CN112227873A - 基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统，包括电动机和控制板，所述的电动机与控制板电连接，所述的控制板包括、电源模块、电压检测模块、车窗按键单元、按键检测单元、雨量传感器、温度传感器、电机驱动单元、速度传感器、呼吸功能驱动按键、雨量功能驱动按键以及一个与速度传感器、电机驱动单元、按键检测单元、电压检测模块、呼吸功能驱动按键以及雨量功能驱动按键电连接的微处理器；本发明还公开了一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控方法；本发明实现能够根据环境情况自动开窗或关窗功能。

Description

基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统及方法

技术领域

本发明涉及一种汽车车窗用电动机的技术领域，特别涉及一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统及方法。

背景技术

随着汽车工业的日益发展，汽车天窗及侧窗都是配置电动机来带动天窗及侧窗进行开启、关闭功能的，提高了驾乘人员的便利性。但是，也给人们带来了一些困扰；1、当下车锁车离开后，经常忘记关闭天窗及侧窗，造成了车里的财物的丢失；尤其是下雨天，雨水进入到车里，打湿了车里内饰座椅，特别是车载电脑板淹水了，需要维修车辆，直接给车主带来的经济损失，费时费力；2、 炎热的夏天，车辆停在室外，人们需要使用车辆时，进入到车里，犹如洗桑拿的滋味，一定不好受。特别是有粗心的家长把婴孩忘记在车里，在高温下，发生意外，这就让人非常的痛心了。还有，在天寒地冻日子里，车辆停在室外，天窗及侧窗在开着的情况下，人们进入车辆时，车里的冰冷也不好受，综上所述目前的汽车存在无法根据环境情况自动开窗或关窗的问题。

因此，如何实现以下两种功能显得尤为重要：1、在车里温度过高的情况下，控制天窗及侧窗，自动开启一条缝隙，以便通风和降温，使车里的温度不至于过高，同时能够实现在车里温度过低的情况下，控制天窗及侧窗，自动关窗的功能、2、在人们忘记关闭天窗及侧窗，下车锁车离开后，实现自动关闭天窗及侧窗功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统及方法，以解决上述背景技术中提出的无法根据环境情况自动开窗或关窗的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统，包括电动机和控制板，所述的电动机与控制板电连接，所述的控制板包括以下模块单元：

一个用于给设备供电的电源模块；

一个与电源模块电连接并用于检测电源模块的电压情况的电压检测模块；

一个车窗按键单元；

用于与车窗按键单元电连接并用于检测车窗按键单元状态的按键检测单元；

一个位于车窗外用于检测外部雨量情况的雨量传感器；

一个用于采集车辆内外部的温度传感器；

一个输出与电动机连接并控制电动机开启或关闭的电机驱动单元；

一个与电动机电连接用于检测电动机速度的速度传感器；

一个根据温度自动开启或关闭车窗的呼吸功能驱动按键；

一个根据湿度自动开启或关闭车窗的雨量功能驱动按键；

以及一个与速度传感器、电机驱动单元、按键检测单元、电压检测模块、呼吸功能驱动按键以及雨量功能驱动按键电连接的微处理器；其中所述的电源模块还与电机驱动单元电连接，所述的电动机能够控制车窗的开启或关闭，所述的温度传感器与雨量传感器分别通过一个通讯模块与微处理器通讯连接，其中所述的电压检测模块用于检测外部电源的电压，当外部电压过高或过低时，微处理器将禁止按键检测单元工作；所述按键检测单元用于采集用户按下车窗的按键状态和按键被按压的时间并发送给微处理器，微处理器根据按键状态和按压时间，做出不同的响应动作。

作为优选，所述的控制板还包括用于当微处理器发生故障时，诊断和恢复微处理功能的故障诊断接口。

作为优选，为了方便操作，所述的电动机为永磁直流电机，所述控制板扣合在一个箱盖与控制板盖之间，所述的速度传感器套于电动机转子的永磁直流电机的永磁体上，所述电动机侧边的两个插针插接在控制板的插座上，在控制板的侧边设置有与外界电连接的主插头，所述电动机的输出通过螺杆连接有斜齿轮，所述斜齿轮后期与汽车车窗连接，所述斜齿轮外设置有齿轮盖，在齿轮盖上设置有一个以上的安装孔。

作为优选，为了方便操作，方便后期拆卸，在箱盖的侧边设置有第一扣槽和第二扣槽，在齿轮盖侧边设置有与第一扣槽配合的第一卡扣，在控制板盖的侧边设置有与第二扣槽配合的第二卡扣。

本发明还公开了一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控方法，包括一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统，其特征在于包括呼吸监控和雨量检测的两个步骤，其中呼吸监控包括以下步骤：

