專利名稱：一種汽車座椅試驗(yàn)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車零部件性能檢測領(lǐng)域，具體涉及ー種座椅顛簸蠕動(dòng)試驗(yàn)控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，汽車座椅是汽車必不可少的零部件之一，也是汽車與駕乘人員接觸最緊密的部件，人們在駕駛和乘坐汽車時(shí) ，汽車座椅承載著我們身體的重量，使我們感到舒適與安全，因此座椅的舒適程度直接影響到汽車整體的舒適性能。汽車座椅在設(shè)計(jì)安裝到汽車上之前，需要對其性能進(jìn)行檢驗(yàn)和檢測，主要包括耐久度和使用壽命等方面，現(xiàn)有的檢測設(shè)備大都結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能有效模擬使用狀態(tài)，不能對耐久度和使用壽命等方面進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)ー種模擬汽車座椅的上下顛簸動(dòng)作和模擬人的臀部坐在座椅上蠕動(dòng)動(dòng)作兩個(gè)方面的檢測，從而測試出汽車座椅的耐久性以及安全性的系統(tǒng)及其方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為ー種座椅試驗(yàn)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括動(dòng)作輸入單元、控制單元、第一動(dòng)作單元和第二動(dòng)作單元，所述的動(dòng)作輸入單元設(shè)有人機(jī)顯示界面井向控制單元輸入控制命令，所述的控制単元分別向第一、ニ動(dòng)作單元輸入控制命令，所述的第一控制單元包括固定被試驗(yàn)座椅的夾具以及其內(nèi)部的伺服閥，所述的第二控制單元包括固定于被試驗(yàn)座椅上方的模擬臀以及其內(nèi)部的伺服電機(jī)。所述的控制単元為英飛凌XC888單片機(jī)。所述的第一動(dòng)作單元的接收控制單元的控制命令經(jīng)由轉(zhuǎn)換電路輸出相應(yīng)電流控制伺服閥伸縮頻率。所述的第二動(dòng)作單元的接收控制單元的控制命令經(jīng)由光耦與ニ極管電容隔離電路輸出相應(yīng)電機(jī)脈沖信號(hào)和方向信號(hào)控制實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的停轉(zhuǎn)以及正反轉(zhuǎn)。利用座椅試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法步驟I、上電，動(dòng)作輸入單元和控制單元系統(tǒng)初始化；步驟2、按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑趧?dòng)作輸入?yún)g元的人機(jī)顯示界面相應(yīng)位置輸入合適的試驗(yàn)參數(shù)；步驟3、動(dòng)作輸入?yún)g元確認(rèn)參數(shù)是否輸入正確，如果不正確重新輸入，如果正確進(jìn)入下ー步；步驟4、控制單元接收試驗(yàn)參數(shù)，并開中斷，允許串ロ通訊中斷打開，設(shè)定相應(yīng)的波特率；步驟5、控制單元接收到數(shù)據(jù)并開了中斷，程序進(jìn)入中斷；步驟6、控制單元對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理；
步驟7、控制單元輸出控制命令并由第一動(dòng)作單元和第二動(dòng)作單元執(zhí)行。所述的步驟6是將數(shù)據(jù)全部存入緩存區(qū)，如果不是繼續(xù)接收；如果是進(jìn)入下一歩驟；數(shù)據(jù)緩存SBUFF已滿，先判斷頭文件是否為與通訊協(xié)議中預(yù)定的頭相符，如果不相符，此組數(shù)據(jù)放棄掉，如果相符就開始，按順序讀取SBUFF中的數(shù)據(jù)；將讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)相加后的值與最后一位是否相符，如果不是那就是數(shù)據(jù)發(fā)送有誤，此組數(shù)據(jù)放棄，否定回復(fù)；如果是，此組數(shù)據(jù)為正確的傳輸?shù)?，肯定回?fù)，并進(jìn)入下一步驟；進(jìn)入主函數(shù)，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換為控制相應(yīng)的數(shù)值，帶入算法中，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，試驗(yàn)便捷，并利用其方法能夠可以對座椅進(jìn)行顛簸和蠕兩個(gè)動(dòng)作下的循環(huán)試驗(yàn)，測試座椅的耐用度和使用壽命。


下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明
圖I是試驗(yàn)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；圖2是試驗(yàn)控制系統(tǒng)的控制流程圖。上述圖中的標(biāo)記均為1、動(dòng)作輸入單元；2、控制單元；3、第一動(dòng)作單元；4第二動(dòng)作單元。
