[發明專利]車窗紋波防夾控制器及控制方法

無效

• 申請號: 201210002248.2
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102635288A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 陳仰龍
• 申請（專利權）人: 陳雅瑩
• 主分類號: E05F15/20
• 分類號: E05F15/20;E05F15/16
• 代理公司: 北京匯智英財專利代理事務所 11301
• 代理人: 鄭玉潔

技術領域

本發明屬電子控制技術領域，具體涉及一種汽車電動升降車窗的防夾控制器。

背景技術

由于電動車窗存在的安全隱患，特別是多起事故被報道以后，電動車窗防夾保護被提出。基于安全考慮，很多國家的轎車技術標準都對防夾保護做了某些相關規定，在裝有電動車窗一鍵式自動升窗功能的車輛上需裝有防夾保護裝置。所謂電動車窗防夾保護，就是一旦在車窗自動上升過程中偵測到有障礙物的存在，車窗就自動停止向上運動，防止損毀障礙物；并向下運動，以釋放障礙物。雖然目前國內外已有一些防夾方法被提出，但是這些方法都是基于霍爾傳感器的防夾方法，而霍爾傳感器無疑增加了成本。并且，霍爾傳感器需要安裝在電機軸上，安裝復雜。本發明正是基于這樣的背景下提出的。本發明利用電流紋波來檢測物體是否被車窗夾住，是種不需要霍爾傳感器的防夾控制器，降低了成本，并且降低了系統復雜度。

發明內容

本發明的目的在于提出一種結構簡單、成本較低的基于電流紋波檢測的無霍爾汽車電動升降車窗防夾控制器。

一種車窗紋波防夾控制器，安裝于汽車電動升降車窗電路中，其包括：一個處理器，其具有模/數轉換模塊、計數模塊、存儲裝置及數據處理模塊；一個進行升降電機電流值采樣的運放電路，其一端連接電機與接地端之間，該運放電路將采樣信號放大處理，另一端信號輸出端連接處理器的模/數轉換模塊；一個電機的電流紋波數量檢測電路，前端為低通濾波延時電路接入到電機接電端的采樣電阻與電機之間，后端通過一個比較器接入到處理器的計數模塊，比較器將經過延時電路后的輸出信號與輸入電流信號相比，將不規則的紋波信號轉換成周期穩定的規則方波信號；利用紋波數量檢測電路檢測車窗的位置，如果車窗位置在預定防夾范圍內，便通過運放電路對電機電流進行采樣，得到電流的實時值，由數據處理單元根據存儲裝置存儲的相應位置的標準值進行比較，若差值大于允許的容差值，則認為是遇到障礙物，進入防夾狀態，反之，如果車窗位置不在規定的防夾范圍內，則不進行防夾狀態。

硬件方面，本發明利用電流紋波檢測車窗位置，通過檢測電流紋波的數量來計算車窗位置。但是本發明采用的不是目前普遍流行的硬件方法。目前普遍流行的硬件方法是通過帶通濾波器來完成的，容易造成紋波頻率不穩定，從而使紋波很難從電流中分離出來。本發明的主要思想是通過RC延時電路對原始紋波信號進行了時延，再將時延后的紋波信號和原始信號輸入比較器，從而得到規則的方波信號。該方法思路新穎，結構簡單可靠，測量精度高，容錯性強。

一種車窗紋波防夾控制方法，應用于汽車電動升降車窗電路中，步驟為：

（一）在車窗初始化階段，應保證車窗上升過程中不會碰到障礙物，此時將車窗在上升過程中各個位置的電流值記錄下來作為標準值；

（二）在車窗實時運行時，利用紋波檢測車窗的位置，檢測車窗位置是否在規定的防夾范圍內；

（三）若車窗在規定的防夾范圍內，則通過對電機電流進行采樣，從電流采樣值可得到兩個參數，其一，通過電流紋波計算車窗的位置，其二，判斷出電流紋波的波峰值，得到電流的實時值，與相應位置的標準值進行比較；

（四）若兩者連續三個位置的差值大于允許的容差值，則認為是遇到障礙物，進入防夾狀態；反之，如果車窗位置不在規定的防夾范圍內，則不進行防夾狀態。

計算方法方面，本發明提出的汽車電動升降車窗防夾控制算法，是一種接觸式的防夾算法。本發明基于車窗電機運行參數進行防夾判斷。本發明通過對電機電流進行采樣，從電流采樣值可得到兩個參數。其一，通過電流紋波計算電機的位置。其二，判斷出電流紋波的波峰值，并利用該值來作為防夾判斷的標準。由于車窗在上升過程中，遇到障礙物時，電機電流較之正常上升過程其值會增大。本發明就是基于這樣的原理，在車窗初始化階段，此時，應保證車窗上升過程中，不會碰到障礙物。在車窗初始化階段，將車窗在上升過程中各個位置的電流值記錄下來作為標準值。在車窗實時運行時，本發明利用紋波檢測車窗的位置，如果車窗位置在規定的防夾范圍內，便對電機電流進行采樣，得到電流的實時值，與相應位置的標準值進行比較，如果兩者連續三個位置的差值大于允許的容差值，則認為是遇到障礙物，進入防夾狀態。反之，如果車窗位置不在規定的防夾范圍內，則不進行防夾狀態的檢測。

另外，本發明還使車窗具有自我學習的功能。通過按下自學習按鈕，車窗不僅可在出廠初始化時記錄車窗電機運行的電流標準值，還能根據客戶需要隨時修改標準值。經過一段時間的使用后，橡膠老化等許多原因都會造成車窗上升過程中電機電流的變化。本發明的自我學習功能能夠在車窗的使用過程中隨時校準標準值。使防夾判斷更加準確。