【導(dǎo)讀】座椅控制模塊(Seat Control Module, 簡(jiǎn)稱SCM)也叫座椅控制單元(Seat Control Unit, 簡(jiǎn)稱SCU)，為了追求極致的舒適感，智能座椅可以支持更多的座椅姿態(tài)調(diào)節(jié)，除了水平、高度、靠背常規(guī)調(diào)節(jié)，還支持旋轉(zhuǎn)、腿托、肩部、側(cè)翼等方向調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)舒適坐姿，智能座椅同時(shí)支持加熱、通風(fēng)、按摩、記憶、迎賓等功能。
傳統(tǒng)的座椅控制系統(tǒng)無(wú)法滿足人們新的需求，更安全、更舒適、智能化及健康化體驗(yàn)將成為未來(lái)智能座椅的方向。
介紹
座椅控制模塊(Seat Control Module, 簡(jiǎn)稱SCM)也叫座椅控制單元(Seat Control Unit, 簡(jiǎn)稱SCU)，為了追求極致的舒適感，智能座椅可以支持更多的座椅姿態(tài)調(diào)節(jié)，除了水平、高度、靠背常規(guī)調(diào)節(jié)，還支持旋轉(zhuǎn)、腿托、肩部、側(cè)翼等方向調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)舒適坐姿，智能座椅同時(shí)支持加熱、通風(fēng)、按摩、記憶、迎賓等功能。
為了滿足人們對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的要求，智能座椅識(shí)別到相應(yīng)的場(chǎng)景后，快速調(diào)整座椅到合適姿態(tài)。因?yàn)樽詣?dòng)駕駛領(lǐng)域日漸成熟，將催生一些全新應(yīng)用場(chǎng)景，如休閑、娛樂、社交和健康等。傳統(tǒng)的座椅控制系統(tǒng)無(wú)法滿足人們新的需求，更安全、更舒適、智能化及健康化體驗(yàn)將成為未來(lái)智能座椅的方向。
隨著SCM功能越來(lái)越豐富，這要求連接器的引腳變得更多，一些高端車型SCM連接器引腳數(shù)量甚至超過了80位。通常，SCM布置在汽車座椅下，安裝空間有限，SCM的外形尺寸受到限制，這就要求連接器向著小型化發(fā)展。隨著舒適功能越來(lái)越多，如加熱，通風(fēng)，按摩等，SCM需要驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行器也在增多，這要求連接器有更多的大功能端子可供選擇，同時(shí)還需要保證連接器的設(shè)計(jì)適合在狹窄空間內(nèi)操作，所以要符合人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)要求，例如插入力和拔出力不大于75N等。
Molex長(zhǎng)期聆聽客戶的聲音，關(guān)注行業(yè)的趨勢(shì)，結(jié)合與眾多OEM和Tier one的成功合作經(jīng)驗(yàn)，推出了適合SCM的連接器stAK50h與Stac64等，解決SCM設(shè)計(jì)中遇到的各種挑戰(zhàn)和問題。
座椅控制模塊(SCM)應(yīng)用常見功能
座椅控制模塊(SCM)
影響座椅控制模塊連接器
方案選擇的主要因素
座椅控制模塊的連接器方案是無(wú)法在設(shè)計(jì)初始的時(shí)候就能明確的，而是在SCM的硬件電路設(shè)計(jì)及軟件程序設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行的，其中影響SCM引腳數(shù)量的主要因素是以下9個(gè)方面。
1. 座椅調(diào)整電機(jī)數(shù)量
SCM的電動(dòng)機(jī)的數(shù)量取決于電動(dòng)座椅的類型，由于整車對(duì)座椅的需求不同，座椅可裝2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)或6個(gè)電機(jī)。
2. 舒適化與智能化功能配置下探
SCM在設(shè)計(jì)除座椅方向調(diào)節(jié)功能以外也會(huì)增加其它舒適化與智能化功能，如座椅記憶、座椅加熱、通風(fēng)、按摩等功能。
