CN109510524A

CN109510524A - 电机位置信息的存储方法及装置

Info

Publication number: CN109510524A
Application number: CN201811555546.8A
Authority: CN
Inventors: 范菁媛; 谷文港
Original assignee: Beijing Jingwei Hirain Tech Co Ltd
Current assignee: Beijing Jingwei Hirain Tech Co Ltd
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2038-12-19
Also published as: CN109510524B

Abstract

本发明提供了一种电机位置信息的存储方法及装置，方法应用于控制器，控制器分别与N个电机相连，并与每个电机对应的霍尔传感器相连，N≥2，该方法包括：当软件初始化后，针对所有霍尔传感器，禁能霍尔中断；第一预设时间之后，结束禁能霍尔中断。由于开关滤波时间大于第一预设时间，第一预设时间之后结束禁能霍尔中断，即使上电后立即操作天窗开关，禁能霍尔中断也不会导致电机响应延迟。第一预设时间大于系统开始上电到电压稳定所需的时间，电压稳定后不会出现异常霍尔信号，异常霍尔信号和控制器复位就不会同时出现，不会出现电机位置丢失的情况。

Description

电机位置信息的存储方法及装置

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，更具体的，涉及一种电机位置信息的存储方法及装置。

背景技术

车辆中的天窗产品和车窗产品具有障碍物检测和防夹反转功能，且本身对密闭性要求较高，因此“位置”是软件中非常敏感的变量，需要准确计算，并及时、可靠地在带电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable read only memory，EEPROM)中进行存储。

这里以天窗产品为例进行说明：传统方案中，一个天窗控制器对应一个电机。如果天窗具有多个组件(如玻璃/遮阳帘)需要控制，则需要在每个组件的电机上安装控制器，这会带来成本高的问题。针对该问题，目前多考虑使用一个控制器通过线束与多个电机及相关器件(如霍尔传感器、蓄电池等)连接以控制多个电机的方案，这样不仅可以大幅节约成本，并可避免组件之间通讯受到干扰的风险。该方案中，线束有如下作用：

1.为电机供电；

2.将控制器输出的继电器信号输送给电机；

3.将电机运动所触发的霍尔传感器信号回传给控制器。

发明人在实现本发明的过程中发现：由于该方案中一个控制器同时与多个电机对应的霍尔传感器连接，该工况下容易产生异常霍尔信号，所以若依据传统位置信息存储方法对该方案中的位置信息进行存储，将导致控制器接收到异常霍尔信号时误判电机位置变化，进而执行位置操作，此时若发生MCU(Moter Control Uni，电机控制单元)复位，将造成位置操作失败。具体地，在系统刚开始上电时，蓄电池供电电压较低(典型值：6-6.5V)且不稳定，如果由于上电阶段电压不稳定霍尔信号受到扰动，控制器误判为电机位置变化，导致软件执行擦除旧位置，写入新位置的操作，同时如果由于供电电压较低而引发了MCU复位，这将造成位置丢失。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种电机位置信息的存储方法及装置，解决了背景技术存在的位置丢失问题。

为了解决这一技术问题，本发明提供的具体技术方案如下：

一种电机位置信息的存储方法，应用于控制器，所述控制器分别与N个电机相连，并与每个电机对应的霍尔传感器相连，N≥2，所述方法包括：

当软件初始化后，针对所有霍尔传感器，禁能霍尔中断；

第一预设时间之后，结束禁能霍尔中断，所述第一预设时间小于开关滤波时间并大于系统开始上电到电压稳定所需的时间。

可选的，所有霍尔传感器为电流型霍尔传感器，所述方法还包括：

对系统电压进行检测；

判断系统电压是否低于第一预设值；

若是，继续或再次禁能霍尔中断；

当系统电压恢复到第二预设值的时间达到第二预设时间之后，结束禁能霍尔中断。

可选的，在所述结束禁能霍尔中断结束之后，针对每个电机，所述方法还包括：

根据电机所对应霍尔传感器的霍尔信号检测结果判断电机是否为运动状态；

若是，在内存中计算电机的位置信息；

判断电机是否从运动状态转换为静止状态；

若电机从运动状态转换为静止状态，将此时内存中计算的电机的位置信息写入带电可擦可编程只读存储器EEPROM中存储位置信息的区块；

若电机从静止状态转换为运动状态，将EEPROM中存储的位置信息擦除。

可选的，所述方法还包括：

在电机的运动过程中，当发生掉电时，在系统电压降低到第三预设值时，将内存中计算的电机的位置信息写入EEPROM中存储位置信息的区块。

可选的，EEPROM中每个区块分别存储电机的位置信息、配置数据和故障码记录，当同时需要对EEPROM中电机的位置信息和其他信息执行操作时，先对EEPROM中电机的位置信息执行相应操作。

