CN115263123A - 一种智能升窗系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能升窗系统，包括传感模块、控制模块和驱动模块，所述传感模块包括车速传感器和震动传感器，所述车速传感器用于检测车辆的实时车速，当所述实时车速大于启用车速时，所述震动传感器用于检测车窗玻璃上的敲击信号；所述控制模块用于接收所述敲击信号，所述敲击信号与预设敲击信号相符时，所述控制模块用于根据所述敲击信号调用控制指令；所述驱动模块用于根据所述控制指令驱动车窗。使用本发明的智能升窗系统，能够有效避免在低速或者停车状态时，因意外敲击而打开车窗的情况，为车辆内部的人员和财产提供安全保障；同时通过震动传感器与车窗滑轨的刚性相连，能够准确接收敲击信号所传递的指令，提高用户的使用体验。

Description

一种智能升窗系统及方法

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种智能升窗系统及方法。

背景技术

现有技术中，升窗电机控制技术主要分为专用触动开关和智能声控两类。

其中，专用触动开关方式需要驾驶员寻找开关位置，并手动完成按键操作；在车辆高速行驶过程中，驾驶员如果需要操作车窗升降，可能需要视线短暂离开行驶方向，辅助在主驾门板寻找按钮位置，存在安全隐患。

若使用智能声控方式，则需引入语音识别系统，增加成本；甚至多数语音识别系统需要实时联网增强识别率；同时声控方式必然影响驾驶员与第三方的正常对话，且可能对高端车敏感客户的驾驶优雅感受有负面影响。

另外，现有技术中还出现引入震动传感器的技术方案，通过对敲击震动的判断，以实现车窗的简单控制；但是因为对先决条件的判断没有具体定义；特别是无法区分在正常驻车状态下的外部敲击，有可能导致外部敲击意外打开车窗，对车内财务甚至驾乘人员存在安全隐患。

发明内容

为了保证车辆的行车安全，提高对指令的识别准确度，提供一种更加智能和识别准确的升窗系统，提高驾驶者的驾驶体验，本发明提供一种智能升窗系统，包括传感模块、控制模块和驱动模块，

所述传感模块包括车速传感器和震动传感器，所述车速传感器用于检测车辆的实时车速，当所述实时车速大于启用车速时，所述震动传感器用于检测车窗玻璃上的敲击信号；所述控制模块用于接收所述敲击信号，所述敲击信号与预设敲击信号相符时，所述控制模块用于根据所述敲击信号调用控制指令；所述驱动模块用于根据所述控制指令驱动车窗。

优选的，所述驱动模块包括电机和升降机构，所述升降机构包括滑轨和传动装置；所述电机用于根据所述控制指令控制所述传动装置；所述传动装置用于传动所述滑轨，所述车窗玻璃在所述滑轨上移动，所述震动传感器设于所述滑轨末端，与所述滑轨刚性连接。

优选的，所述敲击信号包括第一敲击信号、第二敲击信号和第三敲击信号；所述控制指令包括第一控制指令，第二控制指令和第三控制指令，分别对应开启车窗、关闭车窗和取消操作；所述控制模块用于根据所述第一敲击信号调用第一控制指令，根据所述第二敲击信号调用第二控制指令；根据所述第三敲击信号调用第三控制指令。

优选的，所述交互模块用于预设所述启动车速和与所述控制指令对应的预设敲击信号。

优选的，所述交互模块包括显示单元和指令单元；所述显示单元用于显示可选择的项目，所述可选择的项目包括选择启用或者禁用系统，选择所述启用车速以及选择录入与所述控制指令对应的预设敲击信号；

所述指令单元用于将接收到的启用或者禁用系统信号、所述启用车速以及录入的预设敲击信号发送至所述控制模块。

优选的，所述控制模块用于存储所述启用车速以及所述预设敲击信号；当所述交互模块接收到所述启用或者禁用信号，所述控制模块用于相应地开启或者关闭所述智能升窗系统；当所述实时车速大于启用车速时，所述控制模块用于启动所述震动传感器开始检测车窗玻璃上的敲击信号；当所述敲击信号与所述预设敲击信号相符时，所述控制模块用于根据所述预设敲击信号调用对应的控制指令。

优选的，敲击强度大于强度阈值的敲击为有效敲击，所述敲击信号为单位时间内所述有效敲击的次数。

本发明的另一方面，提供一种智能升窗方法，检测车辆当前的车速，当所述车速大于启用车速时，检测车窗玻璃上的敲击信号；所述敲击信号与预设敲击信号相符时，根据所述敲击信号调用控制指令，根据所述控制指令驱动车窗。

