CN102536037B - 一种电动车窗控制器及防夹控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带防夹功能的电动车窗控制器及防夹控制方法。在车窗运动的过程中，上升时的电机电流波动数相加，下降时减除，并时刻检测电机电流，若车窗上升时电机过流，则将检测到的电机电流波动数净值与车窗防夹区的最大电流波动数比较，若较之小则判断车窗有障碍，控制器控制车窗回落。本发明无需霍尔传感器、对配置电机要求低，简化了硬件电路设计，安装方便且节约成本。

Description

一种电动车窗控制器及防夹控制方法

技术领域

本发明属于汽车电子自动控制领域，更具体的讲是一种带防夹功能的电动车窗控制器及防夹控制方法。

背景技术

目前国内市场上常见的中低档汽车都配备电动车窗(玻璃)，最主要的功能是防夹和车窗电动控制。一般而言，电动控制主要包括电动开关窗、自动开关窗、手动开关窗、拔钥匙熄火自动关窗和儿童锁功能。而防夹功能是指车窗玻璃自动上升的过程中身体部位(如手、头部等)或其他物体伸出窗外被夹住时，控制器能检测到危险的存在，不继续上升关窗，而是窗户回落避免夹伤，实现保护功能。

目前实现电动车窗防夹功能的方案主要是在电机和控制器之间安装具有红外检测的光电开关或具有压力检测的霍尔传感器等方式实现。红外检测是利用红外光检测有无异物在电动车窗移动范围内，从而控制车窗玻璃移动。但是汽车车窗的工作环境并不单一，雨水、雾气等不利因素可能对红外光检测性能及结果造成影响，因此无法保证系统的正常工作。基于压力传感的方案则是通过霍尔元件检测控制车窗电机的旋转次数等信息，来确定的车窗的位置情况，进而判断车窗在运动中是否受到阻力。

现在高档车的车窗具有较全的电动控制功能，大多采用霍尔传感器检测来实现防夹功能，由于增加了传感设备及匹配相应的电机，成本较高；而中低档车一般只具备部分电动控制功能而无防夹功能，如在实施一键自动关窗功能时，容易造成夹伤事故，若需增加防夹功能则需更换带有传感器的电机，安装复杂，受限制性很大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种无需霍尔传感器、对配置电机要求低，带防夹功能的电动车窗控制器及防夹控制方法。

当车窗上升到顶或遇到障碍物时电机电流会升至最大，单纯检测电机电流无法判断车窗的状态。电动车窗控制器的防夹功能一般是借助带有霍尔元件的电机或额外配置霍尔传感器来检测电机的旋转圈数，以此判断当电机过流时车窗玻璃是否到达顶部，若未到顶顶部则控制电机反转，车窗下降。

电动车窗的电机在运行时会产生具有周期特征的电流波动，电流波动被认为是影响电机性能百害而无一利的特性，本发明就是通过对电机电流波动的检测，不需要霍尔传感器就可以实现对车窗玻璃位置的判断，更轻松地实现了防夹功能。

本发明解决其技术问题是采取以下方案来实现的：

一种电动车窗控制器防夹控制方法，其特征在于：在车窗运动的过程中，上升时的电机电流波动数相加，下降时减除，并时刻检测电机电流，若车窗上升时电机过流，则将检测到的电机电流波动数净值与车窗防夹区的最大电流波动数比较，若较之小则判断车窗有障碍，控制器控制车窗回落。

在车窗运动的过程中，以一定时间中断对电机电流进行检测，若所测电流值比前一中断时刻电流值大的总次数满足预设值时，则确定为一个电机电流波动数。

所述车窗防夹区最大电流波动数可以预设于控制器内部。

所述车窗防夹区最大电流波动数可以在车窗控制器首次上电时，检测车窗行程内波动数并减除车窗玻璃槽深距离的波动数后存储。

本发明方案还包括一种电动车窗控制器，其特征在于：采用上述的任一防夹控制方法。

本发明的有益技术效果为：

通过利用传统认为只存在弊端的电机波动，对其检测得到电机的转动圈数来确定车窗的具体位置，无需使用霍尔传感元件可实现防夹功能，避免了先前由于使用传感器造成的线束繁多安装复杂，还可以节约材料及安装成本，降低了产品的整体费用。