一种电机位置信息的存储装置，应用于控制器，所述控制器分别与N个电机相连，并与每个电机对应的霍尔传感器相连，N≥2，所述装置包括：

第一禁能霍尔中断单元，用于当软件初始化后，针对所有霍尔传感器，禁能霍尔中断；

第一结束控制单元，用于第一预设时间之后，结束禁能霍尔中断，所述第一预设时间小于开关滤波时间并大于系统开始上电到电压稳定所需的时间。

可选的，所有霍尔传感器为电流型霍尔传感器，所述装置还包括：

系统电压检测单元，用于对系统电压进行检测；

第一判断单元，用于判断系统电压是否低于第一预设值；若是，触发第二禁能霍尔中断单元；

所述第二禁能霍尔中断单元，用于继续或再次禁能霍尔中断；

第二结束控制单元，用于当系统电压恢复到第二预设值的时间达到第二预设时间之后，结束禁能霍尔中断。

可选的，所述装置还包括：

第二判断单元，用于针对每个电机，根据电机所对应霍尔传感器的霍尔信号检测结果判断电机是否为运动状态；

若是，触发位置计算单元；

所述位置计算单元，用于在内存中计算电机的位置信息；

第三判断单元，用于判断电机是否从运动状态转换为静止状态；

若电机从运动状态转换为静止状态，触发第一写入单元；

所述第一写入单元，用于将此时内存中计算的电机的位置信息写入带电可擦可编程只读存储器EEPROM中存储位置信息的区块；

擦除单元，用于若电机从静止状态转换为运动状态，将EEPROM中存储的位置信息擦除。

可选的，所述装置还包括：

第二写入单元，用于在电机的运动过程中，当发生掉电时，在系统电压降低到第三预设值时，将内存中计算的电机的位置信息写入EEPROM中存储位置信息的区块。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

本发明公开的一种电机位置信息的存储方法及装置，应用于控制器，控制器分别与N个电机相连，并与每个电机对应的霍尔传感器相连，N≥2，当软件初始化后，针对所有霍尔传感器禁能霍尔中断，并在第一预设时间之后结束禁能霍尔中断。由于第一预设时间小于开关滤波时间，第一预设时间之后结束禁能霍尔中断，即使上电后立即操作开关，禁能霍尔中断也不会导致电机响应延迟，且由于第一预设时间大于系统开始上电到电压稳定所需的时间，电压稳定后不会出现由于供电电压不稳定引起的异常霍尔信号，异常霍尔信号和控制器复位就不会同时出现，进而就不会出现由于异常霍尔信号和控制器复位同时出现导致电机位置丢失的情况。

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实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种电机位置信息的存储方法流程示意图；

图2为本发明实施例公开的另一种电机位置信息的存储方法流程示意图；

图3为本发明实施例公开的又一种电机位置信息的存储方法流程示意图；

图4为本发明实施例公开的一种电机位置信息的存储装置结构示意图；

图5为本发明实施例公开的另一种电机位置信息的存储装置结构示意图。

具体实施方式

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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。

发明人通过研究发现，依据传统位置信息存储方法对一个控制器控制多个电机的方案中的位置信息进行存储时，当软件初始化时，蓄电池供电电压较低(在天窗产品的应用中，典型值：6-6.5V)时，控制器在上电后随时面临复位的风险。电机的霍尔传感器信号通过外部线束传输，与传统方案相比更容易受到电磁干扰。如果上电后霍尔传感器信号受到扰动，控制器误判为电机位置变化，导致软件执行擦除旧位置，写入新位置的操作，而此过程中由于供电电压较低而引发了控制器复位，造成位置操作失败。再次上电时，会因EEPROM校验和错误(如果之前的擦除未完成)或无位置信息(之前的擦除完成，但新位置未写入)而导致位置丢失。

