CN105971436B - 一种车窗纹波多路防夹的控制模块及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车窗纹波多路防夹的控制模块及方法，控制方法包括下述步骤：S1：在电机运动过程中，实时采集纹波形成的脉冲信号；S2：对采集的信号进行处理后，通过判别在防夹区域内是否遇到障碍物或阻力来确定车窗和天窗的位置；S3：当在防夹区域内遇到障碍物时，控制车窗或天窗反弹到安全距离；S4：当车窗或天窗完全打开或完全关闭后，控制电机停止运动，防止电机堵转，保护电机。本发明采用纹波方式只需要一个模块就可以实现四门防夹功能，成本可以大幅下降。

Description

一种车窗纹波多路防夹的控制模块及方法
技术领域
本发明属于汽车领域，更具体地，涉及一种车窗纹波多路防夹的控制模块及方法。
背景技术
近年来汽车产品逐渐在我国普及，进入大众消费领域。但随之带来的风险也随之显现，如汽车电动车窗意外夹伤乘客的事故多发，对儿童的伤害尤其严重。带自动防夹功能的门窗控制模块已逐渐成为一种趋势，对四门均带防夹功能的需求正逐渐增多。霍尔方式的四门防夹的门窗控制系统，需要四个门控DCU模块，成本高。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种车窗纹波多路防夹的控制模块及方法，旨在解决现有技术采用霍尔方式需要四个门控DCU模块导致成本高的技术问题。
本发明提供了一种车窗纹波多路防夹的控制模块，包括：
中央控制单元，用于接收电流信号、方波信号和开关信号并对其进行处理后输出控制信号；
与所述中央控制单元连接的通讯单元，用于根据所述中央控制单元发送的控制信号与车载网进行信息交互；
五个分别与所述中央控制单元连接的电流检测单元，用于检测车窗及天窗电机工作时的电流变化情况，并输出电流信号；
五个分别与所述中央控制单元连接的纹波脉冲转换单元，用于检测车窗及天窗电机工作时的电流纹波，并输出方波信号；
五个分别与所述中央控制单元连接的驱动输出单元，用于根据所述中央控制单元发送的控制信号控制车窗电机和天窗电机工作；
一个与所述中央控制单元连接的中控开关，以及
四个与所述中央控制单元连接的当地开关。
更进一步地，所述纹波脉冲转换单元包括依次连接的放大整形单元、隔离滤波单元和比较单元；
所述放大整形单元对检测车窗及天窗电机工作时的电流纹波进行放大后，经所述隔离滤波单元滤波处理，再经过所述比较单元进行比较并输出方波信号。
更进一步地，所述通讯单元为CanBus通讯模块。
本发明还提供了一种车窗纹波多路防夹的控制方法，包括下述步骤：
S1：在电机运动过程中，实时采集纹波形成的脉冲信号；
S2：对采集的信号进行处理后，通过判别在防夹区域内是否遇到障碍物或阻力来确定车窗和天窗的位置；
S3：当在防夹区域内遇到障碍物时，控制车窗或天窗反弹到安全距离；
S4：当车窗或天窗完全打开或完全关闭后，控制电机停止运动，防止电机堵转，保护电机。
更进一步地，在步骤S1之后且在步骤S2之前，还包括：在车窗上升或天窗关闭的过程中，进入防夹区域后，实时采集纹波形成的脉冲信号，同时采集电机电流的A/D值。
本发明采用纹波方式只需要一个模块就可以实现四门防夹功能，成本可以大幅下降。
附图说明
图1是本发明实施例提供的车窗纹波多路防夹的控制模块的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的车窗纹波多路防夹的控制模块中电机电流纹波采样方式框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的车窗纹波多路防夹的控制模块包括：五个电流检测单元、五个隔离、滤波、放大、整形单元、五个驱动输出单元、开关采集单元、通讯单元和中央控制单元，其中，五个电流检测单元用于检测车窗及天窗电机工作时的电流变化情况，以此判别在防夹区域内是否遇到障碍物或阻力。遇到障碍物时，电机停止上升并反弹下降到安全位置。遇到阻力时，克服阻力达到关闭车窗或天窗目的。五个隔离、滤波、放大、整形单元用于检测电机电流纹波，并输出方波，用于检测车窗及天窗位置，确定防夹区域，在车窗及天窗顶点和底点停止电机工作，防止电机堵转，保护电机。五个驱动输出单元用于控制车窗电机、天窗电机工作。开关采集单元用于采集中控键、当地键信号输入。通讯单元用于与车载网进行信息交流、接收控制命令。中央控制单元用于收集、分析、处理各种信息，发布控制指令。