优选的，震动传感器检测车窗玻璃上的敲击信号；驱动模块根据所述控制指令驱动车窗，所述驱动模块包括电机和升降机构，所述升降机构包括滑轨和传动装置；

所述电机根据所述控制指令控制所述传动装置，所述传动装置传动所述滑轨，所述车窗玻璃在所述滑轨上移动，检测敲击信号的震动传感器设于所述滑轨末端，与所述滑轨刚性连接；

所述敲击信号包括第一敲击信号、第二敲击信号和第三敲击信号，所述控制指令包括第一控制指令，第二控制指令和第三控制指令，分别对应开启车窗、关闭车窗和取消操作；

根据所述第一敲击信号调用第一控制指令；根据所述第二敲击信号调用第二控制指令；根据所述第三敲击信号调用第三控制指令。

优选的，预设所述启用车速以及与所述控制指令对应的预设敲击信号；当所述敲击信号与所述预设敲击信号相符时，所述控制模块根据所述预设敲击信号调用对应的控制指令；敲击强度大于强度阈值的敲击为有效敲击，所述敲击信号为单位时间内所述有效敲击的次数。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.结合车辆当前的车速，能够避免在低速或者停车状态时，因意外敲击而打开车窗的情况，为车辆内部的人员和财产提供安全保障。

2.通过震动传感器与车窗滑轨的刚性相连，能够准确接收敲击信号所传递的指令，进一步为车窗的升降提供准确的指令，能够提高用户的使用体验。

附图说明

图1为一符合本发明实施例中的智能升窗系统的示意图；

图2为图1实施例中震动传感器读取的震动曲线示意图；

图3为另一符合本发明实施例中驱动模块的示意图；

图4为另一符合本发明实施例中的智能升窗系统的示意图；

图5为图4实施例中显示单元的示意图；

图6为图4实施例中显示单元的示意图；

图7为一符合本发明实施例中智能升窗方法的示意图。

附图标记：

1-震动传感器，2-滑轨，3-车窗玻璃，4-螺栓，5-螺母。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

图1为本实施例中智能升窗系统的示意图。本实施例中，所述智能升窗系统包括传感模块、控制模块和驱动模块，所述传感模块包括车速传感器和震动传感器，所述车速传感器用于检测车辆的实时车速，当所述实时车速大于启用车速时，所述震动传感器用于检测车窗玻璃上的敲击信号；所述控制模块用于接收所述敲击信号，所述敲击信号与预设敲击信号相符时，所述控制模块用于根据所述敲击信号调用控制指令；所述驱动模块用于根据所述控制指令驱动车窗。

应当理解的是，车速传感器可以集成于车辆其他功能模块中，并不需要另设车速传感器来检测车辆的当前车速；控制模块可以为车辆的ECU或者其他功能模块中的控制器，只要能够进行信号的识别以及发出指令信号即可。

本实施例中引入了当前车速这一参数，可以避免在车辆驻车或者低速行驶的状态时，由于车窗玻璃意外受到敲击而打开车窗，对车辆内的人员和财产有安全隐患。本实施例中的启用车速为20km/h，在其他实施例中，也可以为其他速度，例如10km/h等，驾驶员也可以依据实际车况进行设置和调整。本发明在此不作赘述。

同时，本发明中选取车窗玻璃作为接受敲击信号的车辆部件，可以理解的是，对窗框等其他相邻位置的敲击信号，同样可以引起传感器的震动。但因为装配间隙等原因，其震动频率及强度特征会与敲击车窗玻璃有明显区别。当然，从系统实现的角度，窗框等临近位置的震动信号一样会被震动传感器检测到，在提高采样敏感度的前提下，也可以作为其他指令的输入接口。

进一步的，本实施例中，敲击强度大于强度阈值的敲击为有效敲击，所述敲击信号为单位时间内所述有效敲击的次数。敲击强度是判断该敲击信号是否为有效敲击的标准，只有当敲击强度大于强度阈值时，才判断该敲击信号为有效敲击，由此可以有效避免误操作。

本实施例中，设置单位时间为1秒，1秒内有效敲击次数为1时，对应的第一控制指令为打开车窗，此时车窗玻璃沿滑轨下降；1秒内有效敲击次数为2时，对应的第二控制指令为关闭车窗，此时车窗玻璃沿滑轨上升；1秒内有效敲击次数为3时，对应的第三控制指令为取消操作，此时车窗玻璃停止移动。在其他实施例中，所述的单位时间以及有效敲击的次数均可以依据实际情况而改变，但为了减少操作难度，便于驾驶者或者其他乘客操作车窗，单位时长以及敲击频率应当尽量简单设置。