为了解决这一技术问题，本实施例公开了一种电机位置信息的存储方法，应用于控制器，该控制器分别与N个电机相连，并与每个电机对应的霍尔传感器相连，N≥2，在实际应用中，N根据控制组件的个数确定，如在汽车天窗产品的应用中，控制器为MCU，控制组件包括天窗和遮阳帘，此时N的数目即为2，在其他实施例中，控制组件的数目也可以是3个、4个等。请参阅图1，该方法具体包括以下步骤：

S101：当软件初始化后，针对所有霍尔传感器，禁能霍尔中断。

具体的，系统上电后，控制器中的软件开始初始化，在初始化完成后，控制器立即针对所有霍尔传感器禁能霍尔中断，即忽略所有霍尔传感器的霍尔信号。

S102：第一预设时间之后，结束禁能霍尔中断，第一预设时间小于开关滤波时间并大于系统开始上电到电压稳定所需的时间。

具体的，在汽车天窗的应用中，由于蓄电池供电电压(即系统电压)从开始上电到电压稳定所需时间小于30ms，霍尔中断禁能结束后，蓄电池供电电压状态的判定结果也已经进入稳定状态，不会出现由于供电电压不稳定引起的异常霍尔信号，而开关滤波一般需要40ms以上，所以第一预设时间可取30ms至40ms中的任意值。由于此时不会出现异常霍尔信号和控制器复位同时发生的现象，有效避免电机位置丢失。如，第一预设时间可以为30ms，即在软件初始化后的30ms内禁能霍尔中断，忽略霍尔信号。

需要说明的是，开关滤波时间大于第一预设时间的原因是开关滤波完成后控制器才能产生电机命令，这样第一预设时间之后结束禁能霍尔中断，即使上电后立即操作天窗开关，禁能霍尔中断也不会导致电机响应延迟。另外，这里是以天窗产品为例进行说明的，在其他实施例中，第一预设时间具体根据开关滤波时间和系统开始上电到电压稳定所需的时间确定。

因此，本实施例公开的电机位置信息的存储方法，不仅能解决依据传统位置信息存储方法对一个控制器控制多个电机的方案中的位置信息进行存储时，由于控制器复位和异常霍尔信号同时出现造成位置丢失的问题。并且不会导致电机响应延迟。

依据传统位置信息存储方法对一个控制器控制多个电机的方案中的位置信息进行存储时，发明人经过研究还发现了另一个技术问题：对于电流型霍尔传感器，在系统电压较低(在天窗产品的应用中，典型值：<6.5V)时，可能发生霍尔异常跳变的情况(短时间内产生多个霍尔中断，但电机实际上没有转动)。此时，软件会频繁进行位置擦除/写入；而由于低压，控制器随时可能复位，导致位置擦写未完成，下次上电后位置丢失。

针对这一问题，在上述实施例公开的技术方案的基础上，本实施例公开了另一种电机位置信息的存储方法，本实施例中涉及的所有霍尔传感器均为电流型霍尔传感器，请参阅图2，该方法具体包括以下步骤：

S201：当软件初始化后，针对所有霍尔传感器，禁能霍尔中断。

S202：第一预设时间之后，结束禁能霍尔中断，第一预设时间小于开关滤波时间并大于系统开始上电到电压稳定所需的时间。

S203：对系统电压进行检测。

S204：判断系统电压是否低于第一预设值。

具体的，在天窗产品的应用中，第一预设值可以为6.5V。在其他实施例中，第一预设阈值根据电流型霍尔传感器产生异常霍尔跳变时的电压确定。

若是，S205：继续或再次禁能霍尔中断。

如果第一预设时间之后电压稳定之后电压仍然比较低，继续禁能霍尔中断，如果在第一预设时间之后电压稳定之后的一段时间中出现电压异常降低到第一预设值以下的情况，再次禁能霍尔中断。

S206：当系统电压恢复到第二预设值的时间达到第二预设时间之后，结束禁能霍尔中断。

具体的，在天窗产品的应用中，第二预设值可以为8.0V，第二预设时间可以为200ms，即对于采用电流型霍尔传感器的产品，在系统电压低于6.5V后禁能霍尔中断，恢复到8.0V且持续200ms之后结束禁能霍尔中断，以防止位置丢失。

