CN102052035B - 车窗升降控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车窗控制装置，包括微处理器、车窗升降位置设定装置、霍尔脉冲传感器、电机驱动电路、车窗升降电机，霍尔脉冲传感器根据车窗升降反馈车窗行程脉冲到行程脉冲计数器，微处理器根据车窗升降位置设定装置输出的位置设定信号得到一计数限值，并将计数限值同行程脉冲计数器的计数值进行比较，根据两者的大、小、相等，输出电机上升、下降、制动信号到电机驱动电路，控制车窗升降电机正转、反转、停止，能便捷快速地调节车窗停留在用户所需要任意位置。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子技术，特别涉及一种车窗升降控制装置。
背景技术
汽车车窗升降控制装置，如图1所示，通常是采用开关按钮的开环控制方法，当按下上升按钮时，车窗开始上升直到松开上升按钮，当按下下降按钮时，车窗开始下降直到松开下降按钮，要控制车窗停在某个位置，需要用户控制升、降按钮的按压时间来实现，不能实现车窗升降控制的比例调节，虽然有些车辆有一键升降车窗的功能，但不能实现任意位置的控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种车窗升降控制装置，能便捷快速地调节车窗停留在用户所需要任意位置，方便乘客及驾驶员使用。
为解决上述技术问题，本发明的车窗控制装置，包括微处理器、车窗升降位置设定装置、霍尔脉冲传感器、电机驱动电路、车窗升降电机，其特征在于，
所述车窗升降位置设定装置输出位置设定信号到所述微处理器，所述微处理器I/O端口接所述电机驱动电路，所述电机驱动电路控制车窗升降电机运行，所述车窗升降电机的驱动连接轴带动车窗升降，所述霍尔脉冲传感器设置在车窗升降电机的驱动连接轴上，根据驱动连接轴的转动反馈车窗行程脉冲到微处理器；
所述微处理器中设置行程脉冲计数器，行程脉冲计数器根据反馈的车窗行程脉冲计数，所述微处理器根据所述位置设定信号得到一计数限值，并将所述计数限值同行程脉冲计数器的计数值进行比较，当所述计数限值等于行程脉冲计数器的计数值时，微处理器输出电机制动信号到所述电机驱动电路，当所述计数限值大于行程脉冲计数器的计数值时，微处理器输出电机上升信号到所述电机驱动电路，当所述计数限值小于行程脉冲计数器的计数值时，微处理器输出电机下降信号到所述电机驱动电路；
所述电机驱动电路接收到电机上升信号时，控制车窗升降电机接入工作电源正转使车窗上升，接收到电机下降信号时，控制车窗升降电机接入工作电源反转使车窗下降，接收到电机制动信号时，控制车窗升降电机断开工作电源停止运行；
所述微处理器根据所述车窗升降位置设定装置输出的低端位置设定信号得到的计数限值等于车窗位于下止点时行程脉冲计数器的计数值，所述微处理器根据所述车窗升降位置设定装置输出的高端位置设定信号得到的计数限值等于车窗位于上止点时行程脉冲计数器的计数值，所述微处理器根据所述车窗升降位置设定装置输出的位置设定信号得到的计数限值由低端到高端线性或非线性增加。
还可以包括电流采样电路，用于对所述车窗升降电机的工作电流采样送至所述微处理器，当所述车窗升降电机的工作电流采样超过设定值时，所述微处理器输出电机制动信号到所述电机驱动电路，并将行程脉冲计数器的计数值设定为车窗位于下止点时行程脉冲计数器的计数值。
本发明的车窗控制装置，通过初始化标定，使车窗升降的实际位置和通过车窗升降位置设定装置设定的位置间建立一个比例的对应关系，正常使用时用户只要通过车窗升降位置设定装置设定一适合位置，所述微处理器就会根据所述位置设定信号得到一计数限值，并将所述计数限值同行程脉冲计数器的计数值进行比较，根据两者的大、小、相等控制车窗升降电机正转、反转、停止运行，进行车窗升降，将车窗升降到目标位置。与传统的开关按钮控制方式相比，本发明的车窗控制装置能更便捷快速地调节车窗停留在用户所需要的任意位置，方便乘客及驾驶员使用，减少车辆行驶过程中车窗升降控制的操作时间。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是常规的汽车车窗升降控制装置示意图；