具體實(shí)施例方式參見圖I可知，座椅試驗(yàn)系統(tǒng)包括動(dòng)作輸入?yún)g元I、控制單元2、第一動(dòng)作單元3和第二動(dòng)作單元4，其中動(dòng)作輸入?yún)g元I包括人機(jī)顯示界面和通訊協(xié)議端ロ，人機(jī)顯示界面可以由試驗(yàn)人員輸入測試參數(shù)，也可以顯示系統(tǒng)狀況，其通過串ロ將人機(jī)顯示界面接收的試驗(yàn)參數(shù)轉(zhuǎn)化為單片機(jī)可以識(shí)別的語言并傳遞給控制單元2 ;控制單元2采用英飛凌XC888單片機(jī)；第一動(dòng)作單元3包括固定被試驗(yàn)座椅的夾具，其實(shí)就是ー個(gè)從座椅底面固定座椅，模擬座椅安裝于汽車內(nèi)的夾具，可以是設(shè)有座椅固定軌道的安裝板；第一動(dòng)作單元3的夾具設(shè)置于ー個(gè)工作臺(tái)上，其內(nèi)部的電子伺服控制器與其控制工作的伺服閥連接，夾具由伺服閥驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)在工作臺(tái)上運(yùn)動(dòng)，具體以“設(shè)有座椅固定軌道的安裝板”為例，安裝板設(shè)于工作臺(tái)上方，安裝板上方固定座椅，底面兩側(cè)連桿一端鉸接，工作臺(tái)內(nèi)設(shè)有推桿，推桿兩端與安裝板底面延伸出的連桿鉸接，推桿與服閥驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部件連接，從而推動(dòng)推桿水平運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)安裝板在工作臺(tái)上的顛簸功能。控制單元2與第一動(dòng)作單元3之間設(shè)置有電流轉(zhuǎn)化電路，使控制單元2輸出相應(yīng)的電流控制伺服閥座伸縮運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)顛簸試驗(yàn)；第二動(dòng)作單元4包括固定于被試驗(yàn)座椅上方的模擬臀，以及其內(nèi)部的伺服控制器與其控制的伺服電機(jī)，控制單元2與第二動(dòng)作單元4之間設(shè)有光耦與ニ極管電容隔離電路，從而控制電機(jī)脈沖信號(hào)和方向信號(hào)，實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的停轉(zhuǎn)以及正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)假臀的蠕動(dòng)試驗(yàn)。具體的說，伺服電機(jī)鉸接在工作臺(tái)向上延伸出的固定桿上，固定桿固定伺服電機(jī)的部位位于夾具安裝座椅的正上方，即當(dāng)座椅安裝好后，伺服電機(jī)位于座椅上方，伺服電機(jī)與傳動(dòng)箱連接，驅(qū)動(dòng)底面模擬臀部的板左右轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)角度任意可調(diào)，在電腦界面調(diào)整，毎次調(diào)整量1°或10°，同時(shí)伺服電機(jī)的外殼設(shè)有伸出的配重掛桿，用于懸掛配重，在配重的壓力下，壓在椅面做左右旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而模擬人坐在座椅的功能。由動(dòng)作輸入?yún)g元I人工輸入的試驗(yàn)參數(shù)頻率、振幅、角度、循環(huán)次數(shù)，從而精確控制假臀蠕動(dòng)速度動(dòng)以及夾具振動(dòng)頻率，精確測試座椅的耐用度和使用壽命。參見圖2可知，利用上述試驗(yàn)系統(tǒng)其控制方法具體包括以下步驟步驟I、上電后對人機(jī)顯示單元和控制單元2進(jìn)行系統(tǒng)初始化；步驟2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)人員在人機(jī)顯示界面相應(yīng)位置輸入合適的試驗(yàn)參數(shù)；步驟3、人機(jī)顯示界面確認(rèn)參數(shù)是否輸入正確，如果不正確重新輸入，如果正確進(jìn)入下ー步；步驟4、人機(jī)顯示界面進(jìn)行串ロ端ロ選擇連接后，給控制単元2發(fā)送數(shù)據(jù)；
步驟5、控制單元2接收試驗(yàn)參數(shù)，同時(shí)開中斷，允許串ロ通訊中斷打開，設(shè)定相應(yīng)的波特率等；步驟6、控制單元2接收到數(shù)據(jù)并開了中斷，程序進(jìn)入中斷；步驟7、控制單元2對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。具體地說就是判斷是否緩存去內(nèi)存已滿；即數(shù)據(jù)全部存入緩存區(qū)，如果不是繼續(xù)接收；如果是進(jìn)入下ー步驟；數(shù)據(jù)緩存SBUFF已滿，先判斷頭文件是否為與通訊協(xié)議中預(yù)定的頭相符，如果不相符，此組數(shù)據(jù)放棄棹，如果相符就開始按順序讀取SBUFF中的數(shù)據(jù)；將讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)相加后的值與最后一位是否相符，如果不是那就是數(shù)據(jù)發(fā)送有誤，此組數(shù)據(jù)放棄，否定回復(fù)；如果是，此組數(shù)據(jù)為正確的傳輸?shù)模隙ɑ貜?fù)，并進(jìn)入下一步驟；進(jìn)入主函數(shù)，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換為控制相應(yīng)的數(shù)值，帶入算法中，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；步驟8、第一動(dòng)作單元3與第二動(dòng)作單元4分別接收控制單元2的試驗(yàn)參數(shù)命令，并按照命令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。