座椅控制模塊(SCM)連接器

座椅控制模塊(Seat Control Module, 簡稱SCM)也叫座椅控制單元(Seat Control Unit, 簡稱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)來實現(xiàn)舒適坐姿，智能座椅同時支持加熱、通風(fēng)、按摩、記憶、迎賓等功能。

傳統(tǒng)的座椅控制系統(tǒng)無法滿足人們新的需求，更安全、更舒適、智能化及健康化體驗將成為未來智能座椅的方向。

介紹

座椅控制模塊(Seat Control Module, 簡稱SCM)也叫座椅控制單元(Seat Control Unit, 簡稱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)來實現(xiàn)舒適坐姿，智能座椅同時支持加熱、通風(fēng)、按摩、記憶、迎賓等功能。

為了滿足人們對不同應(yīng)用場景的要求，智能座椅識別到相應(yīng)的場景后，快速調(diào)整座椅到合適姿態(tài)。因為自動駕駛領(lǐng)域日漸成熟，將催生一些全新應(yīng)用場景，如休閑、娛樂、社交和健康等。傳統(tǒng)的座椅控制系統(tǒng)無法滿足人們新的需求，更安全、更舒適、智能化及健康化體驗將成為未來智能座椅的方向。

隨著SCM功能越來越豐富，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。隨著舒適功能越來越多，如加熱，通風(fēng)，按摩等，SCM需要驅(qū)動的執(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，同時還需要保證連接器的設(shè)計適合在狹窄空間內(nèi)操作，所以要符合人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計要求，例如插入力和拔出力不大于75N等。

Molex長期聆聽客戶的聲音，關(guān)注行業(yè)的趨勢，結(jié)合與眾多OEM和Tier one的成功合作經(jīng)驗，推出了適合SCM的連接器stAK50h與Stac64等，解決SCM設(shè)計中遇到的各種挑戰(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法在設(shè)計初始的時候就能明確的，而是在SCM的硬件電路設(shè)計及軟件程序設(shè)計同時進(jìn)行的，其中影響SCM引腳數(shù)量的主要因素是以下9個方面。

1. 座椅調(diào)整電機(jī)數(shù)量

SCM的電動機(jī)的數(shù)量取決于電動座椅的類型，由于整車對座椅的需求不同，座椅可裝2個、3個、4個或6個電機(jī)。

2. 舒適化與智能化功能配置下探

SCM在設(shè)計除座椅方向調(diào)節(jié)功能以外也會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，例如集成記憶存儲式后視鏡控制系統(tǒng)，兩個后視鏡各2個方向的4個電機(jī)與5個控制信號，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)計原理不同，功能分配也存在差異。

4. SCM設(shè)計中車用傳感器的數(shù)量與類型

在SCM設(shè)計中對位置/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

SCM需要接受開關(guān)信號，識別駕駛員意圖，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。

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)計的控制器的最終目標(biāo)是商品化、市場化，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

? 振動等級：V1

客戶的一般需求

方案配置靈活，驅(qū)動策略多樣

SCM根據(jù)配置設(shè)計驅(qū)動不同功率負(fù)載與傳輸信號：

? SCM設(shè)計常選用8~16個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)計常選用2~16個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)計常選用30~80個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)控制信號傳輸及開關(guān)控制等。

方案配置靈活，驅(qū)動策略多樣

經(jīng)濟(jì)型、舒適型、豪華型等不同級別車型根據(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控制器或兩到三個控制器實現(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根據(jù)車型需求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計增減。

? 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根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)計更新。

? SCM設(shè)計時預(yù)留合理范圍內(nèi)的冗余，建議10%左右，有利于未來的功能拓展。

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。

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)勢有：

? 降低控制器成本

? 降低故障率

? 提高適用性

安裝操作簡易化需求

便于SCM在狹小空間安裝，對連接器的要求如下：

? 插拔力≤75N

? IP5X防護(hù)

? 防誤操作設(shè)計

? SCM會根據(jù)功能配置會連接網(wǎng)關(guān)/車門/儀表等，獨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，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)計讓

操作更簡單

? 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

? 拼接后多口可實現(xiàn)線束分區(qū)域管理

個案分析

例案一: STAK50H CONNECTOR

StAK50h

12w+12w+25w+32w

總計81路

方案優(yōu)勢：

? 集成化，端子混合化設(shè)計

? 0.5mm端子系統(tǒng)-小型化

? 5排端子設(shè)計，尺寸緊湊

? 可拼接設(shè)計

? 合理的冗余量設(shè)計

例案二: STAC64 CONNECTOR

Stac64

10w+10w+20w+20w

總計60路

方案優(yōu)勢：

? 可拼接混合端子設(shè)計

? 高度低，兩排端子設(shè)計

? 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58路

方案優(yōu)勢：

? 可拼接混合端子設(shè)計

? 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