本发明采用一个模块控制四个车窗和一个天窗，电机信息采集采用纹波方式，大大降低了成本，提高了可靠性。
本发明提出的保护内容有以下特点：
(1)采用一个控制模块同时控制四个车门窗和天窗；
一个中央控制单元同时控制四个车窗玻璃升降及天窗打开、关闭。在防夹区域内，在车窗玻璃上升及天窗关闭时，遇到障碍物，作防夹判断、计算、处理，使窗玻璃及天窗反弹到安全位置。见附图1
(2)采用电机电流纹波采样方式作为窗位置、堵转等参数判定手段；
在电机回路串联0.15欧的采样电阻，通过采样电阻上的电压值，形成两路信号送人中央控制单元。一路通过滤波、放大后转换为稳定的电压值，通过中央控制单元的A/D口采集，以此判别在防夹区域内是否遇到障碍物或阻力。
另一路通过隔离、滤波、放大、整形、比较后转换为稳定的脉冲信号送人中央控制单元，以此判别车窗及天窗位置，确定防夹区域，在车窗及天窗顶点和底点停止电机工作，防止电机堵转，保护电机。见附图2
(3)CanBus通讯模块；
与车载网进行信息交流、接收控制命令。包括：遥控开关窗、车速、环境温度、点火状态等信息，以便控制模块做出相应的反应。
本发明实施例提供的车窗纹波多路防夹的控制方法，具体包括如下步骤：
(1)通过采集开关变量形成操作指令，通过判断车窗、天窗位置最终形成输出控制电机运动；
(2)在电机运动过程中，实时采集纹波形成的脉冲，判断车窗、天窗位置情况；
(3)在车窗上升、天窗关闭过程中，进入防夹区域后，除实时采集纹波形成的脉冲外，同时采集电机电流的A/D值，通过比较、计算、分析后得出结果，以此判别在防夹区域内是否遇到障碍物或阻力；
(4)当在防夹区域内遇到障碍物时，应使车窗或天窗反弹到安全距离；
(5)当车窗或天窗完全打开或完全关闭后，控制电机停止运动，防止电机堵转，保护电机。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种车窗纹波多路防夹的控制模块，其特征在于，包括：
中央控制单元，用于接收电流信号、方波信号和开关信号并对其进行处理后输出控制信号；
与所述中央控制单元连接的通讯单元，用于根据所述中央控制单元发送的控制信号与车载网进行信息交互；
五个分别与所述中央控制单元连接的电流检测单元，用于检测车窗及天窗电机工作时的电流变化情况，并输出电流信号；
五个分别与所述中央控制单元连接的纹波脉冲转换单元，用于检测车窗及天窗电机工作时的电流纹波，并输出方波信号；
五个分别与所述中央控制单元连接的驱动输出单元，用于根据所述中央控制单元发送的控制信号控制车窗电机和天窗电机工作；
一个与所述中央控制单元连接的中控开关，以及
四个与所述中央控制单元连接的当地开关；
其中，所述纹波脉冲转换单元为在车窗电机及天窗电机的回路上串联一个采样电阻，通过所述采样电阻上的电压值形成第一信号与第二信号；
所述第一信号通过滤波、放大后转换为稳定的电压值，通过所述中央控制单元的A/D口采集，以判别在防夹区域内是否遇到障碍物或阻力；
所述第二信号通过隔离、滤波、放大、整形、比较后转换为稳定的脉冲信号送入所述中央控制单元，以此判别车窗及天窗位置，确定防夹区域，在车窗及天窗顶点和底点停止电机工作，以防电机堵转，保护电机。
2.如权利要求1所述的控制模块，其特征在于，所述纹波脉冲转换单元包括依次连接的放大整形单元、隔离滤波单元和比较单元；
所述放大整形单元对检测车窗及天窗电机工作时的电流纹波进行放大后，经所述隔离滤波单元滤波处理，再经过所述比较单元进行比较并输出方波信号。
3.如权利要求1所述的控制模块，其特征在于，所述通讯单元为CanBus通讯模块。
4.一种车窗纹波多路防夹的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1：在电机运动过程中，实时采集纹波形成的脉冲信号；
S2：对采集的信号进行处理后，通过判别在防夹区域内是否遇到障碍物或阻力来确定车窗和天窗的位置；
S3：当在防夹区域内遇到障碍物时，控制车窗或天窗反弹到安全距离；
S4：当车窗或天窗完全打开或完全关闭后，控制电机停止运动，防止电机堵转，保护电机。
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在步骤S1之后且在步骤S2之前，还包括：在车窗上升或天窗关闭的过程中，进入防夹区域后，实时采集纹波形成的脉冲信号，同时采集电机电流的A/D值。
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