CN110094129A - 一种车窗防夹位置校准装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车窗防夹位置校准装置，其设置有与车窗电机同步的编码器，第一采样电路采集编码器产生稳定的脉冲信号；第二采样电路则采集车窗电机运动过程中产生的电流纹波脉冲，通过MCU比较两脉冲信号中的脉冲个数，若有误，则分析出问题脉冲原因后针对性修改算法参数，再重复上述过程，直至两个脉冲个数一致，从而实现防夹位置的校准。所述校准装置能非常直观的判断电流波纹脉冲的问题，进而进行针对性调整直至实现了车窗防夹位置的校准。所述校准装置结构简单、成本低、操作简便。

Description

一种车窗防夹位置校准装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车车窗防夹技术领域，特别涉及是一种对汽车车窗防夹位置进行校准的装置及方法。

背景技术

为了避免车窗夹伤，汽车车窗会设置防夹装置，在车窗上升过程中，如处于防夹位置，且夹紧力大于设定阈值时，防夹系统会控制车窗电机方向转动，车窗下移，从而避免夹伤发生，提高汽车的安全性。

然而，车窗防夹功能的实现要求对车窗防夹位置判断的准确，如果车窗防夹位置计算有误差，则会直接影响到车窗防夹系统的正常工作。如若防夹位置往下偏移，则车窗上升到顶时防夹系统误认为还在防夹区域，从而产生反转，使车窗不能完全关闭；而如若防夹位置往上偏移，则车窗系统上升未到顶时会误认为到顶，使车窗无法完全关闭，导致漏雨等问题；甚至如此时有手指位于此处，则由于车窗防夹系统误认为车窗已经到顶而不在反转，因而还会导致夹伤的发生。

为使防夹系统正常可靠工作，保证车窗的正常关闭，避免夹伤发生，需要对汽车车窗的防夹位置进行准确的判定。

传统的防夹位置判定算法主要有霍尔传感器算法和电流波纹算法。霍尔算法，利用电机每转动一圈，霍尔传感器就会产生N次高低变化的电平（其中N为电机的极对数），从而通过霍尔传感器感应的脉冲个数来计算出车窗的位置。采用此方法，其准确性高，但传感器和相应线束成本较高。电流波纹防夹算法，则借助电机运动过程中产生的纹波来计算车窗的防夹位置。该方法摆脱了对霍尔传感器的依赖，降低了传感器成本和线束成本，然而其容易因各种干扰而影响车窗位置判定的准确。为了避免因干扰产生的影响，需要对防夹位置进行校准，从而保证防夹功能的可靠实现。

目前，电流波纹防夹算法进行位置校准，是通过以固定距离反复多次运行车窗，并读取每次到顶或到底时车窗位置值相比较来确定车窗位置是否正确。如果位置不正确需要用示波器抓取电流波形或者截取电流采样电阻附近波形来分析纹波采样电流问题产生原因，其环境搭建和调试都比较耗时。并且对示波器精度和采样时间宽度有高精度要求，如果采样精度不够无法准确的分析出车窗位置出错的位置和原因，对算法调试，及准确性验证带来很多不便。

发明内容

本发明旨在给出一种车窗防夹位置的校准装置及方法。

本发明所述的车窗防夹位置校准装置，包括：

编码器，与车窗电机电轴连接，能在车窗运动过程中跟随同步转动，并在转动过程中产生脉冲信号；

第一采样电路，用于采集编码器的产生的脉冲信号，并将该信号反馈到MCU;

第二采样电路，用于采集车窗电机运动过程中产生的电流纹波脉冲，并将该信号反馈到MCU;

MCU,比较电流波纹脉冲信号和编码器脉冲信号中的脉冲个数，若发现电流纹波脉冲信号计算的脉冲个数相对编码器计算的脉冲个数有误，则通过分析工具分析出脉冲个数有误的原因，并修正电流波纹防夹算法的参数。

本发明所述的车窗防夹位置校准方法，包括如下步骤：

设置编码器，所述编码器能在车窗运动过程中跟随车窗电机同步转动，并在转动过程中产生脉冲信号；

采集编码器转动过程的产生的脉冲信号，采集车窗电机运动过程中产生的电流纹波脉冲信号；

比较电流波纹脉冲信号和编码器脉冲信号中的脉冲个数，若发现电流纹波脉冲信号计算的脉冲个数相对编码器计算的脉冲个数有误，则通过分析工具分析出脉冲个数有误的原因，并修正电流波纹防夹算法的参数；

重复上述步骤直到两个脉冲信号的脉冲个数一致。

本发明所述的车窗防夹位置校准装置，其设置的编码器与车窗电机转动完全一致，车窗电机转动的圈数通过编码器可准确以脉冲的方式表达出来。对于车窗的防夹位置，其对应的转动圈数范围确定，因而对应的脉冲数也是确定的。通过检测编码器的脉冲，同时采集检测车窗电机的电流波纹脉冲，当通过电流波纹脉冲判断的防夹位置与编码器脉冲对应的防夹位置相一致时，防夹位置准确，符合要求。否则，防夹位置不准确，需要修正电流波纹防夹算法的参数，修改后再次重复上述过程，直至电流波纹脉冲与编码器脉冲一致时，则完成校准。在对电流波纹防夹算法参数进行修正时,采用分析工具,通过分析工具分析问题脉冲原因,并对电流波纹防夹算法的参数进行修正。所述分析工具为现有技术。 例如，通过UART串口数据输出工具输出采样电路采集检测到的电流纹波数据，并用matalab仿真工具建模分析软件在哪一步运算过程中有脉冲丢失或误累积。

