电压控制端与控制模块11的第七端相连；

电压采集模块用于根据第三管理输出端和第二管理输出端的电压信号控制，向所述控制模块的第七端输入电源控制信号，以使控制模块11基于电源控制信号控制所述电机模块12的工作状态。

其中，控制模块11基于电源控制信号控制所述电机模块12的工作状态可以包括控制模块11基于电源控制信号确定是否向电机模块12发送位置调节信号。如控制发送的位置调节信号的具体内容，以控制电机模块12是否进行位置调节。

电压采集模块可以用于判定位置调节控制设备中各电源是否处于标准范围。当存在电源不处于标准范围时，控制模块11可以不向电机模块12发送位置控制信号。

示例性的，电压采集模块的第一电压输入端连接第三管理输出端，第二电压输出端连接第二管理输出端，以实现对第四电源12V的检测。检测后通过电压控制端向控制模块11的第七端反馈检测结果。

电压采集模块基于第三管理输出端和第二管理输出端的电压信号，向控制模块11第七输出端输入电源控制信号。此处不对如何基于第三管理输出端和第二管理输出端的电压信号控制电源控制信号的手段进行限定，如可以通过晶体管和阻容元件实现。控制模块11接收到电源控制信号后可以基于电源控制信号的数值确定是否向电机模块12发送位置调节信号。

图9为本实用新型实施例提供的电压采集模块的电路原理图。参见图9，电压采集模块可以包括双偏置电阻晶体管Q202、第一采集限流电阻R238、第一采集分压电阻R229、第二采集分压电阻R228、第二采集限流电阻R225、第一采集滤波电容C217和第二采集滤波电容C218。

双偏置电阻晶体管Q202的第一端P1经过第一采集限流电阻R238电连接至第三管理输出端，双偏置电阻晶体管Q202的第二端P2连接至第二管理输出端和第二采集滤波电容C218的一端。双偏置电阻晶体管Q202的输出端P3连接至第一采集分压电阻R229的一端，第一采集分压电阻R229的另一端分别连接至第二采集限流电阻R225的一端和第二采集分压电阻R228的一端。第二采集分压电阻R228的另一端连接至第一采集滤波电容C217的一端，第一采集滤波电容C217的另一端连接至第二采集限流电阻R225的另一端和控制模块11的第七端。

参见图9，当第三管理输出端输出的第六电源5V满足对应幅值要求时，对应双偏置电阻晶体管Q202的第一端P1的晶体管导通，对应双偏置电阻晶体管Q202的第二端P2的晶体管在第四电源12V满足对应幅值要求时导通，从而第四电源12V经过第一采集分压电阻R229和第二采集分压电阻R228分压后，经过第二采集限流电阻R225传输至控制模块11的第七端，以实现对相应电源的检测。

图10为本实用新型提供的控制模块的电路连接示意图。参见图10，图10中包括了第一端组、第二端组、第三端组、第四端组、第五端I_S_HALL_OUT、第六端I_A_HSIS_IN和第七端I_A_KL30_IN。

其中，第一端组包括第一引脚I_S_RX_CAN和第二引脚I_S_TX_CAN；第二端组可以包括第三引脚I_A_HALLB_IN、第四引脚I_A_HALLCR_IN和第五引脚I_A_HALLS_IN；第三端组包括第六引脚I_S_SEATF_OUT、第七引脚I_S_BACKF_OUT和第八引脚I_S_CRUP_OUT。第四端组包括第九引脚I_S_SEATB_OUT、第十引脚I_S_BACKB_OUT和第十一引脚I_S_CRDOWN_OUT。

控制模块11第十二引脚I_S_CANEN_OUT可以与通信模块13的通信使能端TEN相连。

以位置调节控制设备应用至汽车座椅的场景对本实用新型进行示例性的描述：

本实用新型公开的位置调节控制设备可以认为是一种座椅位置调节控制系统，即通过虚拟按键来实现座椅位置调节。如在汽车的大屏上有座椅位置调节虚拟按键，用户操作虚拟按键(如滑道向前虚拟按键被按下)，大屏将对应的座椅调节信息通过CAN网络传递给控制模块，控制模块驱动电机实现座椅的运行(座椅向前运动)；此外，大屏可将座椅多个方向的目标位置(0-100)同时发送给控制模块，实现多个方向的同时运行，操作更加便捷，座椅更加智能化。

