CN101844506A

CN101844506A - 汽车电动天窗安全开启装置

Info

Publication number: CN101844506A
Application number: CN201010149707A
Authority: CN
Inventors: 张强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-13
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2010-09-29
Also published as: CN102211514A

Abstract

一种汽车电动天窗安全开启装置，它包括汽车电动天窗、汽车电动天窗控制器、备用电池和发电机，它还包括中心控制模块及温度、压力和浮力传感器，中心控制模块由三个RCV420、三个MAX9140和一个MAX9140集成电路构成，RCV420为精密传感器信号转换电路，将各传感器输出的标准4-20mA信号转换为电压信号，以供后续电路处理。MAX9140为电压比较电路，将转换后的电压信号与标准设定相比较，当输入信号达到设定阈值时，输出信号1，表示对应传感器采样达到设定门限。三路传感器信号分别处理，输入到Component_2主控芯片，设定当三路采样信号关系符合一定条件时，认为车辆落水或者温度过高(着火)，输出天窗控制信号，自动打开天窗。它使汽车电动天窗具有安全开启功能。

Description

汽车电动天窗安全开启装置

技术领域

本发明涉及一种汽车电动天窗，尤其是指一种汽车电动天窗安全开启装置。

背景技术

汽车天窗按驱动方式的不同可分为手动式和电动式，按开启方向不同可分为内藏式、外倾式和敞篷式等。目前，汽车天窗主要作用是：(1)通风换气。换气是汽车加装天窗最主要的目的。没有天窗的汽车，遇到车内空气污浊，如废气、吸烟、夏季车内霉变等，通常只能打开侧窗，给车内换气，这种方法不仅使乘客感到不舒服，同时效果也不理想，而且车外污浊的空气和噪声也会进入车内。但带天窗的汽车则方便多了，汽车天窗改变了用侧窗换气的方法，天窗是利用负压换气的原理，依靠汽车在行驶时气流在车顶快速流动形成负压，将车内污浊的空气抽出，由于不是直接进风，而是将污浊的空气抽出，以及新鲜空气从进气口补充的方式进行通风换气，车内气流极其柔和，没有风直接刮在身上的不适感觉，也不会有尘土卷入。(2)节能。夏日里汽车在阳光下曝晒，车内温度可高达60℃，这时打开天窗比开空调降温速度快2～3倍，亦可节约能耗30％左右。(3)除雾。春夏两季雨水多、湿度大，前风挡玻璃常有雾气，车内空气也容易污浊，这时打开天窗至后翘通风位置，顷刻间雾气消失，空气清新，又无雨水进入车内，给开车增加了舒适与安全。(4)开阔视野。天窗可以使我们的视野开阔，并且能够亲近自然和沐浴阳光，驱除被封在车厢内的压抑感。当独自长时间驾车在高速公路上行驶时，风噪声会使人心烦意乱，侧窗风吹在身上也不太舒服，这时可以打开天窗享受一下自然，而且没有噪声的干扰。(5)提升汽车的档次。一般进口高档汽车上基本都配有天窗。装一个自己喜欢的天窗，能一下子使汽车的档次随之提升不少。另外，天窗除了作为一个很好的换气设备外，还可以使汽车变得更美观、更舒适。天窗并不是高档车的专有产品，别克、帕萨特、奥迪可以开天窗，云雀、奥拓等微型车也同样可以开天窗。但是，现有的汽车电动天窗没有安全开启功能，即当汽车遇到火灾、驶入河中等事故而熄火时，电动天窗不能安全开启给人一个逃生的出口。

中国专利曾公开一种“汽车电动天窗控制装置”(中国，公告号CN201049582Y，公告日2008年4月23日)，包括用于带动天窗移动的软轴、用于带动软轴移动的电机和电子控制单元，还包括斜齿轮、标志盘和至少两个光电开关，所述标志盘上均匀开有孔隙，所述斜齿轮与软轴啮合，所述标志盘经定位跟随斜齿轮的转动而转动，所述至少两个光电开关探测标志盘上的孔隙，所述至少两个光电开关的输出端耦合到电子控制单元，所述电子控制单元根据光电开关输出的信号对电机进行控制。由于直接导致天窗移动的软轴和光电开关之间仅有一个斜齿轮过渡，避免了现有电动天窗中出现的软轴和开关之间有过多的过渡，得以精确检测天窗的移动方向和位置，从而避免现有电动天窗所出现的功能性失效问题。它不具有电动天窗安全开启功能。