兼容不同车型，添置或更换带防夹功能的车窗控制器时，无须匹配原有带传感器的专用电机，匹配的电机成本低廉，安装方便。

通过对车窗电机电流进行周期采样比较并计数，来确定车窗的位置，方式简单，无需过多的硬件支持，内置软件即可实现，节约成本。

附图说明

图1为本发明的电动车窗防夹控制流程图；

图2为本发明的车窗电机电流波动检测计数流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体结构和控制方式做详细说明。

电动车窗的电机在运行时会产生具有周期特征的电流波动，该电流波动情况反映电机的换相次数，通过检测电流的波动数即可确定电机的转动圈数，在同一转动方向上，可由电流波动的数量知车窗玻璃的运动距离。对应每个车窗的固定高度，车窗玻璃的运动距离亦是固定不变的，因此可以根据车窗实际高度确定整个行程内的波动次数，扣除车窗玻璃槽深距离的波动数即为车窗防夹区最大波动数，并将该波动数预存于控制器中。

图1为本发明的电动车窗防夹控制流程图，扫描用户控制按键，根据升降指令设置运行方向标记并开启中断计算波动数，在车窗运行的过程中，时刻检测电机电流状况，判断电机电流是否超过预设值，若上升过程中电机过流，则读取当前的波动数净值，与存储的最大波动数进行比较，若与之相等，则判断车窗到顶；若小于电机防夹区最大波动数，则判断车窗玻璃遇到障碍物，控制器控制电机反转，车窗下降一段距离后停止。最大波动数可以预存于控制器中，或设置控制器在安装后首次上电时检测最大波动数后记录存储。

检测电机电流的波动数可以有多种方法，如将电机电流经采样后通过无源低通滤波电路，经控制器可编程放大器放大，再经有源低通滤波电路及斯密特比较器生成方波信号，送入处理器进行计数。本发明采用的检测方法参见附图2，在车窗运动的过程中，将电机电流通过采样电阻采样，对经低通滤波放大后的波形进行周期检测，以一个特定的时间中断对电机电流波形进行检测，将所测电流值与前一中断时刻检测到的电流值进行比较，若前者比后者大的总次数满足预设值时，则确定为一个电机电流波动，该预设值根据电机的极数、减速比等参数设定。若检测的电流等于或小于前一电流值时则不对上升计时计数，排除了电机电流波形可能出现的毛刺干扰，不会对波动数的累计造成影响。

无论车窗上升或下降，都存在电机电流波动，若车窗只在上升或下降，则通过记录电流波动数则可确定车窗玻璃的位置；若车窗在上升的过程中存在下降操作，仅对电流波动累加则无法得出准确地位置。因此本实施例的检测方案在车窗上升的过程中检测的电机电流波动数进行加法累计，通过扫描按键操作，若过程中出现降窗信号，则将下降过程检测到的电流波动数减除，若再有升窗信号则电流波动数积继续累加，因此从窗底至窗顶之间降窗操作的电流波动被抵消，无论车窗上升至哪个位置得到的波动数为上升波动数净值，根据检测到的波动数净值则可知车窗是否到顶。若当车窗上升，电机过流时电机电流波动数净值小于防夹区波动数最大值，则判断车窗有障碍，电机反转进行降窗操作。

该方法只采用了少量的硬件电路，依靠软件控制完成了对电机电流波动的检测，节省了整形电路等硬件部分，节约成本还提高了检测效率。

本发明实施例中运行方向标记、波形方向标志的设置，以及对上升计时、下降计时、波动有效计数进行的计算操作，仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，不排除采用相反的设置及计算操作，例如采用减法累计波动数净值。

Claims (3)

1.一种电动车窗控制器防夹控制方法，其特征在于：在车窗运动的过程中，上升时的电机电流波动数相加，下降时减除，并时刻检测电机电流，若车窗上升时电机过流，则将检测到的电机电流波动数净值与车窗防夹区的最大电流波动数比较，若较之小则判断车窗有障碍，控制器控制车窗回落；在车窗运动的过程中，以一定时间中断对电机电流进行检测，若所测电流值比前一中断时刻电流值大的总次数满足预设值时，则确定为一个电机电流波动数；所述车窗防夹区最大电流波动数在车窗控制器首次上电时，检测车窗行程内波动数并减除车窗玻璃槽深距离的波动数后存储。

2.根据权利要求1所述的电动车窗控制器防夹控制方法，其特征在于：所述车窗防夹区最大电流波动数预设于控制器内部。

3.一种电动车窗控制器，其特征在于：采用权利要求1至2的任一防夹控制方法。