CN104963586A

CN104963586A - 基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统

Info

Publication number: CN104963586A
Application number: CN201510275087.8A
Authority: CN
Inventors: 胡国良
Original assignee: Suzhou Hexinmei Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Hexinmei Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2015-10-07

Abstract

本发明公开了一种基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统，包含控制模块、霍尔传感器、计数模块和脉宽计算模块；霍尔传感器设置在控制车窗玻璃升降的电机内，用于产生与电机转子转动状况相对应的方波脉冲信号；计数模块用于计算电机的转动圈数；脉宽计算模块用于计算出电机的电枢电流；控制模块用于在车窗玻璃的上升距离大于预设的距离阈值、且电机的电枢电流大于预设的电流阈值时，控制电机停止工作。本发明结构简单，使用方便，车窗在上升过程中，在防夹区域内，一旦受力超过一定量，立刻启动防夹系统，有效的防止儿童被夹。

Description

基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统

技术领域

本发明涉及汽车电子领域，尤其涉及一种基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统。

背景技术

汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。

汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命。汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。

据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50%以上。

按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品归纳为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等，另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统（行车电脑）、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。

2008年的电子技术发展的方向向集中综合控制发展：将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制（PCM）；将制动防抱死控制系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）和驱动防滑控制系统（ASR）综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统（UCC）。

为了方便驾驶员和乘客,大量汽车采用电动车窗,电动车窗引入了自动系统，然而却不具有防夹功能,使得车窗在自动上升过程中，容易造成对乘员尤其是儿童的伤害，汽车电子在这一领域中的产品尚不完善。

专利“防夹系统停止装置”（申请号：200810161809.7申请日：2008-09-22）公开了一种防夹系统停止装置,使用于车辆的车窗或车门升降系统中,该防夹系统停止装置设置有连杆组,而连杆组可连接预设的玻璃或车门,且连杆组连接有可驱动连杆组作动,使连杆组带动玻璃或车门关闭或开启的马达,并于连杆组上设置有可于连杆组带动玻璃或关闭至一定位置时被连杆组触发,进而使防夹系统停止运作的微动开关,而该马达连接有可于马达作动时持续侦测马达的电流,并可于马达电流异常时使马达反转的防夹系统,使微动开关做为防夹装置的运作停止的依据,以降低电动车门或车窗的设置成本,且使马达可适用于各种电动车窗或车门,以方便厂商配置。

该方法一方面没有考虑到防夹区域，玻璃一受力就认定为夹到人或物品，很容易误判；另一方面，该系统结构复杂，成本较高，实施起来困难。

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及的缺陷，提供一种基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统，以避免夹伤儿童的事故发生。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统，包含控制模块、霍尔传感器、计数模块和脉宽计算模块；

所述霍尔传感器设置在控制车窗玻璃升降的电机内，用于产生与所述电机转子转动状况相对应的方波脉冲信号；

所述计数模块一端和霍尔传感器相连、另一端和所述控制模块相连，用于根据所述霍尔传感器产生的方波脉冲信息计算所述电机的转动圈数，并将其传递给控制模块；

所述脉宽计算模块一端和霍尔传感器相连、另一端和所述控制模块相连，用于根据所述霍尔传感器产生的方波脉冲的脉宽计算出电机的电枢电流，并将其传递给控制模块；

所述控制模块包含计算单元、判断单元和电机控制单元；

所述计算单元用于根据电机的转动圈数计算车窗玻璃的上升距离；

所述判断单元用于在车窗玻璃的上升距离大于预设的距离阈值时，判断电机的电枢电流是否大于预设的电流阈值；

所述电机控制单元用于在车窗玻璃的上升距离大于预设的距离阈值、且电机的电枢电流大于预设的电流阈值时，控制电机停止工作。

作为本发明基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用51系列单片机。

作为本发明基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用AT89S52单片机。

作为本发明基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统进一步的优化方案，所述预设的距离阈值的范围为车窗玻璃高度的60%至90%。

作为本发明基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统进一步的优化方案，所述预设的距离阈值为车窗玻璃高度的80%。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1. 结构简单，使用方便；

2. 车窗在上升过程中，在一定区域内，一旦受力超过一定量，立刻启动防夹系统，有效的防止儿童被夹。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明公开了一种基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统，包含控制模块、霍尔传感器、计数模块和脉宽计算模块；

所述控制模块包含计算单元、判断单元和电机控制单元；

所述控制模块的处理器采用51系列单片机，优先采用AT89S52单片机。

所述预设的距离阈值的范围为车窗玻璃高度的60%至90%，优先为80%。

本发明结构简单，使用方便，车窗在上升过程中，在防夹区域内，一旦受力超过一定量，立刻启动防夹系统，有效的防止儿童被夹。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1. 基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统，其特征在于，包含控制模块、霍尔传感器、计数模块和脉宽计算模块；

所述控制模块包含计算单元、判断单元和电机控制单元；

2. 根据权利要求1所述的基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统，其特征在于，所述控制模块的处理器采用51系列单片机。

3. 根据权利要求2所述的基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统，其特征在于，所述控制模块的处理器采用AT89S52单片机。

4. 根据权利要求1所述的基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统，其特征在于，所述预设的距离阈值的范围为车窗玻璃高度的60%至90%。

5. 根据权利要求4所述的基于霍尔传感器的车窗防夹控制系统，其特征在于，所述预设的距离阈值为车窗玻璃高度的80%。