中国专利曾公开一种“汽车电动天窗控制器”(中国，公告号CN201201500Y，公告日2009年3月4日)，它是在电动天窗控制电路中增加一套由分压电阻和滤波电容组成的点火开关信号检测电路，控制软件循环检测点火开关的开启及关闭状态，当点火开关关闭和天窗打开的条件同时满足时，电动天窗自动关闭，达到在汽车熄火后自动关闭天窗的功能。它也不具有电动天窗安全开启功能

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车电动天窗安全开启装置，它使汽车电动天窗具有安全开启功能，即当汽车遇到火灾、碰撞、驶入河中等事故而熄火时，电动天窗能安全开启给人一个逃生的出口。

为达到上述目的，本发明采取的解决方案是：一种汽车电动天窗安全开启装置，它包括汽车电动天窗、汽车电动天窗控制器、备用电池和发电机，汽车电动天窗控制器控制汽车电动天窗，备用电池由发电机充电，它还包括中心控制模块、温度传感器、压力传感器和浮力传感器，中心控制模块由三个RCV420集成电路、三个MAX9140集成电路和一个MAX9140集成电路构成，备用电池向中心控制模块、温度传感器、压力传感器、浮力传感器和汽车电动天窗控制器供电，温度传感器接第一个RCV420集成电路U1的1脚，压力传感器接第二个RCV420集成电路U2的1脚，浮力传感器接第三个RCV420集成电路U3的1脚，第一个RCV420集成电路U1的14脚和15脚接第一个MAX9140集成电路U4的3脚，第二个RCV420集成电路U2的14脚和15脚接第二个MAX9140集成电路U5的3脚，第三个RCV420集成电路U3的14脚和15脚接第三个MAX9140集成电路U6的3脚，第一个MAX9140集成电路U4、第二个MAX9140集成电路U5和第三个MAX9140集成电路U6的1脚分别接Component_集成电路的1脚、3脚和6脚，Component_2集成电路的4脚接汽车电动天窗控制器。

电路分三部分：RCV420为精密传感器信号转换电路，将各传感器输出的标准4-20mA信号转换为电压信号，以供后续电路处理。MAX9140为电压比较电路，将转换后的电压信号(即相对应的温度、压力、浮力)与标准设定相比较，当输入信号达到设定阈值时，输出信号1，表示对应传感器采样达到设定门限。三路传感器信号分别处理，输入到Component_2器件，该器件为主控芯片，设定当三路采样信号关系符合一定条件时，认为车辆落水或者温度过高(着火)，输出天窗控制信号，自动打开天窗。它使汽车电动天窗具有安全开启功能，即当汽车遇到火灾、碰撞、驶入河中等事故而熄火时，电动天窗能安全开启给人一个逃生的出口。

附图说明

图1是汽车电动天窗安全开启装置工作原理框图。

图2是汽车电动天窗安全开启装置电气连接图。

图1中：1、发电机，2、备用电池，3、温度传感器，4、压力传感器，5、浮力传感器，6、中心控制模块，7、汽车电动天窗控制器，8、汽车电动天窗。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明再作描述。

参见图1和图2，一种汽车电动天窗安全开启装置，它包括汽车电动天窗8、汽车电动天窗控制器7、备用电池2和发电机1，汽车电动天窗控制器7控制汽车电动天窗8，备用电池2由发电机1充电，它还包括中心控制模块6、温度传感器3、压力传感器4和浮力传感器5，中心控制模块6由三个RCV420集成电路、三个MAX9140集成电路和一个MAX9140集成电路构成，备用电池2向中心控制模块6、温度传感器3、压力传感器4、浮力传感器5和汽车电动天窗控制器7供电，温度传感器3接第一个RCV420集成电路U1的1脚，压力传感器4接第二个RCV420集成电路U2的1脚，浮力传感器5接第三个RCV420集成电路U3的1脚，第一个RCV420集成电路U1的14脚和15脚接第一个MAX9140集成电路U4的3脚，第二个RCV420集成电路U2的14脚和15脚接第二个MAX9140集成电路U5的3脚，第三个RCV420集成电路U3的14脚和15脚接第三个MAX9140集成电路U6的3脚，第一个MAX9140集成电路U4、第二个MAX9140集成电路U5和第三个MAX9140集成电路U6的1脚分别接Component_2集成电路U7的1脚、3脚和6脚，Component_2集成电路U7的4脚接汽车电动天窗控制器7。