可以理解的是，本发明中所述的敲击强度和有效敲击的次数是通过读取所述震动传感器所检测到的震动曲线获取的具体数值。例如，本实施例中，通过所述震动传感器的采样，滤除噪声后，得到震动曲线，如图2所示。从图中可以读取震动信号的峰值、谷值以及计算得到信号的平均强度等。本实施例中，采样频率为1000Hz，此时，总“时间窗口”(1秒，即单位时间)采样点数为1000，同时定义“峰值阙值系数”＝0.40(标定值，根据具体车型完成工程标定)。此时，所述强度阈值为(全局峰值-平均信号强度)*峰值阙值系数，所述峰值阙值系数是一个标定值，依据具体的车型完成工程标定，本实施例中取0.4。

当系统检测到连续10个点大于强度阈值时，即认为此处存在一个“峰”，即为一次有效“敲击”。实际操作中，对此处的10个点存在容错率，本实施例中的容错率应当小于20％，即，在连续8个以上的点大于强度阈值时，视为连续10个点大于强度阈值。此处的容错率为标定值。图2中的震动曲线中，在单位时间内存在两次大于所述强度阈值的有效敲击，对应的第二控制指令为关闭车窗，此时车窗玻璃沿滑轨上升。

应当理解的是，本领域中任何可以判断强度阈值以及敲击频率的方法均可以使用，本发明对此不作具体的限制，本实施例仅列举了一种可以实现的方法。

在另一优选实施例中，所述驱动模块包括电机和升降机构，所述升降机构包括滑轨和传动装置；所述电机用于根据所述控制指令控制所述升降机构；所述传动装置用于传动所述滑轨，所述车窗玻璃在所述滑轨上移动，所述震动传感器设于所述滑轨末端，与所述滑轨刚性连接。如图3所示，所述震动传感器1设于滑轨2的末端，而滑轨2与车窗玻璃3直接接触，当车窗玻璃3接收到敲击时，车窗震动，震动信号通过滑轨2直接传播到震动传感器1。本实施例中，所述震动传感器1通过螺母5和螺栓4与所述滑轨2刚性相连。所述的刚性相连结构是为了能够将震动信号最大程度地传播到震动传感器。本实施例中使用螺栓和螺母相连实现刚性相连，此处的刚性相连相对于“弹性相连”而言，表示能够通过坚硬的物体或者弹性较低的材料实现稳定相连的结构。在其他实施例中，也可以使用其他刚性相连的结构。

优选的，在另一实施例中，如图4所示，所述的智能升窗系统还包括交互模块，所述交互模块用于预设所述启动车速和与所述控制指令对应的预设敲击信号。

具体而言，所述交互模块包括显示单元和指令单元。如图5所示，为本实施例中显示单元的示意图。所述显示单元共显示两个可选选项以及一个录入部分，可供驾驶员选择是否启用功能，以及选择启用车速，在录入部分则可以录入与开窗、关窗、取消操作相对应的预设敲击信号。进一步的，如图6所示，在本实施例中，为保证存储的不同敲击信号的区分度，可以增加“重新录入提示框”，提醒驾驶员重新录入预设敲击指令。

在实际场景下，该显示单元体现为可供驾驶员或其他用户输入数据的显示屏。

通过交互模块，为驾驶员或者其他用户提供了自主设置所述智能升窗系统的窗口，使车辆的设置更加符合实际的使用情形和用户的个人驾驶习惯，有效提高了驾驶员的使用体验。

在另一符合本发明实施例中，提供一种智能升窗方法，如图7所示，首先检测车辆当前的车速，当所述车速大于启用车速时，震动传感器检测车窗玻璃上的敲击信号；随后控制模块接收所述敲击信号，并判断所述敲击信号是否与预设敲击信号相符，当与预设敲击信号相符时，控制模块根据所述敲击信号调用控制指令，根据所述控制指令驱动车窗。

相同的，本实施例中，驱动模块根据所述控制指令驱动车窗，所述驱动模块包括电机和升降机构，所述升降机构包括滑轨和传动装置；所述电机根据所述控制指令控制所述传动装置，所述传动装置传动所述滑轨，所述车窗玻璃在所述滑轨上移动，检测敲击信号的震动传感器设于所述滑轨末端，与所述滑轨刚性连接。

所述敲击信号包括第一敲击信号、第二敲击信号和第三敲击信号，所述控制指令包括第一控制指令，第二控制指令和第三控制指令，分别对应开启车窗、关闭车窗和取消操作。

所述控制模块根据所述第一敲击信号调用第一控制指令；根据所述第二敲击信号调用第二控制指令；根据所述第三敲击信号调用第三控制指令。

本实施例中，所述的控制模块为车辆ECU，在其他实施例中，控制模块可以为其他能够接收和发出指令的控制部件。本发明对此不作具体限定。

本发明中的智能升窗控制方法的技术特征与智能升窗控制系统相同，本发明在此不作赘述。

本发明中的智能升窗系统及方法，在现有技术的基础上结合车辆当前的车速，能够避免在低速或者停车状态时，因意外敲击而打开车窗的情况，为车辆内部的人员和财产提供安全保障。同时通过设置震动传感器与车窗滑轨的刚性相连，能够准确接收敲击信号所传递的指令，进一步为车窗的升降提供准确的指令，能够提高用户的使用体验。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种智能升窗系统，其特征在于，包括传感模块、控制模块和驱动模块，