图2是本发明的车窗控制装置一实施方式示意图。
具体实施方式
本发明的车窗控制装置，一实施方式如图2所示，包括微处理器(MCU)、车窗升降位置设定装置、电机驱动电路、车窗升降电机、霍尔脉冲传感器、电流采样电路、MCU其它周边支持电路；
所述车窗升降位置设定装置输出位置设定信号到所述微处理器(MCU)，车窗升降位置设定装置可以是通过旋转旋钮或推拉滑竿直线动作引起电位器电阻变化输出电压信号作为位置设定信号，也可以是通过旋转旋钮或推拉滑竿直线动作或其它方式引起的其它物理量(模拟量)或数字量(如旋转编码、光电编码等)变化输出位置设定信号；所述微处理器I/O端口接所述电机驱动电路，所述电机驱动电路控制车窗升降电机运行，所述车窗升降电机的驱动连接轴带动车窗升降，所述霍尔脉冲传感器设置在车窗升降电机的驱动连接轴上，根据驱动连接轴的转动反馈车窗行程脉冲到微处理器；
所述微处理器中设置行程脉冲计数器，行程脉冲计数器根据反馈的车窗行程脉冲计数，所述微处理器根据所述位置设定信号得到一计数限值，并将所述计数限值同行程脉冲计数器的计数值进行比较，当所述计数限值等于行程脉冲计数器的计数值时，微处理器输出电机制动信号到所述电机驱动电路，当所述计数限值大于行程脉冲计数器的计数值时，微处理器输出电机上升信号到所述电机驱动电路，当所述计数限值小于行程脉冲计数器的计数值时，微处理器输出电机下降信号到所述电机驱动电路；
所述电机驱动电路接收到电机上升信号时，控制车窗升降电机接入工作电源正转使车窗上升，接收到电机下降信号时，控制车窗升降电机接入工作电源反转使车窗下降，接收到电机制动信号时，控制车窗升降电机断开工作电源停止运行；
所述微处理器根据所述车窗升降位置设定装置输出的低端位置设定信号得到的计数限值等于车窗位于下止点时行程脉冲计数器的计数值，所述微处理器根据所述车窗升降位置设定装置输出的高端位置设定信号得到的计数限值等于车窗位于上止点时行程脉冲计数器的计数值，所述微处理器根据所述车窗升降位置设定装置输出的位置设定信号得到的计数限值由低端到高端线性或非线性增加。
所述电流采样电路，用于对所述车窗升降电机的工作电流采样送至所述微处理器，当所述车窗升降电机的工作电流采样超过设定值时，所述微处理器输出电机制动信号到所述电机驱动电路。图2所示电流采样电路是在车窗升降电机的电源负端同地之间串接有一个电流采样电阻，通过电流采样电阻采集车窗升降过程中的电机工作电流，经放大和处理后送到微处理器(MCU)A/D采集口供MCU使用。
所述微处理器(MCU)其它周边支持电路主要完成对其它各类MCU输入控制信号的采集处理。
本发明的车窗控制装置，实现原理如下：通过初始化标定，使车窗升降的实际位置和通过车窗升降位置设定装置设定的位置(例如旋钮的旋转角或滑竿所处位置)间建立一个比例的对应关系，正常使用时用户只要通过车窗升降位置设定装置设定一适合位置(例如用户旋转旋钮到一定旋转角或推拉滑竿到一定位置)，微处理器就会根据所述位置得到一计数限值，并将所述计数限值同行程脉冲计数器的计数值进行比较，根据两者的大、小、相等控制车窗升降电机正转、反转、停止运行，进行车窗升降，将车窗升降到目标位置。
微处理器(MCU)监测电机工作电流，当检测到电机工作电流达到设定的堵转电流的一定比例时(由于电源电压的不同，电机在不同电压下的堵转电流是不一样的，所以要通过一定的算法换算到规定电压下的堵转电流)，输出电机制动信号到所述电机驱动电路，及时控制车窗升降电机断开工作电源停止运行，起到堵转保护作用。
车窗上止点和下止点的确定：升窗过程中当微处理器(MCU)检测到电机工作电流达到堵转电流的一定比例(例如80％)时就认为车窗已升至上止点，控制车窗升降电机断开工作电源停止运行，降窗过程中当微处理器(MCU)检测到电机工作电流达到堵转电流的一定比例(例如80％)时就认为车窗已降至下止点，控制车窗升降电机断开工作电源停止运行。
