CN106884595A - 电动尾门控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电动尾门控制方法及装置，应用于汽车控制技术领域。其中，该方法包括：通过采集开关变量形成操作指令，并根据电动尾门的位置控制尾门电机运动，以使得该电动尾门上升或下降；实时采集该尾门电机的驱动电路中串接的取样电阻的压降，并根据采集的压降判断该尾门电机在控制该电动尾门下降时的工作电流是否大于预设电流；若该工作电流大于预设电流，则确定该电动尾门遇到障碍，控制该电动尾门向上反弹到预设的安全高度。上述电动尾门控制方法及装置可在控制电动尾门下降时自动检测是否有障碍物，从而避免夹伤乘客，提高尾门控制的安全性。

Description

电动尾门控制方法及装置

技术领域

本发明属于汽车控制技术领域，尤其涉及一种电动尾门控制方法及装置。

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，特别是中大型运动型多用途(SUV，Sport Utility Vehicle)汽车，随着二胎政策的放开销量也是一路攀升。但随之带来的风险也越发明显，如中大型SUV汽车普遍标配的电动尾门，通常是通过电机控制自动锁门，由于没有防护措施，在电动尾门下降的过程中，经常引发夹伤乘客的事故，对儿童的伤害尤其严重。

发明内容

本发明提供一种电动尾门控制方法及装置，旨在解决现有的电动尾门在下降时缺乏防护措施，容易夹伤乘客的技术问题。

本发明实施例第一方面提供一种电动尾门控制方法，包括：

通过采集开关变量形成操作指令，并根据电动尾门的位置控制尾门电机运动，以使得所述电动尾门上升或下降；实时采集所述尾门电机的驱动电路中串接的取样电阻的压降，并根据采集的压降，判断所述尾门电机在控制所述电动尾门下降时的工作电流是否大于预设电流；若所述工作电流大于预设电流，则确定所述电动尾门遇到障碍，控制所述电动尾门向上反弹到预设的安全高度。

本发明实施例第二方面提供一种电动尾门控制装置，包括：

中央控制单元，用于接收检测的信号对其进行处理后输出控制信号，以及通过调用预置的可执行程序代码，执行如上述本发明实施例第一方面提供的电动尾门控制方法中的各个步骤；驱动输出单元，与所述中央控制单元连接，用于根据所述中央控制单元发送的控制信号控制尾门电机、门锁和转向灯工作；霍尔脉冲转换单元，与所述中央控制单元连接，用于通过检测所述尾门电机的每一圈转动形成方波脉冲信号；尾门电机驱动单元，与所述中央控制单元连接，用于根据所述中央控制单元的操作指令，驱动所述尾门电机运动，以及将尾门电机驱动电路中串接的取样电阻的压降发送给所述中央控制单元；中控开关，与所述中央控制单元连接；以及供电单元，与所述中央控制单元连接。

从上述本发明实施例可知，通过利用霍尔传感器在控制电动尾门下降的过程中感测是否存在障碍物，并在感测到障碍物时，控制电动尾门向上反弹到预设安全高度，从而可避免夹伤乘客，提高电动尾门控制电动安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1是本发明第一实施例提供的电动尾门控制方法的实现流程示意图；

图2是本发明第二实施例提供的电动尾门控制装置的结构示意图；

图3是本发明第三实施例提供的电动尾门控制装置的结构示意图；

图4是本发明第三实施例提供的电动尾门控制装置中霍尔脉冲转换单元和尾门电机驱动单元的结构及采样方式示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供的电动尾门控制方法的实现流程示意图。如图1所示，该方法包括以下步骤。

S101、通过采集开关变量形成操作指令，并根据电动尾门的位置控制尾门电机运动，以使得电动尾门上升或下降；

本实施例中的电动尾门通常是指汽车电动尾门，也即电动后备箱，一般采用电动或者是遥控方式开开启或关闭。尾门电机是指用于控制电动尾门运动的电机。具体的，通过采集车里的按钮或者是遥控钥匙的开关变量形成操作指令，并通过判断电动尾门位置最终形成并输出控制信号控制电机运动，以使得电动尾门上升或下降。