所述传感模块包括车速传感器和震动传感器，所述车速传感器用于检测车辆的实时车速，当所述实时车速大于启用车速时，所述震动传感器用于检测车窗玻璃上的敲击信号；

所述控制模块用于接收所述敲击信号，所述敲击信号与预设敲击信号相符时，所述控制模块用于根据所述敲击信号调用控制指令；

所述驱动模块用于根据所述控制指令驱动车窗。

2.如权利要求1所述的智能升窗系统，其特征在于，

所述驱动模块包括电机和升降机构，所述升降机构包括滑轨和传动装置；

所述电机用于根据所述控制指令控制所述传动装置；

所述传动装置用于传动所述滑轨，所述车窗玻璃在所述滑轨上移动，所述震动传感器设于所述滑轨末端，与所述滑轨刚性连接。

3.如权利要求2所述的智能升窗系统，其特征在于，

所述敲击信号包括第一敲击信号、第二敲击信号和第三敲击信号；

所述控制指令包括第一控制指令，第二控制指令和第三控制指令，分别对应开启车窗、关闭车窗和取消操作；

所述控制模块用于根据所述第一敲击信号调用第一控制指令，根据所述第二敲击信号调用第二控制指令；根据所述第三敲击信号调用第三控制指令。

4.如权利要求3所述的智能升窗系统，其特征在于，包括交互模块，

所述交互模块用于预设所述启动车速和与所述控制指令对应的预设敲击信号。

5.如权利要求4所述的智能升窗系统，其特征在于，

所述交互模块包括显示单元和指令单元；

所述显示单元用于显示可选择的项目，所述可选择的项目包括选择启用或者禁用系统，选择所述启用车速以及选择录入与所述控制指令对应的预设敲击信号；

所述指令单元用于将接收到的启用或者禁用系统信号、所述启用车速以及录入的预设敲击信号发送至所述控制模块。

6.如权利要求5所述的智能升窗系统，其特征在于，

所述控制模块用于存储所述启用车速以及所述预设敲击信号；

当所述交互模块接收到所述启用或者禁用信号，所述控制模块用于相应地开启或者关闭所述智能升窗系统；

当所述实时车速大于启用车速时，所述控制模块用于启动所述震动传感器开始检测车窗玻璃上的敲击信号；

当所述敲击信号与所述预设敲击信号相符时，所述控制模块用于根据所述预设敲击信号调用对应的控制指令。

7.如权利要求1-6任一所述的智能升窗系统，其特征在于，

敲击强度大于强度阈值的敲击为有效敲击，

所述敲击信号为单位时间内所述有效敲击的次数。

8.一种智能升窗方法，其特征在于，

检测车辆当前的车速，当所述车速大于启用车速时，检测车窗玻璃上的敲击信号；

所述敲击信号与预设敲击信号相符时，根据所述敲击信号调用控制指令，根据所述控制指令驱动车窗。

9.如权利要求8所述的智能升窗方法，其特征在于，

震动传感器检测车窗玻璃上的敲击信号；

驱动模块根据所述控制指令驱动车窗，所述驱动模块包括电机和升降机构，所述升降机构包括滑轨和传动装置；

所述电机根据所述控制指令控制所述传动装置，所述传动装置传动所述滑轨，所述车窗玻璃在所述滑轨上移动，检测敲击信号的震动传感器设于所述滑轨末端，与所述滑轨刚性连接；

所述敲击信号包括第一敲击信号、第二敲击信号和第三敲击信号，所述控制指令包括第一控制指令，第二控制指令和第三控制指令，分别对应开启车窗、关闭车窗和取消操作；

根据所述第一敲击信号调用第一控制指令；根据所述第二敲击信号调用第二控制指令；根据所述第三敲击信号调用第三控制指令。

10.如权利要求9所述的智能升窗方法，其特征在于，

预设所述启用车速以及与所述控制指令对应的预设敲击信号；

当所述敲击信号与所述预设敲击信号相符时，所述控制模块根据所述预设敲击信号调用对应的控制指令；

敲击强度大于强度阈值的敲击为有效敲击，所述敲击信号为单位时间内所述有效敲击的次数。

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