[發明專利]一種防夾電動車窗實驗數據采集系統

在審

• 申請號: 201410817477.9
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104533208A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 王正成;夏林平
• 申請（專利權）人: 昌輝汽車電氣系統（安徽）有限公司
• 主分類號: E05F15/40
• 分類號: E05F15/40;E05F15/689
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 楊大慶;葉綠林

技術領域

本發明涉及電動車窗防夾系統領域，特別涉及一種防夾電動車窗實驗數據采集系統。

背景技術

電動車窗通過車載電機來驅動車窗升降，車窗上升過程中向上推動的力量最強可達52.6kg，最弱亦達16.6kg。因此，電動車窗存在著夾傷人的危險，其具備防夾功能就成為一種需要，尤其對兒童更為必要。

防夾算法發揮作用的前提是一個合理準確的防夾閾值，但由于設計者很難對極大影響車窗材料性能的所有環境因素進行測試，如:

1)車窗鋼架結構的制造公差和使用過程中升降架的變形；

2)玻璃上升過程中與橡膠材料之間的摩擦系數隨環境溫度、濕度等的變化；

3)車輛行駛過程中路面的顛簸。

4)防夾算法本身存在缺陷，使得設計者很難確定合理的防夾閾值，導致車窗防夾功能在某些情況下(如外界氣候條件惡劣以及汽車行駛路面不佳等)失效。

由電機原理可知，電機的轉矩和電流值之間存在著線性關系，當電機的電流變大時，轉矩相應增大，說明車窗上升時所受的阻力變大(可能遇到障礙物)。因此通過檢測電機的電流，可以準確的獲知夾物力的大小，同時結合霍爾傳感器輸出脈沖信號判斷車窗位置。防夾車窗控制系統通過一定的算法(如幅值法、斜率法、積分法等)結合電機電流和霍爾輸出脈沖信號分別進行防夾判斷和位置探測。

dSPACE實時仿真系統是由德國dSPACE公司開發的一套基于MATLAB/Simulink的控制系統開發及半實物仿真的軟硬件工作平臺，實現了和MATLAB/Simulink/RTW的完全無縫連接。dSPACE實時系統擁有實時性強，可靠性高，擴充性好等優點。dSPACE硬件系統中的處理器具有高速的計算能力，并配備了豐富的I/O支持，用戶可以根據需要進行組合；軟件環境的功能強大且使用方便，包括實現代碼自動生成/下載和試驗/調試的整套工具。dSPACE軟硬件目前已經成為進行快速控制原型驗證和半實物仿真的首選實時平臺。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種實驗數據采集系統，為防夾電動窗的正常工作提供合理準確的防夾閾值實驗數據，避免車輛電動窗防夾系統因溫度、濕度、結冰等多種環境因素造成的錯誤判斷。

為解決以上問題，本發明提供以下技術方案：一種防夾電動車窗實驗數據采集系統，包括搖窗電機及電機驅動電路模塊和霍爾傳感器模塊；還包括硬件平臺和上位機；

所述的硬件平臺分別與所述的電機驅動電路模塊和霍爾傳感器模塊相連，接收所述的霍爾傳感器模塊輸出信號和所述的電機驅動電路模塊輸出的搖窗電機工作電流的反饋電流，利用所述的反饋電流計算電動車窗夾力的大小，利用霍爾傳感器模塊輸出信號計算車窗運動方向和車窗位置；

所述的上位機包括硬件平臺控制器；所述的硬件平臺控制器與所述的硬件平臺相連，產生控制所述的硬件平臺的控制命令，向所述的硬件平臺發出控制命令和接收由所述的硬件平臺輸出的關于電動車窗夾力的大小和車窗運動方向和車窗位置的數據并保存。

本發明中通過硬件平臺利用霍爾傳感器和檢測到搖窗電機的電流大小，對電動車窗防夾控制進行模擬，為防夾電動窗的正常工作提供合理準確的防夾閾值實驗數據，避免車輛電動窗防夾系統因多種環境因素造成的錯誤判斷。

在實際實驗過程中保證：

(1)在探測區域4-200mm內精確的探測并迅速釋放障礙物。

(2)保證被夾障礙物最大受力小于100。

(3)消除電動窗防夾系統機械參數及電氣參數隨著使用時間變化(如老化、變形、磨損等)對防夾算法的影響。

(4)消除環境的變化(溫度、濕度、結冰等)對防夾算法的影響。

以下將結合附圖和實施例，對本發明進行較為詳細的說明。

附圖說明

圖1為本發明的結構框圖。

圖2為本發明的電機驅動芯片VNH2SP30的端口定義。

具體實施方式

實施例1，如圖1所示，本實施例是一種防夾電動車窗實驗數據采集系統，包括搖窗電機4及電機驅動電路模塊3-1和霍爾傳感器模塊3-2硬件平臺2和上位機1以及為搖窗電機4及電機驅動電路模塊3-1和霍爾傳感器模塊3-2硬件平臺2提供電源的電源模塊5，上位機1為一臺單獨有電源的計算機，如一臺安裝在工作臺上的臺式電腦，也可以是一臺筆記本電腦，它們通過通信接口有線或者無線的方式與硬件平臺2通信連接。