3. 其它應(yīng)用功能的集成
這里的其它應(yīng)用指的是座椅控制以外的功能，例如集成記憶存儲(chǔ)式后視鏡控制系統(tǒng)，兩個(gè)后視鏡各2個(gè)方向的4個(gè)電機(jī)與5個(gè)控制信號(hào)，即左右選擇、上轉(zhuǎn)、下轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)；后視鏡控制系統(tǒng)也常見集成于BCM或DCM中，每家OEM的設(shè)計(jì)原理不同，功能分配也存在差異。
4. SCM設(shè)計(jì)中車用傳感器的數(shù)量與類型
在SCM設(shè)計(jì)中對(duì)位置/溫度/速度/濕度/壓力等傳感器數(shù)量與類型的選擇也直接影響到連接器引腳的數(shù)量。
5. SCM開關(guān)信號(hào)
SCM需要接受開關(guān)信號(hào)，識(shí)別駕駛員意圖，以12向記憶座椅控制為例，開關(guān)信息包括12路座椅調(diào)節(jié)、set、M1、M2、M3共16路開關(guān)信號(hào)。
6. CAN/LIN通信線路數(shù)
SCM通常保留一路CAN(CAN高&CAN低)與兩路LIN共3個(gè)引腳。
7. 工作溫度
SCM安裝在車艙內(nèi)，工作溫度范圍：-40°C~+85°C。
8. 安裝位置
SCM常見安裝在駕駛員座椅下，開關(guān)通常安裝在左門側(cè)或座椅左側(cè)。
9. 成本
由于本設(shè)計(jì)的控制器的最終目標(biāo)是商品化、市場(chǎng)化，所以在保證滿足基本技術(shù)指標(biāo)的前提下，SCM的成本是選擇的最基本考慮因素。一般而言，同一系列的SCM其功能越多、引腳數(shù)量越多、接口越豐富則成本越高。
座椅控制模塊(SCM)基本需求
? 工作電壓：9V ~ 16V
? 工作溫度：-40℃ ~ +85℃
? LIN/CAN通訊：LIN:19.2kbps / CAN:500kbps
? 振動(dòng)等級(jí)：V1
客戶的一般需求
方案配置靈活，驅(qū)動(dòng)策略多樣
SCM根據(jù)配置設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)不同功率負(fù)載與傳輸信號(hào)：
? SCM設(shè)計(jì)常選用8~16個(gè)2.8mm端子用于控制電源、接地和I≤30A的座椅位置調(diào)節(jié)電機(jī)等大型負(fù)載。
? SCM設(shè)計(jì)常選用2~16個(gè)1.2或1.5mm端子用于控制 I≤10A的小型負(fù)載，如座椅加熱、方向盤加熱、座椅通風(fēng)、座椅按摩及駕駛座椅警示電機(jī)等。
? SCM設(shè)計(jì)常選用30~80個(gè)0.5或0.64mm端子用于I≤ 3A的傳感器等較小負(fù)載和CAN&LIN、電機(jī)控制信號(hào)傳輸及開關(guān)控制等。
方案配置靈活，驅(qū)動(dòng)策略多樣
經(jīng)濟(jì)型、舒適型、豪華型等不同級(jí)別車型根據(jù)功能選不同的SCM配置。
? SCM電路中引腳一般保持在40~110路之間, 客戶可以根據(jù)功能布局需求選擇使用一個(gè)控制器或兩到三個(gè)控制器實(shí)現(xiàn)整車座椅控制。
? 在經(jīng)濟(jì)型與舒適性的車型中SCM根據(jù)需求常配置40~70位引腳左右的方案，其中控制6到8向座椅調(diào)節(jié)及座椅記憶功能外，其它舒適性與智能性功能會(huì)根據(jù)車型需求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)增減。
? 在豪華車型中的SCM根據(jù)需求常配置70~110位引腳的方案，除了控制10到11向駕駛員座椅調(diào)節(jié)外，還可以控制后視鏡記憶與副駕座椅，其它舒適性與智能性功能，如座椅加熱/通風(fēng)/按摩、腰部支撐等功能也會(huì)根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)更新。
? SCM設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留合理范圍內(nèi)的冗余，建議10%左右，有利于未來(lái)的功能拓展。