S1、当呼吸功能驱动按键开启时，分别判断环境温度，利用温度传感器实时监控环境温度，当环境温度大于预设要求时，进入步骤S2；当环境温度低于预设要求时，进入步骤S3；

S2、立即自动打开车窗；当通风降温后，温度降到设定温度状态下，立即自动关闭车窗，以实现车辆的自由呼吸功能；

S3、判断车窗是否处于打开状态，若此时车窗处于打开状态，立即实现自动关闭车窗，以实现车辆的自由呼吸功能；

其中雨量检测包括以下步骤：

S21、当雨量功能驱动按键不开启时，锁车离开后，此时若车窗在打开状态下，车窗会延时自动关闭；

S22、当雨量功能驱动按键开启时，在用户打开车窗通风的情况下，当雨量传感器检测到下雨时，驱动车窗自动关闭；同时在下雨过后，车窗再一次自动打开通风。

本发明得到的一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统及方法，具有以下技术效果：

1、在车里温度过高的情况下，能够自动开启天窗及侧窗，通风和降温，提高驾乘人员的舒适性；特别是提高车里婴孩的安全性；

2、在车里温度过低的情况下，能够自动关闭天窗及侧窗，以便保温，提高驾乘人员的舒适性；

3、当人们需要车辆密闭，晒太阳，高温消毒和散发内饰气味的时候，可以主动关闭自动开窗功能；当人们需要美丽冻人的时候，可以主动关闭自动关窗功能；

4、让人们的车辆会“呼吸”的功能，在人们锁车离开后，天窗及侧窗开着的情况下，能够自动关窗，避免的财产经济损失。给与人们权利是否需要主动关闭自动关窗功能，以便车辆通风和降温；进一步的在开着天窗及侧窗通风或降温的情况下，碰上下雨天时，能够自动关窗。

附图说明

图1是本实施例1中一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统中控制板的电路原理图；

图2是实施例1中电动机与控制板的连接结构示意图；

图3是本实施例1中电动机的结构示意图；

图4是图2的爆炸示意图。

图中：电动机1、控制板2、电源模块3、电压检测模块4、车窗按键单元5、按键检测单元6、雨量传感器26、温度传感器7、电机驱动单元8、速度传感器9、呼吸功能驱动按键10、雨量功能驱动按键11、微处理器12、通讯模块13、故障诊断接口14、箱盖15、控制板盖16、插座17、螺杆18、斜齿轮19、齿轮盖20、安装孔21、第一扣槽22、第二扣槽23、第二卡扣24、第一卡扣25。

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。

实施例1：

请参阅图1，本实施例提供了一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统，包括电动机1和控制板2，所述的电动机1与控制板2电连接，所述的控制板2包括以下模块单元：

一个用于给设备供电的电源模块3；

一个与电源模块3电连接并用于检测电源模块3的电压情况的电压检测模块4；

一个车窗按键单元5；

用于与车窗按键单元5电连接并用于检测车窗按键单元5状态的按键检测单元6；

一个位于车窗外用于检测外部雨量情况的雨量传感器26；

一个用于采集车辆内外部的温度传感器7；

一个输出与电动机1连接并控制电动机1开启或关闭的电机驱动单元8；

一个与电动机1电连接用于检测电动机1速度的速度传感器9；

一个根据温度自动开启或关闭车窗的呼吸功能驱动按键10；

一个根据湿度自动开启或关闭车窗的雨量功能驱动按键11；

以及一个与速度传感器9、电机驱动单元8、按键检测单元6、电压检测模块4、呼吸功能驱动按键10以及雨量功能驱动按键11电连接的微处理器12；其中所述的电源模块3还与电机驱动单元8电连接，所述的电动机1能够控制车窗的开启或关闭，所述的温度传感器7与雨量传感器26分别通过一个通讯模块13与微处理器12通讯连接，其中所述的电压检测模块4用于检测外部电源的电压，当外部电压过高或过低时，微处理器12将禁止按键检测单元6工作；所述按键检测单元6用于采集用户按下车窗的按键状态和按键被按压的时间并发送给微处理器12，微处理器12根据按键状态和按压时间，做出不同的响应动作。

作为优选，所述的控制板2还包括用于当微处理器12发生故障时，诊断和恢复微处理功能的故障诊断接口14。

请参阅图2-图4所示，作为优选，为了方便操作，所述的电动机1为永磁直流电机，所述控制板2扣合在一个箱盖15与控制板盖16之间，所述控制板2上的速度传感器9位于电动机1转子的永磁体附近，用于感应永磁体的位置与速度，采集电动机的位置与速度等信息，所述电动机1侧边的两个插针27插接在控制板2的插座17上，在控制板2的侧边设置有与外界电连接的主插头28，所述电动机1的输出通过螺杆18连接有斜齿轮19，所述斜齿轮19后期与汽车车窗连接，所述斜齿轮19外设置有齿轮盖20，在齿轮盖20上设置有一个以上的安装孔21，通过设置安装孔21，后期通过螺栓紧固电动机，然后将产品安装到客户的产品上使用，然后利用电动机正面的斜齿轮19来进行传动，因此整个安装结构紧凑，方便安装。