可选的，于其他一实施例中，根据电动尾门的位置控制尾门电机运动，以使得电动尾门上升或下降具体包括：获取电动尾门的位置，比较获取的位置是否高于第一预设高度或低于第二预设高度，当电动尾门的位置高于第一预设高度时，控制尾门电机运动，以使得电动尾门下降；当电动尾门的位置低于第二预设高度时，控制尾门电机运动，以使得电动尾门上升。其中，第一预设高度和第二预设高度的值可以一致，如车顶与地面之间的距离值的二分之一；或者，第一预设高度和第二预设高度的值也可以不一致，如，第一预设高度为从车顶到地面的高度值的五分之一，第二预设高度为从车顶到地面的高度值的五分之三。

S102、实时采集尾门电机的驱动电路中串接的取样电阻的压降，并根据采集的压降，判断尾门电机在控制电动尾门下降时的工作电流是否大于预设电流；

具体的，通过霍尔传感器实时检测尾门电机工作时电动尾门的位置变化。在电动尾门下降的过程中，电机转动的圈数和尾门的下降距离成正比，电机转子转动一周，会使霍尔传感器产生方波脉冲信号。具体的，电机转子每转动一周，同一型号电机由于其内部定子的磁极对数相同，产生的霍尔脉冲数也相同。该脉冲信号经后续电路进行放大、比较、并输出为规则的方波信号。在电动尾门从完全关闭的位置上升到完全打开的位置的过程中，可以通过中央控制单元对霍尔传感器输出的脉冲信号进行计数，从完全关闭的位置到完全打开的位置，上下反复预设次数，取其平均值，作为标定的基准。之后，控制电动尾门从完全关闭的位置开始上升，且计数从零开始，上升过程根据当前的计数值进行加计数，下降过程根据当前的计数值进行减计数。像这样，根据霍尔传感器输出的其根据感测到的尾门电机的每一圈转动形成的脉冲信号及预设的计数算法可获取电动尾门的位置变化，并据此确定防夹区域。

可选的，于本发明其他实施例中，也可通过利用双轴加速度传感器对电动尾门的倾斜度进行测量，得到电动尾门的位置变化，并根据感测出的位置数据，判断电动尾门是否下降至预置的防夹区域。

于本发明实施例中，在尾门电机的驱动电路中串入一个取样电阻，在实际应用中，该取样电阻具有一定的压降。尾门电机通电后，串联在尾门电机驱动电路中的取样电阻的压降经过低通滤波和放大后，被送入MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)的A/D(模数转换器)检测口进行监测。MCU根据监测到的该取样电阻的压降(即，取样电阻两端产生的电压值)，可计算得到尾门电机的工作电流。

将得到的尾门电机的工作电流的值与预设的电流值进行比较，如果尾门电机的工作电流的电流值持续上升并超过预设的电流值，则可认为电动尾门在下降的过程中遇到了大于预设阈值的阻力，也即，遇到了障碍物。

可以理解的，尾门开关按键刚刚按下(无论是尾门开启上升或尾门关闭下降)，尾门电机刚刚启动时，由于尾门电机的反电动势还没有建立，因而电流会有短时间的较大幅值，这时的电流幅值往往比所设定的防夹电流阈值还要大，此时需要将这种电流幅值较大的状态和在尾门上升或下降过程中遇到障碍物而导致的电流幅值较大的状态区分开来。因此，较佳地，在尾门电机启动后延时预设时长，如100ms(毫秒)，再进行电流检测，这样可以避免电机启动初期电流瞬时过冲对防夹电流阈值设定的影响。

或者，当检测到电动尾门下降至预置的防夹区域时，再进行电流检测。

S103、若工作电流大于预设电流，则确定电动尾门遇到障碍，控制电动尾门向上反弹到预设的安全高度。

若尾门电机在控制电动尾门下降时的工作电流大于预设电流，则说明电动尾门在下降过程中遇到了涉及人身安全的障碍物，于是控制电动尾门向上反弹到预设的安全高度，例如：可通过控制尾门电机反转控制电动尾门向上反弹到预设的安全高度。若尾门电机在控制电动尾门下降时的工作电流小于或等于预设电流，则说明电动尾门在下降过程中遇到的阻力非来自于涉及人身安全的障碍物，于是控制电动尾门继续下降。

可选的，于本发明其他一实施例中，为了防止电机堵转，保护电机，在尾门顶点和底点控制电机停止工作。具体的，在根据尾门的位置控制尾门电机运动，以使得电动尾门上升或下降之后，检测电动尾门是否完全打开或完全关闭，并当检测到电动尾门完全打开或完全关闭时，控制尾门电机停止运动。