連接器小型化需求
安裝位置多安裝在座椅底部，由于座椅底部空間有限。
? 有些豪華車型SCM在30mm左右，要求連接器高度在25mm左右。
? 連接器方向有90°與180°選擇。
? SCM受安裝位置的影響，連接器外形尺寸越小越有優(yōu)勢(shì)。
連接器集成化需求
由于SCM功能集成化程度將進(jìn)一步提高，優(yōu)勢(shì)有：
? 降低控制器成本
? 降低故障率
? 提高適用性
安裝操作簡(jiǎn)易化需求
便于SCM在狹小空間安裝，對(duì)連接器的要求如下：
? 插拔力≤75N
? IP5X防護(hù)
? 防誤操作設(shè)計(jì)
? SCM會(huì)根據(jù)功能配置會(huì)連接網(wǎng)關(guān)/車門/儀表等，獨(dú)立框口連接器更易于操作。
莫仕連接器解決方案
方案配置靈活，驅(qū)動(dòng)策略多樣
Molex stAK50h、Stac64、Mini50選用了被汽車行業(yè)廣泛接受的端子系統(tǒng)，在一套連接器內(nèi)實(shí)現(xiàn)CAN, LIN及電源的功能需求，做到了連接器標(biāo)準(zhǔn)化。
STAK50H CONNECTOR
單根端子載流能力：
2.80mm – 電流最大值: 23A
1.20mm – 電流最大值: 13.0A
0.50mm – 電流最大值: 3.0A
StAK50h 非防水，混合針，提供單品12，25，27/28，32位數(shù)，單口間可拼接，混合針組合
STAC64 CONNECTOR
單根端子載流能力：
2.80mm – 電流最大值: 30A
1.50mm – 電流最大值: 20.0A
0.64mm – 電流最大值: 6.0A
Stac64 非防水，10, 14位為混合針，8, 12, 16, 20位提供0.64mm端子，單口間可拼接
MINI50 CONNECTOR
單根端子載流能力：
1.20mm – 電流最大值: 16.0A
0.50mm – 電流最大值: 4.0A
Mini50 34，38位非防水，34位為混合針，34與38位可拼接
StAK50h與Mini50為目前汽車行業(yè)最小的端子系統(tǒng)，小型化連接器
小型化端子系統(tǒng)縮小連接器尺寸：
? 業(yè)界最小的0.50mm端子系統(tǒng)，比傳統(tǒng)的0.64mm端子小20%
? 多排PIN針布置，縮小連接器寬度，減小PCB占板面積
? 低高度版本，高度保持在11.7~25.7mm之間
人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，不同出線方向可選
? 插拔力滿足GMW3191規(guī)范，人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)讓
操作更簡(jiǎn)單
? 臥式與立式Header可選，滿足不同的安裝出線要求
? 線束端連接器可加裝出線蓋，讓線束更加整潔
? 拼接后多口可實(shí)現(xiàn)線束分區(qū)域管理
個(gè)案分析
例案一: STAK50H CONNECTOR
StAK50h
12w+12w+25w+32w
總計(jì)81路
方案優(yōu)勢(shì)：
? 集成化，端子混合化設(shè)計(jì)
? 0.5mm端子系統(tǒng)-小型化
? 5排端子設(shè)計(jì)，尺寸緊湊
? 可拼接設(shè)計(jì)
? 合理的冗余量設(shè)計(jì)
例案二: STAC64 CONNECTOR
Stac64
10w+10w+20w+20w
總計(jì)60路
方案優(yōu)勢(shì)：
? 可拼接混合端子設(shè)計(jì)
? 高度低，兩排端子設(shè)計(jì)
? 載流能力優(yōu)越
? 方案配合靈活
例案三: STAC64 + MINI50 CONNECTOR
Stac64
10w+10w+Mini50 38w
總計(jì)58路
方案優(yōu)勢(shì)：
? 可拼接混合端子設(shè)計(jì)
? 高度低
? 結(jié)合0.5mm小型化端子方案
? 載流能力優(yōu)越
? 方案配合靈活
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