作为优选，为了方便操作，方便后期拆卸，在箱盖15的侧边设置有第一扣槽22和第二扣槽23，在齿轮盖20侧边设置有与第一扣槽22配合的第一卡扣25，在控制板盖16的侧边设置有与第二扣槽23配合的第二卡扣24，通过卡扣配合方便拆卸后期方便维修。

本实施例还公开了一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控方法，包括一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统，其特征在于包括呼吸监控和雨量检测的两个步骤，其中呼吸监控包括以下步骤：

S1、当呼吸功能驱动按键10开启时，分别判断环境温度，利用温度传感器实时监控环境温度，当环境温度大于预设要求时，进入步骤S2；当环境温度低于预设要求时，进入步骤S3；

S2、立即自动打开车窗；当通风降温后，温度降到设定温度状态下，立即自动关闭车窗，以实现车辆的自由呼吸功能；

S3、判断车窗是否处于打开状态，若此时车窗处于打开状态，立即实现自动关闭车窗，以实现车辆的自由呼吸功能；

其中雨量检测包括以下步骤：

S21、当雨量功能驱动按键11不开启时，锁车离开后，此时若车窗在打开状态下，车窗会延时自动关闭；

S22、当雨量功能驱动按键11开启时，在用户打开车窗通风的情况下，当雨量传感器26检测到下雨时，驱动车窗自动关闭；同时在下雨过后，车窗再一次自动打开通风。

本实施例中的电压检测模块4检测外部电源的电压，当外部电压过高或过低时，微处理器将禁止按键检测，以保护整个控制系统；

窗按键单元5包括控制车窗“打开”，“关闭”的状态，长时间按压，短时间按压等状态的多个操作按键；

按键检测单元6用于采集用户按下车窗的按键状态和按键被按压的时间给微控制器，微控制器根据按键状态和按压时间，做出不同的响应动作；

温度传感器7能采集车辆内外部的环境温度；

通讯模块13，用于在外界与微处理器之间进行通讯，接收外界的数据给微处理器，发送微处理器的指令给外界；

通讯模块13接收车载温度传感器的温度信息给微处理，微处理器做出相应的响应，另一个通讯模块13接收车载雨量传感器的雨量信息给微处理，微处理器做出相应的响应；

车窗指车辆的天窗，侧窗，或者具有相同性质的装置；

电机驱动模块8，接收微处理器的控制信号，驱动电机正转、反转或停止；进而电机带动车窗动作；

速度传感器9，采集电机的转向和转速信号给微处理器，微处理器根据转向和转速信号的变化，判断电机的位置和状态。当电机转动时，速度传感器会输出一个方波和一个转向信号，方波的频率与电机转速成正比。通过计算方波的周期数，就可以算出电机转动的圈数，再加上转向信号，就能判断门窗运行过程中所在的位置，就能知道车窗在“打开”，“关闭”等状态；同时，测量方波的频率就能间接测量电机的转速。

呼吸功能驱动按键10指基于温度传感器的车窗的自动开窗、自动关窗功能按键；开启和不开启，指用户主动设置“开启”或“不开启”自动开关窗功能按键；默认状态为开启；该设置可以为按钮，也可以是触摸屏等具备设置功能的装置；

雨量功能驱动按键11指基于雨量传感器的车窗的自动开关窗功能按键，开启和不开启，指用户主动设置“开启”或“不开启”自动开关窗功能；默认状态为不开启；该设置可以为按钮，也可以是触摸屏等具备设置功能的装置；

雨量传感器26能采集车辆所在外界的下雨量情况，

在微处理器12上设置有使能接口接收呼吸功能“不开启”指令时，禁止微处理器执行基于温度的响应；使能接口接收呼吸功能为“开启”时，使能微处理器执行基于温度的响应；接收雨量功能“不开启”指令时，禁止微处理器执行基于雨量的响应；使能接口接收雨量功能为“开启”时，使能微处理器执行基于雨量的响应；

故障诊断接口14，用于控制器发生故障时，诊断和恢复微处理功能；

微处理器12是实现车窗自动控制的关键部分，它将综合电源模块，电压检测模块，按键检测模块，通讯模块，速度传感器，控制器使能接口，故障诊断接口等信息，判断并进行运算，以便执行需要响应的指令给电机驱动模块，驱动电机进行动作，实现各种功能。