可选的，于本发明其他一实施例中，当接收到全局开关窗/尾门指令时，获取电动尾门的位置信息，并根据获取的位置信息判断电动尾门是否完全打开或完全关闭；若电动尾门未完全打开或完全关闭，则执行全局开关窗指令。

可选的，于本发明其他一实施例中，当接收到车门闭锁指令时，获取电动尾门的位置信息，并根据获取的位置信息判断电动尾门是否处于打开状态；若电动尾门不在打开状态，则执行车门闭锁指令，控制电动尾门下降至完全关闭的位置并闭锁。进一步的，执行车门闭锁指令还包括：根据车门闭锁指令闭锁除电动尾门之外的其他车门。

可选的，于本发明其他一实施例中，当接收到车门开锁指令时，获取机动车的当前车速，并判断该车速是否低于预设速度值；若车速不低于预设速度值，则不执行车门开锁指令，若车速低于预设速度值，则执行车门开锁指令。

可选的，于本发明其他一实施例中，当接收到转向灯控制指令时，若本侧灯完好，则以预设正常闪烁速度执行转向灯控制指令，否则，以预设快速闪烁速度执行转向灯控制指令。

可以理解的，本实施例中涉及的车门开锁指令、转向灯控制指令等各种控制指令可从车载网获取。

为进一步说明本实施例提供的电动尾门控制方法，在实际应用过程中，该方法的实施流程可以包括如下步骤：

1、通过采集开关变量形成操作指令，通过判断电动尾门位置最终形成输出控制电机运动；

2、在电机运动过程中，实时采集霍尔形成的脉冲，判断电动尾门位置情况；

3、在尾门下降过程中，进入防夹区域后，实时采集尾门电机的工作电流，根据采集的工作电流的变化，判断电动尾门在放假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，应使尾门向上反弹到安全距离；

5、当车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；

6、当接收到全局开关窗/尾门命令后，如果本模块控制的电动尾门不在完全打开或完全关闭位置，执行全局开关窗命令；

7、当接收到车门闭锁命令后，如果车门不在打开状态，执行车门闭锁命令；

8、当接收到车门开锁命令后，如果车速不低于某限定值，不执行车门开锁命令；

9、当接收到转向灯命令后，如果本侧灯完好，以正常闪烁速度执行转向灯命令，反之，以快速闪烁执行转向灯命令。

本发明实施例中，通过利用霍尔传感器在控制电动尾门下降的过程中感测是否存在障碍物，并在感测到障碍物时，控制电动尾门向上反弹到预设安全高度，从而避免夹伤乘客，提高电动尾门控制电动安全性。进一步地，利用霍尔传感器检测电动尾门的位置，通过软件算法将霍尔传感器检测电机转速和检测电机电流变化情况相结合，在实现防夹功能的同时，避免了防夹系统受到外界环境的不良影响，从而确保防夹效果可靠，并具有成本较低的优点。

请参阅图2，图2为本发明第二实施例提供的电动尾门控制装置的结构示意图。如图2所示，该装置包括：中央控制单元201、驱动输出单元202、霍尔脉冲转换单元203、中控开关204、供电单元205以及尾门电机驱动单元206。

其中，中央控制单元201，存储有可执行程序代码，用于接收检测的信号对其进行处理后输出控制信号，以及通过调用该可执行程序代码，执行上述第一实施例提供的电动尾门控制方法中的各个步骤。

具体的，中央控制单元201控制电动尾门升降，在防夹区域内，在电动尾门下降过程中，遇到障碍物，作防夹判断、计算、处理，使尾门反弹到安全位置。此外，中央控制单元201还从车载网得到门锁、转向灯操作命令(指令)，根据当前车门状态及转向灯情况，综合其他因素，决定是否执行操作命令和如何控制输出。

驱动输出单元202，与中央控制单元201连接，用于根据中央控制单元201发送的控制信号控制尾门电机、门锁和转向灯工作。

霍尔脉冲转换单元203，与中央控制单元201连接，用于通过检测该尾门电机的每一圈转动形成方波脉冲信号。

尾门电机驱动单元206，与中央控制单元201连接，用于根据中央控制单元201的操作指令，驱动尾门电机运动，以及将尾门电机驱动电路中串接的取样电阻的压降发送给中央控制单元201。