目标位置的输入形式不作限定，如可以在大屏上通过进度条的形式调节，也可直接将各方向的位置进行比例划分，通过输入位置标识确定目标位置。该位置标识可以用数字表示。

本实用新型在实现多方向联动时，可以由控制模块控制多个电机分别运行实现。

图11为本实用新型提供的传统位置调节控制设备的连接示意图，参见图11，传统位置调节控制设备需要至少设置有按键模块21、多根线束22、控制模块23、电机模块24和通信模块25；而本申请无需设置按键模块21，相比于传统位置调节控制设备而言减少了线束的使用量。通过通信模块实现位置调节信号的接收。

本实用新型的位置调节控制设备可以包括控制模块、电源管理模块、电压采集模块、通信模块、电机模块和堵转保护模块；电机模块包括霍尔电源子模块、霍尔信号采集子模块和电机驱动子模块。

电源管理模块：一路给电机模块中的继电器线圈供电，一路经电源管理芯片如电压转换单元U204得到稳定5V给控制模块供电；

电压采集模块：可以准确采集到对应电机模块中车载电池的电压，当电压在9-16V时，位置调节控制模块可正常工作；当电压低于9V或高于16V时，停止电机驱动，9V和16V仅为示例，此处不作限定。

霍尔电源子模块由电源管理模块的一路电经晶体管得到约12V的电，给电机霍尔芯片供电；需要注意的是，本实用新型中的各电源的具体数值仅为示例，不构成对电源的限定。

霍尔信号采集子模块：在电机运动过程中需实时采集霍尔信号，用于获取座椅的位置；

电机驱动子模块：当接收到大屏发送的位置调节信号时，经CAN通信，传递给控制模块，控制模块基于位置调节信号输出位置控制信号，电机驱动子模块基于位置控制信号驱动电机运行；

堵转保护模块：当电机运行到机械挡点时，会产生大电流且此时霍尔信号位置不变，位置调节控制设备认为电机堵转，停止电机运行。

图12为本实用新型提供的位置调节控制设备应用场景示意图。参见图12，显示设备41可以为车载屏幕，显示设备可以对座椅411进行显示，并包括座椅向后调节按键412、座椅向前调节按键413、座垫向上调节按键414、座垫向下调节按键415、靠背向前调节按键416和靠背向后调节按键417。此外，座椅向后调节按键412、座椅向前调节按键413、座垫向上调节按键414、座垫向下调节按键415、靠背向前调节按键416和靠背向后调节按键417上还可以有标识信息用于提示用户操作，标识信息可以分别为：滑道向后，位置减少，最小位置0、滑道向前，位置增大，最大位置100、座垫向上，位置增大，最大位置100、座垫向下，位置减少，最小位置0、靠背向前，位置减少，最小位置0和靠背向后，位置增加，最大位置100。

显示设备41可以通过CAN总线与位置调节控制设备42进行通信，如向位置调节控制设备42的通信模块13发送位置调节信号。

图13为本实用新型提供的位置调节控制设备上位机调试界面示意图。参见图13，位置调节信号发送窗口51可以向通信模块13发送位置调节信号。

此外，本实施例还提供了一种座椅，该座椅包括本实施例中的位置调节控制设备。

本实用新型实施例提供的座椅包括本实施例的位置调节控制设备，该座椅具备与位置调节控制设备类似的实现原理和技术效果，此处不再赘述。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种位置调节控制设备，其特征在于，包括：控制模块、至少一个电机模块和通信模块；

所述控制模块的第一端组与所述通信模块的通信输出端组相连，所述控制模块的第二端组与各所述电机模块的监测输出端相连，所述控制模块的第三端组与各所述电机模块的第一控制输入端相连，所述控制模块的第四端组与各所述电机模块的第二控制输入端相连；

所述通信模块用于接收位置调节信号并将所述位置调节信号传输至所述控制模块；

所述控制模块用于接收所述位置调节信号和所述电机模块传输的位置标识信号，并基于所述位置调节信号和所述位置标识信号向所述电机模块发送位置控制信号；

所述电机模块用于向所述控制模块传输位置标识信号，接收所述位置控制信号，并基于所述位置控制信号对待调节物进行位置调节。

2.根据权利要求1所述的位置调节控制设备，其特征在于，所述电机模块包括：电机驱动子模块、霍尔信号采集子模块和电机；

所述霍尔信号采集子模块的采集输入端与所述电机的信号输出端相连，所述霍尔信号采集子模块的采集输出端与所述控制模块的第二端组中的一端相连；

所述霍尔信号采集子模块，用于将所述电机输出的霍尔信号进行幅值调整得到位置标识信号，并将所述位置标识信号传输至所述控制模块；

所述电机驱动子模块，用于接收所述控制模块传输的位置控制信号，并基于所述位置控制信号驱动所述电机对待调节物进行位置调节。

3.根据权利要求2所述的位置调节控制设备，其特征在于，所述霍尔信号采集子模块包括：第一采样电阻和第一限流电阻；

所述第一采样电阻的一端分别与所述第一限流电阻的一端和所述电机的信号输出端相连；所述第一限流电阻的另一端与所述控制模块的第二端组中的一端相连；所述第一采样电阻的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的位置调节控制设备，其特征在于，所述电机驱动子模块包括：预驱单元和驱动单元；