温度传感器(温度开关)采用SBW系列一体化温度变送器，由测温探头与两线制固体电子单元组成，固体模块直接安装在测温探头接线盒内，形成一体化温度开关即热电偶。热电偶(温度开关)是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。②测量范围广。常用的热电偶从-50～+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬)，最高可达+2800℃(如钨-铼)。③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

热电偶测温基本原理：将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。热电偶的种类及结构形成：(1)热电偶的种类。常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。(2)热电偶的结构形式。为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。热电偶冷端的温度补偿：由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时)，而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

在该汽车电动天窗安全开启装置系统中的应用原理是，通过检测线路盒或发动机的温度不得超过150℃，如果有一个超过150℃即会输出4-20mA信号。

压力传感器(压力开关)利用流体静力学原理测量水位或者液位，高灵敏度用微机械加工技术制作的硅压阻力敏元件是液位变送器的心脏，辅之以带通气导管的专用电缆及专门的水密封技术，即保证开关的水密封，又使得参与压力腔与环境气压相通，从而获得准确的测量结果与优良的稳定性。投入式静压液位变送器(压力开关)是基于所测液体静压与该液体高度成正比的原理，采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应，将静压转成电信号。经过温度补偿和线性校正。转换成4-20mADC标准电流信号输出。zy500系列投入式静压液位变送器的传感器部分可直接投入到液体中，变送器部分可用法兰或支架固定，安装使用极为方便。特点：稳定性好，精度高；直接投入到被测介质中，安装使用相当方便；固态结构，无可动部件，高可靠性，使用寿命长；从水、油到粘度较大的糊状都可以进行高精度测量，不受被测介质起泡、沉积、电气特性的影响；宽范围的温度补偿；具有电源反相极性保护及过载限流保护。主要技术指标：测量范围：0.3～100m(由用户自选)；精度：0.2、0.5、1.0级；工作温度：-20～80℃；输出信号：二线制4～20mADC；电源电压：标准24VDC(12～36VDC)；不灵敏区：≤±1.0％FS；负载能力：0-600Ω；相对温度：≤85％；防护等级：IP68；防爆标志：Exia II CT4-6。

在该该汽车电动天窗安全开启装置系统中的压力开关的工作原理是，通过测量仪器在水中不同深度受的压强不同来反馈信息，当到水深1m位置时，开关就会触动即会输出4-20mA信号。

浮力传感器(浮球液位控制器，浮球开关)结构原理：控制器由浮筒组与触头组二大部分组成。当被测液体升高或降低时，浮球随之升降，使其端部的磁钢上下摆动，通过磁力推斥安装在外壳内相同磁极的磁钢上下摆动，其另一端的触头，便在静触头1-1，及2-2间连通或断开，随即在电路中的信号装置发出光或声的信号，或启闭电动泵液或排液。由不锈钢制成的浮球及其部件，因此具有较好的耐腐蚀性，控制器的浮球动作部分与触点组是隔离的，因此避免了一般液位仪器，容易渗透的缺陷。

Claims

1.一种汽车电动天窗安全开启装置，它包括汽车电动天窗(8)、汽车电动天窗控制器(7)、备用电池(2)和发电机(1)，汽车电动天窗控制器(7)控制汽车电动天窗(8)，备用电池(2)由发电机(1)充电，其特征是：它还包括中心控制模块(6)、温度传感器(3)、压力传感器(4)和浮力传感器(5)，中心控制模块(6)由三个RCV420集成电路、三个MAX9140集成电路和一个MAX9140集成电路构成，备用电池(2)向中心控制模块(6)、温度传感器(3)、压力传感器(4)、浮力传感器(5)和汽车电动天窗控制器(7)供电，温度传感器(3)接第一个RCV420集成电路U1的1脚，压力传感器(4)接第二个RCV420集成电路U2的1脚，浮力传感器(5)接第三个RCV420集成电路U3的1脚，第一个RCV420集成电路U1的14脚和15脚接第一个MAX9140集成电路U4的3脚，第二个RCV420集成电路U2的14脚和15脚接第二个MAX9140集成电路U5的3脚，第三个RCV420集成电路U3的14脚和15脚接第三个MAX9140集成电路U6的3脚，第一个MAX9140集成电路U4、第二个MAX9140集成电路U5和第三个MAX9140集成电路U6的1脚分别接Component_2集成电路U7的1脚、3脚和6脚，Component_2集成电路U7的4脚接汽车电动天窗控制器(7)。