中控开关204，与中央控制单元201连接。

供电单元205，与中央控制单元201连接，用于向中央控制单元201提供电力支持。

本发明实施例中，通过利用霍尔传感器在控制电动尾门下降的过程中感测是否存在障碍物，并在感测到障碍物时，控制电动尾门向上反弹到预设安全高度，从而避免夹伤乘客，提高电动尾门控制电动安全性。

请参阅图3，图3为本发明第三实施例提供的电动尾门控制装置的结构示意图。在图2所示的本发明第二实施例提供的电动尾门控制装置的基础上，如图3所示，在本实施例中，与第二实施例不同的是：

进一步地，驱动输出单元202包括：第一驱动单元2021、第二驱动单元2022、第三驱动单元2023、尾门电机输出单元2024、门锁输出单元2025和转向灯输出单元2026。

其中，第一驱动单元2021的一端连接中央控制单元201，另一端连接尾门电机输出单元2024，用于根据中央控制单元201发送的控制信号控制尾门电机工作。

第二驱动单元2022的一端连接中央控制单元201，另一端连接门锁输出单元2025，用于根据中央控制单元201发送的控制信号控制门锁工作。

第三驱动单元2023的一端连接中央控制单元201，另一端连接转向灯输出单元2026，用于根据中央控制单元201发送的控制信号控制转向灯工作。

进一步地，如图4所示，霍尔脉冲转换单元203包括：霍尔传感器2031和霍尔脉冲放大比较电路2032。

其中，霍尔脉冲放大比较电路2032的一端与霍尔传感器2031连接，另一端与中央控制单元201连接，用于将霍尔传感器2031的霍尔脉冲信号经过放大电路和比较电路转换成规则的方波信号，以及将该方波信号输出给中央控制单元201。

进一步地，尾门电机驱动单元206包括：驱动电路2061和电流检测单元2062；

驱动电路2061中串接有取样电阻，该取样电阻与电流检测单元2062连接；

电流检测单元2062用于获取该取样电阻的压降，并将获取的压降进行低通滤波和放大处理后输出至中央控制单元201。

可以理解的，取样电阻在实际工作中存在一定的压降，电流检测单元2062对取样电阻的压降进行低通滤波和放大后，将处理后的压降送入MCU的A/D检测口进行监测。MCU通过分析取样电阻的电压值的变化从而得知尾门电机的工作电流的变化，并当该工作电流超过阈值时触发防夹操作。

进一步地，该装置还包括：

通讯单元301，与中央控制单元201连接，用于根据中央控制单元201发送的控制信号与车载网中的其他设备进行信息交互，并从该车载网获取各种控制指令。

具体的，通讯单元301可以是CanBus(ControLLer Area Net-work Bus串行总线系统)通讯模块。通讯单元301与车载网进行信息交流、接收各种控制命令(指令)，例如：遥控开关窗、车速、环境温度、点火状态、碰撞等信息，以便中央控制单元201做出相应的反应。

本发明实施例中，利用霍尔传感器检测电动尾门的位置及电动尾门的运动路径中是否存在障碍物，并当检测到存在障碍物时，控制电动尾门向上弹起到预设的安全高度，相较于现有技术，本实施例提供的电动尾门控制装置通过软件算法将霍尔传感器检测电机转速和检测电机电流变化情况相结合，在实现防夹功能的同时，避免了防夹系统受到外界环境的不良影响，从而确保防夹效果可靠，并具有成本较低的优点。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的电动尾门控制方法及装置的描述，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电动尾门控制方法，其特征在于，所述方法包括：

通过采集开关变量形成操作指令，并根据电动尾门的位置控制尾门电机运动，以使得所述电动尾门上升或下降；

实时采集所述尾门电机的驱动电路中串接的取样电阻的压降，并根据采集的压降，判断所述尾门电机在控制所述电动尾门下降时的工作电流是否大于预设电流；

若所述工作电流大于预设电流，则确定所述电动尾门遇到障碍，控制所述电动尾门向上反弹到预设的安全高度。

2.如权利要求1所述的电动尾门控制方法，其特征在于，当所述尾门电机开始运动后经过预设时长时，或者，当所述电动尾门下降至预置的防夹区域时，执行所述实时采集所述尾门电机的驱动电路中串接的取样电阻的压降，并根据采集的压降判断所述尾门电机在控制所述电动尾门下降时的工作电流是否大于预设电流的步骤。