具體是先進(jìn)行蠕動(dòng)試驗(yàn)還是顛簸試驗(yàn)根據(jù)使用設(shè)備的人員來定，這就是為什么需要人機(jī)界面的原因；只要在以下人機(jī)界面中需要的試驗(yàn)中輸入?yún)?shù)，那個(gè)試驗(yàn)就開始工作，如果兩種試驗(yàn)都輸入?yún)?shù)，那么兩種試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行；另外這個(gè)角度的模擬臀部的第二運(yùn)動(dòng)單元4模擬臀部旋轉(zhuǎn)范圍是0-90度,顛簸震動(dòng)頻率是0_4hz,震動(dòng)次數(shù)是0-65000次,震動(dòng)振幅0-127毫米。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種座椅試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)包括動(dòng)作輸入?yún)g元(I)、控制單元(2)、第一動(dòng)作単元(3)和第二動(dòng)作單元(4)，所述的動(dòng)作輸入單元(I)設(shè)有人機(jī)顯示界面井向控制單元(2)輸入控制命令，所述的控制單元(2)分別向第一、ニ動(dòng)作單元(3、4)輸入控制命令，所述的第一控制單元(3)包括固定被試驗(yàn)座椅的夾具以及其內(nèi)部的伺服閥，所述的第二控制單元(4)包括固定于被試驗(yàn)座椅上方的模擬臀以及其內(nèi)部的伺服電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述的控制単元(2)為英飛凌XC888單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一動(dòng)作單元(3)的接收控制單元(2)的控制命令經(jīng)由轉(zhuǎn)換電路輸出相應(yīng)電流控制伺服閥伸縮頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述的第二動(dòng)作單元(4)的接收控制單元(2)的控制命令經(jīng)由光耦與ニ極管電容隔離電路輸出相應(yīng)電機(jī)脈沖信號(hào)和方向信號(hào)控制實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的停轉(zhuǎn)以及正反轉(zhuǎn)。
5.利用權(quán)利要求1-4所述的座椅試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，其特征在于 步驟I、上電，動(dòng)作輸入單兀(I)和控制單兀(2)系統(tǒng)初始化； 步驟2、按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑趧?dòng)作輸入?yún)g元(I)的人機(jī)顯示界面相應(yīng)位置輸入合適的試驗(yàn)參數(shù)； 步驟3、動(dòng)作輸入?yún)g元(I)確認(rèn)參數(shù)是否輸入正確，如果不正確重新輸入，如果正確進(jìn)入下ー步； 步驟4、控制單元(2)接收試驗(yàn)參數(shù)，并開中斷，允許串ロ通訊中斷打開，設(shè)定相應(yīng)的波特率； 步驟5、控制單元(2)接收到數(shù)據(jù)并開了中斷，程序進(jìn)入中斷； 步驟6、控制單元(2)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理； 步驟7、控制單元(2)輸出控制命令并由第一動(dòng)作單元(3)和第二動(dòng)作單元(4)執(zhí)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的試驗(yàn)方法，其特征在于所述的步驟6是將數(shù)據(jù)全部存入緩存區(qū)，如果不是繼續(xù)接收；如果是進(jìn)入下ー步驟；數(shù)據(jù)緩存SBUFF已滿，先判斷頭文件是否為與通訊協(xié)議中預(yù)定的頭相符，如果不相符，此組數(shù)據(jù)放棄掉，如果相符就開始，按順序讀取SBUFF中的數(shù)據(jù)；將讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)相加后的值與最后一位是否相符，如果不是那就是數(shù)據(jù)發(fā)送有誤，此組數(shù)據(jù)放棄，否定回復(fù)；如果是，此組數(shù)據(jù)為正確的傳輸?shù)?，肯定回?fù)，并進(jìn)入下一步驟；進(jìn)入主函數(shù)，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換為控制相應(yīng)的數(shù)值，帶入算法中，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種座椅試驗(yàn)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括動(dòng)作輸入單元、控制單元、第一動(dòng)作單元和第二動(dòng)作單元，所述的動(dòng)作輸入單元設(shè)有人機(jī)顯示界面并向控制單元輸入控制命令，所述的控制單元分別向第一、二動(dòng)作單元輸入控制命令，所述的第一控制單元包括固定被試驗(yàn)座椅的夾具以及其內(nèi)部的伺服閥，所述的第二控制單元包括固定于被試驗(yàn)座椅上方的模擬臀以及其內(nèi)部的伺服電機(jī)。該試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，試驗(yàn)便捷，并利用其方法能夠可以對座椅進(jìn)行顛簸和蠕兩個(gè)動(dòng)作下的循環(huán)試驗(yàn)，測試座椅的耐用度和使用壽命。
文檔編號(hào)G01M7/02GK102692304SQ20121018384
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者趙玲 申請人:奇瑞汽車股份有限公司