所述预驱单元的第一预驱输入端和所述控制模块的第三端组中的一端相连，第二预驱输入端和所述控制模块的第四端组中的一端相连，第一预驱输出端与所述驱动单元的第一受控端相连，第二预驱输出端与所述驱动单元的第二受控端相连；

所述预驱单元，用于基于所述控制模块传输的位置控制信号向所述驱动单元传输驱动控制信号；

所述驱动单元，用于接收所述驱动控制信号，并基于所述驱动控制信号驱动所述电机对待调节物进行位置调节。

5.根据权利要求4所述的位置调节控制设备，其特征在于，所述预驱单元包括双极晶体管、第二限流电阻和第三限流电阻；

所述双极晶体管的第一输入端和第二输入端分别与所述控制模块的第三端组中的一端和第四端组中的一端连接，第一输出端分别与所述第一受控端和第二限流电阻的一端相连，第二输出端分别与所述第二受控端和所述第三限流电阻的一端相连，第三输出端和第四输出端与地相连；所述第二限流电阻的另一端分别与第三限流电阻的另一端和第一电源相连；

所述双极晶体管用于根据所述位置控制信号控制所述第一输出端和所述第三输出端的导通或断开；且根据所述位置控制信号控制所述第二输出端和所述第四输出端的导通或断开；

所述驱动单元包括：双联继电器；

所述双联继电器的第一控制端和第二控制端分别与所述第一预驱输出端和所述第二预驱输出端相连，第一开关端和第二开关端分别与所述电机的第一电机端和第二电机端相连；

所述双联继电器根据所述驱动控制信号控制所述第一开关端与第二电源导通或控制所述第一开关端与第三电源导通；且根据所述驱动控制信号控制所述第二开关端与所述第二电源导通或控制所述第二开关端与第三电源导通。

6.根据权利要求2所述的位置调节控制设备，其特征在于，所述电机模块还包括：霍尔电源子模块；

所述霍尔电源子模块的霍尔电源输出端与所述电机的电源端相连，霍尔电源控制端与所述控制模块的第五端相连，霍尔电源输入端与第四电源相连；

所述霍尔电源子模块用于基于所述霍尔电源控制端接收到的供电控制信号，控制所述霍尔电源输入端和霍尔电源输出端的导通或断开。

7.根据权利要求1所述的位置调节控制设备，其特征在于，还包括：堵转保护模块；

所述堵转保护模块的保护输入端与所述电机模块的电流检测端相连，保护输出端与所述控制模块的第六端相连，所述堵转保护模块用于基于所述电流检测端的电流信号向所述控制模块的第六端传输保护信号，以使所述控制模块基于所述保护信号控制所述电机模块的工作状态。

8.根据权利要求7所述的位置调节控制设备，其特征在于，所述堵转保护模块包括：运算放大器、第二采样电阻和第四限流电阻；

所述运算放大器的第一放大输入端分别与所述电流检测端和所述第二采样电阻的一端相连，第二放大输入端分别与所述第二采样电阻的另一端和地相连，放大输出端经过所述第四限流电阻电连接至所述控制模块的第六端。

9.根据权利要求1所述的位置调节控制设备，其特征在于，还包括：电源管理模块和电压采集模块；

所述电源管理模块的使能端与所述通信模块的唤醒标识端相连，管理输入端与第五电源相连，第一管理输出端和第二管理输出端为所述电机模块和所述通信模块供电，第三管理输出端为所述控制模块和所述通信模块供电；

所述电压采集模块的第一电压输入端与所述第三管理输出端相连，第二电压输入端与所述第二管理输出端相连，电压控制端与所述控制模块的第七端相连；

所述电压采集模块用于根据所述第三管理输出端和所述第二管理输出端的电压信号，向所述控制模块的第七端输入电源控制信号，以使所述控制模块基于所述电源控制信号控制所述电机模块的工作状态。

10.一种座椅，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的位置调节控制设备。

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