需要说明的是，根据天窗的电源管理逻辑，在系统电压低于8.0V时，电机命令是被禁止的。因此，低压时禁能霍尔中断，并不会影响电机在用户意图下运动而造成的位置变化被正确地记录。其中，这里的200ms为经验值，8.0V为电机能够正常工作时对应的系统电压。在其他实施例中，第二预设值由电机能够正常工作时对应的系统电压确定，第二预设时间可以为经验值，也可以为标定值或者理论值等。

还需要说明的是，在上述技术方案的基础上，可以正常实现电机位置信息的存储等操作。

具体的，请参阅图3，在所述结束禁能霍尔中断结束之后，针对每个电机，所述方法还包括电机位置信息的存储方法，具体包括以下步骤：

S301：根据电机所对应霍尔传感器的霍尔信号检测结果判断该电机是否为运动状态。

每个电机都对应一个霍尔传感器，在控制器检测到任一电机所对应霍尔传感器的霍尔信号时，确定该电机为运动状态；若没有检测到电机所对应霍尔传感器的霍尔信号时，确定电机为静止状态，后续持续检测。

若是，执行S302：在内存中计算电机的位置信息。

具体地，霍尔传感器的电平变化会触发霍尔中断，此时位置会根据电机方向进行递加/递减，该操作在中断函数中完成。

S303：判断电机是否从运动状态转换为静止状态。

若电机从运动状态转换为静止状态，执行S304：将此时内存中计算的电机的位置信息写入带电可擦可编程只读存储器EEPROM中存储位置信息的区块。

需要说明的是，与控制器相连的N个电机的位置信息都存储在EEPROM中存储位置信息的区块中，如该区块包括6个字节，N＝3，则每个电机的位置信息占据2个字节。在对其中任意一个电机的位置信息执行写入操作时，根据内存中存储的每个电机的位置信息对6个字节进行更新操作。

若电机从静止状态转换为运动状态，执行S305：将EEPROM中存储的位置信息擦除。

具体地，电机每次从静止状态开始运动时，EEPROM中存储的电机的位置信息又会被擦除，以备下一次停止时写入。

其中，在实际应用中，偶尔会出现掉电的情况。为避免掉电时位置丢失，在本发明实施例的一种具体实施方式中，电机位置信息的存储方法还可以包括：在电机的运动过程中，当发生掉电时，在系统电压降低到第三预设值时，将内存中计算的电机的位置信息写入EEPROM中存储位置信息的区块。这里的第三预设值可根据实际情况进行标定或者根据经验确定，保证掉电时电机的位置信息能够写入成功。

另外，在实际应用中，EEPROM中是有多个区块的，EEPROM中每个区块分别存储电机的位置信息、配置数据和故障码记录，其中，每一类信息，如电机的位置信息、配置数据和故障码记录各占一个区块，各区块间可通过ID进行区分。因此，可能会出现不同信息的操作指令同时发出的情况，此时，为避免电机的位置信息丢失，在本发明实施例的一种具体实施方式中，电机的位置信息的次序为最先，即当同时需要对EEPROM中电机的位置信息和其他信息(如配置数据、故障码记录)执行操作时，先对EEPROM中的电机的位置信息执行相应操作，即在对EEPROM执行写入操作时，有其他信息与位置信息同时需要操作时，先对EEPROM中的电机的位置信息执行写入操作，在对EEPROM执行擦除操作且有其他信息与位置信息同时需要操作时先对EEPROM中的电机的位置信息执行擦除操作。具体的，在对EEPROM中的电机的位置信息执行写入/擦除操作时，将电机位置信息区块ID对应的写入/擦除标志设置为有效，即当写入标志有效时，执行写入操作，当擦除标志有效时，执行擦除操作。

对于重要信息，如电机位置信息，区块有分为多个缓冲区buffer，循环操作，每次更新电机的位置信息时，将新电机位置信息写入下一个buffer，同时擦除旧buffer中的信息。

本实施例公开的一种电机位置信息的存储方法，不仅能解决依据传统位置信息存储方法对一个控制器控制多个电机的方案中的位置信息进行存储时，由于控制器复位和异常霍尔信号同时出现造成位置丢失的问题。并且不会导致电机响应延迟。且通过在系统电压过低时，禁能霍尔中断，忽略霍尔信号；当系统电压恢复到第二预设值的时间达到第二预设时间之后，结束禁能霍尔中断。解决了现有技术中系统电压过低可能发生霍尔异常跳变的情况，导致位置擦写失败的问题。