通过初始化标定，使车窗升降的实际位置和通过车窗升降位置设定装置设定的位置(例如旋钮的旋转角或滑竿所处位置)间建立一个比例的对应关系，标定时，先向低端缓慢调节车窗升降位置设定装置的设定位置直至车窗降至下止点，微处理器(MCU)控制车窗升降电机自动停下，并将行程脉冲计数器清零(或设定为其它数值)作为低端标定计数值，记录此时该车窗升降位置设定装置的低端位置，然后向高端缓慢调节车窗升降位置设定装置的设定位置直至车窗升至上止点，微处理器(MCU)控制车窗升降电机自动停下，并读出脉冲计数器的计数值作为高端标定计数值。所述微处理器根据所述车窗升降位置设定装置输出的低端位置设定信号得到的计数限值等于车窗位于下止点时行程脉冲计数器的低端标定计数值(零或其它数值)，所述微处理器根据所述车窗升降位置设定装置输出的高端位置设定信号得到的计数限值等于车窗位于上止点时行程脉冲计数器的高端标定计数值，所述微处理器根据所述车窗升降位置设定装置输出的位置设定信号得到的计数限值由低端标定计数值到高端标定计数值线性或非线性增加。
微处理器(MCU)还可以通过检测车窗升降电机在升窗过程中电流上升变化率及电机转速的角减速度，通过一定的算法判定车窗是否有物体被车窗夹住，据此来作相应的处理(例如控制车窗升降电机反转使车窗下降一定距离)。
本发明的车窗控制装置，通过旋钮的旋转操作或滑竿直线推拉操作方式，自动控制车窗停在用户所设定位置，与传统的开关按钮控制方式相比，它能更便捷快速地调节车窗停留在用户所需要的任意位置，方便乘客及驾驶员使用，减少车辆行驶过程中车窗升降控制的操作时间。为了保护人身安全，本车窗控制装置中加入了防夹控制及电机堵转保护等设计。
Claims (4)
1.一种车窗控制装置，包括微处理器、车窗升降位置设定装置、霍尔脉冲传感器、电机驱动电路、车窗升降电机，其特征在于，
所述车窗升降位置设定装置输出位置设定信号到所述微处理器，所述微处理器I/O端口接所述电机驱动电路，所述电机驱动电路控制车窗升降电机运行，所述车窗升降电机的驱动连接轴带动车窗升降，所述霍尔脉冲传感器设置在车窗升降电机的驱动连接轴上，根据驱动连接轴的转动反馈车窗行程脉冲到微处理器；
所述微处理器中设置行程脉冲计数器，行程脉冲计数器根据反馈的车窗行程脉冲计数，所述微处理器根据所述位置设定信号得到一计数限值，并将所述计数限值同行程脉冲计数器的计数值进行比较，当所述计数限值等于行程脉冲计数器的计数值时，微处理器输出电机制动信号到所述电机驱动电路，当所述计数限值大于行程脉冲计数器的计数值时，微处理器输出电机上升信号到所述电机驱动电路，当所述计数限值小于行程脉冲计数器的计数值时，微处理器输出电机下降信号到所述电机驱动电路；
所述电机驱动电路接收到电机上升信号时，控制车窗升降电机接入工作电源正转使车窗上升，接收到电机下降信号时，控制车窗升降电机接入工作电源反转使车窗下降，接收到电机制动信号时，控制车窗升降电机断开工作电源停止运行；
所述微处理器根据所述车窗升降位置设定装置输出的低端位置设定信号得到的计数限值等于车窗位于下止点时行程脉冲计数器的计数值，所述微处理器根据所述车窗升降位置设定装置输出的高端位置设定信号得到的计数限值等于车窗位于上止点时行程脉冲计数器的计数值，所述微处理器根据所述车窗升降位置设定装置输出的位置设定信号得到的计数限值由低端到高端线性或非线性增加。
2.根据权利要求1所述的车窗控制装置，其特征在于，还包括电流采样电路，用于对所述车窗升降电机的工作电流采样送至所述微处理器，当所述车窗升降电机的工作电流采样超过设定值时，所述微处理器输出电机制动信号到所述电机驱动电路。
3.根据权利要求1所述的车窗控制装置，其特征在于，所述车窗升降位置设定装置是通过旋转旋钮或推拉滑竿直线动作引起电位器电阻变化输出电压信号作为位置设定信号。
4.根据权利要求1所述的车窗控制装置，其特征在于，所述车窗升降位置设定装置是通过旋转旋钮或推拉滑竿直线动作引起的数字量变化输出位置设定信号。
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