一种智能座舱方向盘和座椅迎宾系统设计方案

陈文庆， 郑淳允， 任 强， 顾启清， 江凯敏， 廖冬琴

（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院， 广东 广州 511434）

1 前言

随着社会发展和生活水平的提高，人们对汽车驾乘体验的智能化要求越来越高，其中智能座舱已成为新四化下各大汽车厂商角逐的焦点。

智能座舱主打舒适和体验性，而方向盘和座椅迎宾系统将成为亮点。

智能座舱中的方向盘通常需要带电动记忆功能，在整车熄火OFF情况下，当车主开门时，方向盘会自动升到顶端上止点，方便车主上车时腿部有足够的空间可以调整位置。

智能座舱中的座椅位置通常带电动记忆功能，在整车熄火OFF情况下，当车主开门时，座椅会自动后退5cm，同时垂直下降2cm，方便车主便利性进出。

当整车点火上ON挡，则方向盘由上止点恢复到迎宾前的位置；座椅自动靠前运动和向上运动，恢复到迎宾前的位置。

如图1所示，智能座舱方向盘和座椅迎宾系统主要是由座椅控制模块SCM、信息娱乐系统AVNT和集成式车身控制模块IBCM等构成。

图1 智能座舱方向盘和座椅迎宾系统架构图

信息娱乐系统AVNT可以设置座舱迎宾功能打开与否，设置信号通过CAN总线发给座椅控制模块SCM，SCM只有在收到设置打开的情况下，才会启动座舱迎宾功能。

座椅控制模块SCM通过采集IBCM的整车电源状态信号和左前车门开启状态信号，用来判断是否需要开启座椅和方向盘迎宾功能。

当SCM判断到当前整车电源挡位处于熄火OFF挡且左前车门打开，则座舱系统进入方向盘和座椅迎宾功能：SCM驱动座椅滑轨电机向后运动5cm，同时驱动升降电机向下运动2cm；SCM驱动方向盘电机向上运动到上止点位置。

当SCM判断到当前电源挡位恢复到点火ON挡，则方向盘由最上端恢复到迎宾前的位置；座椅自动靠前运动和向上运动，恢复到迎宾前的位置。

2 AVNT交互控制逻辑

如图2所示，娱乐信息系统AVNT将用户设置座椅方向盘迎宾的状态信号通过CAN通信，发送至座椅控制模块SCM。

图2 AVNT系统的交互控制逻辑

当用户设置座椅方向盘迎宾关闭时，则SCM在电源OFF挡和左前车门打开状态下，不会进入座椅和方向盘迎宾。

当用户设置座椅方向盘迎宾打开时，则SCM在电源OFF挡和左前车门打开状态下，则进入座椅和方向盘迎宾。

进入迎宾功能时，SCM控制方向盘向上运动到上止点，控制座椅滑轨电机后移5cm，座椅升降电机向下运动2cm，方便用户上下车。

3 集成式车身控制模块IBCM系统交互控制逻辑

如图3所示，集成式车身控制模块IBCM将整车电源挡位（OFF/ACC/ON） 和左前门开启状态信号通过CAN通信，发送给座椅控制模块SCM。

图3 IBCM系统的交互控制逻辑图

在用户设置座椅方向盘迎宾打开情况下：如果SCM判断到整车电源处于熄火OFF挡和左前车门处于打开状态，则SCM开启座椅方向盘迎宾功能：控制方向盘向上运动到上硬停点，控制座椅滑轨电机后移5cm，座椅升降电机向下运动2cm，方便用户上下车。

4 座椅控制模块SCM的交互控制逻辑

如图4所示，座椅控制模块SCM可以控制座椅滑轨电机前后运动，座椅升降电机上下运动和方向盘电机向上运动。

图4 SCM系统的交互控制逻辑图

当SCM判断到当前条件满足座椅和方向盘迎宾时，SCM反向驱动座椅滑轨电机向后运动5cm，当后退距离不够5cm时，则运动到座椅后止点停止运动。

SCM反向驱动座椅升降电机向下运动2cm，当下降距离不够2cm时，则运动到座椅下止点停止运动。

SCM正向驱动方向盘升降电机向上运动到上止点，当检测到向上运动堵转时，则停止驱动。

当SCM检测到整车电源挡位恢复到ON挡时，则系统执行迎宾恢复：座椅和方向盘位置恢复到迎宾前的位置。

5 总结

智能座舱的方向盘和座椅迎宾强调的是给用户提供舒适性便利进出功能，通过滑轨电机后退，升降电机下降和方向盘上升来提供整体迎宾舒适感。

随着体验性的深入开发，迎宾距离逐渐开发成可设置化，在一些SUV车型上可以通过主机设置座椅迎宾的后退距离，进而提升舒适体验性。

对于普通车主，迎宾后退的默认距离为5cm；当车主身高偏矮小时，车主可以通过主机设置迎宾距离2～3cm，方便舒适用车。

当车主身高偏高大时，车主可以通过主机设置迎宾距离7～10cm，方便舒适用车。

对于SUV车型，其底盘通常比较高，所以座椅迎宾时的升降电机会向下降2cm，方便下车。

而对于轿车车型，其底盘通常比较低，所以座椅迎宾时的升降电机通常不会动，整车出厂时通常将其关闭。

随着汽车新四化的到来，智能座舱越来越成为各大主机厂的卖点，而座舱方向盘和座椅迎宾是整车开门时就能体验到的功能，其越来越得到重视发展，个性化和可设置化已成为其发展的趋势。