因此通过本实施例实现以下优点：

5、在车里温度过高的情况下，能够自动开启天窗及侧窗，通风和降温，提高驾乘人员的舒适性；特别是提高车里婴孩的安全性；

6、在车里温度过低的情况下，能够自动关闭天窗及侧窗，以便保温，提高驾乘人员的舒适性；

7、当人们需要车辆密闭，晒太阳，高温消毒和散发内饰气味的时候，可以主动关闭自动开窗功能；当人们需要美丽冻人的时候，可以主动关闭自动关窗功能；

8、让人们的车辆会“呼吸”的功能，在人们锁车离开后，天窗及侧窗开着的情况下，能够自动关窗，避免的财产经济损失。给与人们权利是否需要主动关闭自动关窗功能，以便车辆通风和降温；进一步的在开着天窗及侧窗通风或降温的情况下，碰上下雨天时，能够自动关窗。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统，包括电动机（1）和控制板（2），其特征在于：所述的电动机（1）与控制板（2）电连接，所述的控制板（2）包括以下模块单元：

一个用于给设备供电的电源模块（3）；

一个与电源模块（3）电连接并用于检测电源模块（3）的电压情况的电压检测模块（4）；

一个车窗按键单元（5）；

用于与车窗按键单元（5）电连接并用于检测车窗按键单元（5）状态的按键检测单元（6）；

一个位于车窗外用于检测外部雨量情况的雨量传感器（26）；

一个用于采集车辆内外部的温度传感器（7）；

一个输出与电动机（1）连接并控制电动机（1）开启或关闭的电机驱动单元（8）；

一个与电动机（1）电连接用于检测电动机（1）速度的速度传感器（9）；

一个根据温度自动开启或关闭车窗的呼吸功能驱动按键（10）；

一个根据湿度自动开启或关闭车窗的雨量功能驱动按键（11）；

以及一个与速度传感器（9）、电机驱动单元（8）、按键检测单元（6）、电压检测模块（4）、呼吸功能驱动按键（10）以及雨量功能驱动按键（11）电连接的微处理器（12）；其中所述的电源模块（3）还与电机驱动单元（8）电连接，所述的电动机（1）能够控制车窗的开启或关闭，所述的温度传感器（7）与雨量传感器（26）分别通过一个通讯模块（13）与微处理器（12）通讯连接，其中所述的电压检测模块（4）用于检测外部电源的电压，当外部电压过高或过低时，微处理器（12）将禁止按键检测单元（6）工作；所述按键检测单元（6）用于采集用户按下车窗的按键状态和按键被按压的时间并发送给微微处理器（12），微处理器（12）根据按键状态和按压时间，做出不同的响应动作。

2.根据权利要求1所述的一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统，其特征在于：所述的控制板（2）还包括用于当微处理器（12）发生故障时，诊断和恢复微处理功能的故障诊断接口（14）。

3.根据权利要求2所述的一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统，其特征在于：所述的电动机（1）为永磁直流电机，所述控制板（2）扣合在一个箱盖（15）与控制板盖（16）之间，所述电动机（1）侧边的两个插针（27）插接在控制板（2）的插座（17）上，在控制板（2）的侧边设置有与外界电连接的主插头（28），所述电动机（1）的输出通过螺杆（18）连接有斜齿轮（19），所述斜齿轮（19）后期与汽车车窗连接，所述斜齿轮（19）外设置有齿轮盖（20），在齿轮盖（20）上设置有一个以上的安装孔（21）。

4.根据权利要求3所述的一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统，其特征在于：在箱盖（15）的侧边设置有第一扣槽（22）和第二扣槽（23），在齿轮盖（20）侧边设置有与第一扣槽（22）配合的第一卡扣（25），在控制板盖（16）的侧边设置有与第二扣槽（23）配合的第二卡扣（24）。

5.一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控方法，包括采用权利要求1-4中任意一项权利要求所述的一种基于温度及雨量监控的电动机的呼吸雨量监控系统，其特征在于包括呼吸监控和雨量检测的两个步骤，其中呼吸监控包括以下步骤：

S1、当呼吸功能驱动按键开启时，分别判断环境温度，利用温度传感器实时监控环境温度，当环境温度大于预设要求时，进入步骤S2；当环境温度低于预设要求时，进入步骤S3；

S2、立即自动打开车窗；当通风降温后，温度降到设定温度状态下，立即自动关闭车窗，以实现车辆的自由呼吸功能；

S3、判断车窗是否处于打开状态，若此时车窗处于打开状态，立即实现自动关闭车窗，以实现车辆的自由呼吸功能；

其中雨量检测包括以下步骤：

S21、当雨量功能驱动按键不开启时，锁车离开后，此时若车窗在打开状态下，车窗会延时自动关闭；

S22、当雨量功能驱动按键开启时，在用户打开车窗通风的情况下，当雨量传感器检测到下雨时，驱动车窗自动关闭；同时在下雨过后，车窗再一次自动打开通风。

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