本发明所述的车窗防夹位置校准装置及方法，通过设置与电机同步的编码器，为电流波纹脉冲设立了直观的对照基准，通过相对比，可非常直观的判断电流波纹脉冲的问题，从而进行针对性调整，直至防夹位置对应的电流波纹脉冲与编码器的一致，则实现了车窗防夹位置的校准。本发明的车窗防夹位置校准装置，通过非常简单的装置，方便的实现了电流纹波算法的防夹位置校准，且成本较低。

附图说明

图1 为本发明说述车窗防夹位置校准装置的电路原理图；

图2为本发明所述车窗防夹位置校准装置编码器与车窗电机的连接结构示意图。

具体实施方式

一种车窗防夹位置校准装置，如图1，包括：编码器1、第一采样电路2、第二采用电路3，以及MCU4。所述编码器1与车窗电机5的轴51连接，能在车窗运动过程中跟随同步转动，并在转动过程中产生脉冲信号。所述编码器1，可如图2，设置连接轴11，连接轴11与车窗电机轴51通过联轴器6连接。当车窗电机轴与连接轴存在较大距离时，还可在两者之间另外设置一根过渡轴，过渡轴两端分别通过连接轴连接车窗电机轴和编码器的连接轴。

编码器与车窗电机一侧设置用以加强连接强度及刚度的固定板7。通过固定板的设置，可保障电机轴与编码器之间的连接强度，从而更好的保障编码器转动与电机转动的一致性，从而提供校准精度。

第一采样电路2，用于采集编码器的产生的脉冲信号，并将该信号反馈到MCU4;

第二采样电路3，用于采集车窗电机运动过程中产生的电流纹波脉冲，并将该信号反馈到MCU4;

MCU4,比较电流波纹脉冲信号和编码器脉冲信号中的脉冲个数，若发现电流纹波计算脉冲有误，则分析出问题脉冲原因，并修正电流波纹算法的参数。

通过比较电流波纹脉冲信号和编码器脉冲信号，可确定车窗防夹位置是否准确，在不准确时还可重新设置算法参数，从而能够方便快速的实现防夹位置算法的校准，确保防夹装置的可靠工作。

MCU连接车窗电机控制模块8，可将重新设置的算法参数输入给车窗电机控制模块，以更新原有算法参数，从而车窗电机控制模块可以依据新的算法参数进行车窗防夹位置的计算。

Claims (6)

1.一种车窗防夹位置校准装置，其特征在于：包括：

编码器，与车窗电机电轴连接，能在车窗运动过程中跟随同步转动，并在转动过程中产生脉冲信号；

第一采样电路，用于采集编码器的产生的脉冲信号，并将该信号反馈到MCU;

第二采样电路，用于采集车窗电机运动过程中产生的电流纹波脉冲信号，并将该信号反馈到MCU;

MCU,比较电流波纹脉冲信号和编码器脉冲信号中的脉冲个数，若发现电流纹波计算脉冲有误，则通过分析工具分析出脉冲有误的原因，并修正电流波纹防夹算法的参数。

2.根据权利要求1所述的车窗防夹位置校准装置，其特征在于：所述编码器设置有连接轴，连接轴与车窗电机轴通过联轴器连接。

3.根据权利要求1所述的车窗防夹位置校准装置，其特征在于：编码器的连接轴与车窗电机轴之间另外设置一根过渡轴，过渡轴两端分别通过连接轴连接车窗电机轴和编码器的连接轴。

4.根据权利要求1所述的车窗防夹位置校准装置，其特征在于：MCU连接车窗电机控制模块，可用于检验纹波位置检测算法的准确性，电机控制模块根据自身纹波算法计算出车窗的位置但由于纹波算法无传感器不知道位置算的是否准确，通过与该防夹位置校准工具编码器输出的脉冲对比可以检验电机控制器计算的位置是否准确。

5.根据权利要求1-4中任何一项所述的车窗防夹位置校准装置，其特征在于：编码器与车窗电机一侧设置用以加强连接强度的固定板。

6.一种车窗防夹位置校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

设置编码器，所述编码器能在车窗运动过程中跟随车窗电机同步转动，并在转动过程中产生脉冲信号；

采集编码器转动过程的产生的脉冲信号，采集车窗电机运动过程中产生的电流纹波脉冲信号；

比较电流波纹脉冲信号和编码器脉冲信号中的脉冲个数，若发现电流纹波脉冲信号计算的脉冲个数相对编码器计算的脉冲个数有误，则通过分析工具分析出脉冲个数有误的原因，并修正电流波纹防夹算法的参数；

重复上述步骤直到两个脉冲信号的脉冲个数一致。