3.如权利要求1所述的电动尾门控制方法，其特征在于，所述根据电动尾门的位置控制尾门电机运动，以使得所述电动尾门上升或下降之后还包括：

当检测到所述电动尾门完全打开或完全关闭时，控制所述尾门电机停止运动。

4.如权利要求1所述的电动尾门控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当接收到全局开关窗/尾门指令时，获取所述电动尾门的位置信息，并根据获取的位置信息判断所述电动尾门是否完全打开或完全关闭；

若所述电动尾门未完全打开或完全关闭，则执行全局开关窗指令。

5.如权利要求1所述的电动尾门控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当接收到车门闭锁指令时，若所述电动尾门不在打开状态，则执行所述车门闭锁指令，控制所述电动尾门下降至完全关闭的位置并闭锁；

当接收到车门开锁指令时，若车速不低于预设速度值，则不执行所述车门开锁指令；

当接收到转向灯控制指令时，若本侧灯完好，则以预设正常闪烁速度执行所述转向灯控制指令，否则，以预设快速闪烁速度执行所述转向灯控制指令。

6.如权利要求1至5任一项所述的电动尾门控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

实时采集霍尔传感器根据感测到的所述尾门电机的每一圈转动形成的方波脉冲信号，并根据采集的方波脉冲信号获取所述电动尾门的位置数据；

所述根据采集的压降，判断所述尾门电机在控制所述电动尾门下降时的工作电流是否大于预设电流，包括：

将采集的压降进行低通滤波及放大处理，根据处理后的压降，判断所述尾门电机在控制所述电动尾门下降时的工作电流是否大于预设电流。

7.一种电动尾门控制装置，其特征在于，所述装置包括：

中央控制单元，用于接收检测的信号对其进行处理后输出控制信号，以及通过调用预置的可执行程序代码，执行如权利要求1至6任一项所述的电动尾门控制方法中的各个步骤；

驱动输出单元，与所述中央控制单元连接，用于根据所述中央控制单元发送的控制信号控制尾门电机、门锁和转向灯工作；

霍尔脉冲转换单元，与所述中央控制单元连接，用于通过检测所述尾门电机的每一圈转动形成方波脉冲信号；

尾门电机驱动单元，与所述中央控制单元连接，用于根据所述中央控制单元的操作指令，驱动所述尾门电机运动，以及将尾门电机驱动电路中串接的取样电阻的压降发送给所述中央控制单元；

中控开关，与所述中央控制单元连接；以及

供电单元，与所述中央控制单元连接。

8.如权利要求7所述的电动尾门控制装置，其特征在于，所述驱动输出单元包括：第一驱动单元、第二驱动单元、第三驱动单元、尾门电机输出单元、门锁输出单元和转向灯输出单元；

所述第一驱动单元的一端连接所述中央控制单元，另一端连接所述尾门电机输出单元，用于根据所述中央控制单元发送的控制信号控制所述尾门电机工作；

所述第二驱动单元的一端连接所述中央控制单元，另一端连接所述门锁输出单元，用于根据所述中央控制单元发送的控制信号控制所述门锁工作；

所述第三驱动单元的一端连接所述中央控制单元，另一端连接所述转向灯输出单元，用于根据所述中央控制单元发送的控制信号控制所述转向灯工作。

9.如权利要求7所述的电动尾门控制装置，其特征在于，

所述霍尔脉冲转换单元包括：霍尔传感器和霍尔脉冲放大比较电路；

所述霍尔脉冲放大比较电路的一端与所述霍尔传感器连接，另一端与所述中央控制单元连接，用于将所述霍尔传感器采集的霍尔脉冲信号经过放大电路和比较电路转换成规则的方波信号，并输出给所述中央控制单元；

所述尾门电机驱动单元包括：串接有取样电阻的驱动电路和电流检测单元；

所述取样电阻与所述电流检测单元连接；

所述电流检测单元用于获取所述取样电阻的压降，并将获取的压降进行低通滤波和放大处理后输出至所述中央控制单元。

10.如权利要求7所述的电动尾门控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

通讯单元，与所述中央控制单元连接，用于根据所述中央控制单元发送的控制信号与车载网中的其他设备进行信息交互，并从所述车载网获取各种控制指令。