基于上述实施例公开的一种电机位置信息的存储方法，本实施例对应公开了一种电机位置信息的存储装置，应用于控制器，所述控制器分别与N个电机相连，并与每个电机对应的霍尔传感器相连，N≥2，请参阅图4，该装置具体包括：

第一禁能霍尔中断单元401，用于当软件初始化后，针对所有霍尔传感器，禁能霍尔中断；

第一结束控制单元402，用于第一预设时间之后，结束禁能霍尔中断，所述第一预设时间小于开关滤波时间并大于系统开始上电到电压稳定所需的时间。

本实施例公开的电机位置信息的存储装置，不仅能解决依据传统位置信息存储方法对一个控制器控制多个电机的方案中的位置信息进行存储时，由于控制器复位和异常霍尔信号同时出现造成位置丢失的问题，并且不会导致电机响应延迟。

可选的，请参阅图5，本实施例公开了另一种电机位置信息的存储装置，其中，所有霍尔传感器为电流型霍尔传感器，所述装置具体包括：

第一禁能霍尔中断单元501，用于当软件初始化后，禁能霍尔中断；

第一结束控制单元502，用于第一预设时间之后，结束禁能霍尔中断，所述第一预设时间小于开关滤波时间并大于系统开始上电到电压稳定所需的时间；

系统电压检测单元503，用于对系统电压进行检测；

第一判断单元504，用于判断系统电压是否低于第一预设值；若是，触发第二禁能霍尔中断单元505；

所述第二禁能霍尔中断单元505，用于继续或再次禁能霍尔中断；

第二结束控制单元506，用于当系统电压恢复到第二预设值的时间达到第二预设时间之后，结束禁能霍尔中断。

可选的，所述装置还包括：

第二判断单元，用于针对每个电机，根据电机所对应霍尔传感器的霍尔信号检测结果判断该电机是否为运动状态；

若是，触发位置计算单元；

所述位置计算单元，用于在内存中计算电机的位置信息；

若电机从运动状态转换为静止状态，触发第一写入单元；

可选的，所述装置还包括：

本实施例公开的一种电机位置信息的存储装置，不仅能解决依据传统位置信息存储方法对一个控制器控制多个电机的方案中的位置信息进行存储时，由于控制器复位和异常霍尔信号同时出现造成位置丢失的问题。并且不会导致电机响应延迟。且通过在系统电压过低时，禁能霍尔中断，忽略霍尔信号；当系统电压恢复到第二预设值的时间达到第二预设时间之后，结束禁能霍尔中断。解决了现有技术中系统电压过低可能发生霍尔异常跳变的情况，导致位置擦写失败的问题。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种电机位置信息的存储方法，其特征在于，应用于控制器，所述控制器分别与N个电机相连，并与每个电机对应的霍尔传感器相连，N≥2，所述方法包括：

当软件初始化后，针对所有霍尔传感器，禁能霍尔中断；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所有霍尔传感器为电流型霍尔传感器，所述方法还包括：

对系统电压进行检测；

判断系统电压是否低于第一预设值；

若是，继续或再次禁能霍尔中断；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述结束禁能霍尔中断结束之后，针对每个电机，所述方法还包括：

若是，在内存中计算电机的位置信息；

判断电机是否从运动状态转换为静止状态；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，EEPROM中每个区块分别存储电机的位置信息、配置数据和故障码记录，当同时需要对EEPROM中电机的位置信息和其他信息执行操作时，先对EEPROM中电机的位置信息执行相应操作。

6.一种电机位置信息的存储装置，其特征在于，应用于控制器，所述控制器分别与N个电机相连，并与每个电机对应的霍尔传感器相连，N≥2，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所有霍尔传感器为电流型霍尔传感器，所述装置还包括：

系统电压检测单元，用于对系统电压进行检测；

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二判断单元，用于针对每个电机，根据电机所对应霍尔传感器的霍尔信号检测结果判断电机是否为运动状态；若是，触发位置计算单元；

所述位置计算单元，用于在内存中计算电机的位置信息；

第三判断单元，用于判断电机是否从运动状态转换为静止状态；若电机从运动状态转换为静止状态，触发第一写入单元；

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，EEPROM中每个区块分别存储电机的位置信息、配置数据和故障码记录，当同时需要对EEPROM中电机的位置信息和其他信息执行操作时，先对EEPROM中电机的位置信息执行相应操作。