CN118601443A - 一种车窗升降控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种车窗升降控制装置及控制方法。车窗升降控制装置包括升降开关模块、角度采集模块以及控制模块，升降开关模块设置在车体上，用于响应拨动力并产生旋转动作，角度采集模块设置在开关模块上，用于获取升降开关模块的旋转角度信号，控制模块设置在车体上，用于接收角度采集模块获取的旋转角度信号，并根据升降开关模块每产生一个角度的旋转信号控制车窗升降电机旋转一个角度。本发明通过升降开关模块的转动实现车窗的无级调动，以精确控制车窗升降位置，只需用户沿一个方向拨动升降开关模块就能够控制车窗向上升起，且沿反方向拨动升降开关模块就能够控制车窗下降，从而将车窗升降至指定的任意高度。

Description

一种车窗升降控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是一种车窗升降控制装置及控制方法。

背景技术

随着科技的不断提高，车辆的功能越来越多，各种功能的集成度也越来越高，增加车辆的集成度，不仅可以使车辆显得高端还可以使车辆简洁。车窗是整个车身的重要组成部分，为了满足车内采光、通风及驾乘人员视野的需要而设计的。车窗按玻璃安装位置不同分为前、后风窗、侧窗和顶窗。

车窗中的侧窗一般可以通过用户操作进行上、下移动，具体可以通过掰动车窗升降开关控制车窗持续上升或者下降，直到将车窗升降到所需的位置才松开该车窗升降开关，以控制车窗不再上升或者下降。但是通过掰动或松开车窗升降开关的方式控制车窗升降或停止，经常会出现车窗位置没办法到达想要停止的位置，从而导致车窗的位置无法得到精确控制。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题在于，提供一种车窗升降控制装置及控制方法，以解决现有技术中车窗升降开关无法精确控制车窗升降位置的问题。

本发明公开了一种车窗升降控制装置，包括升降开关模块、角度采集模块以及控制模块；

所述升降开关模块设置在车体上，用于响应拨动力并产生旋转动作；

所述角度采集模块设置在所述开关模块上，用于根据所述升降开关模块产生的旋转动作获取旋转角度信号；

所述控制模块设置在所述车体上，用于接收所述角度采集模块获取的旋转角度信号，并根据所述升降开关模块每产生一个角度的旋转信号控制车窗升降电机旋转一个角度。

可选地，所述升降开关模块包括设置在所述车体上的转动轴，以及设置在所述转动轴上的转动件，所述转动件用于响应拨动力并和所述转动轴同步产生旋转动作，所述角度采集模块设置在所述转动轴上，用于获取所述转动轴的旋转角度信号。

可选地，所述升降开关模块还包括嵌装在所述车体内的壳体，在所述壳体上设置有操作窗口，所述转动轴和所述转动件均设置在所述壳体内，且所述转动件的部分沿所述操作窗口置出并构成拨动部。

可选地，所述转动件的所述拨动部和所述操作窗口之间形成有拨动间隙。

可选地，所述转动件的外表面上设置有若干防滑部件。

可选地，所述车窗升降控制装置还包括防误触开关模块，所述防误触开关模块包括设置在所述车体上的开关单元，用于响应触压力并产生触发信号，所述控制模块还用于在接收到所述开关单元的触发信号后控制所述升降开关模块进行解锁，或未接收到所述开关单元的触发信号时控制所述车窗升降电机进行自锁。

可选地，所述防误触开关模块还包括状态采集单元，所述状态采集单元设置在所述升降开关模块上，用于获取所述升降开关模块的动作状态信号，所述开关单元还用于接收所述状态采集单元获取的动作状态信号，并根据所述动作状态信号切换触发状态和未触发状态。

本发明还提供一种控制方法，采用上述的车窗升降控制装，包括：

根据车窗升降的需求，用户向所述升降开关模块施加一个方向的拨动力，并拨动所述升降开关模块进行指定角度的旋转动作；

响应于所述升降开关模块产生的旋转动作，所述角度采集模块实时获取所述升降开关模块的旋转角度信号；

响应于所述角度采集模块发送的旋转角度信号，所述控制模块控制所述车窗升降电机旋转指定角度以驱动所述车窗升降，直至所述车窗升降至用户指定的位置，用户停止拨动操作。

可选地，所述控制方法还包括在控制所述车窗升降前，对所述升降开关模块进行防误触的方法：

设置防误触开关模块，响应于所述防误触开关模块的触发指令，所述控制器控制所述车窗升降电机启动，并根据所述角度采集模块发送的旋转角度信号触发所述车窗升降电机驱动所述车窗升降至用户指定的位置；

响应于所述防误触开关模块的触发指令后，但在预设时间阀值内未响应到所述升降开关模块进行旋转动作的状态信号，则所述防误触开关模块切换至未触发状态，所述控制器控制所述车窗升降电机停机，以触发所述车窗升降电机暂停驱动所述车窗升降。

可选地，所述控制模块控制所述车窗升降电机旋转指定角度以驱动所述车窗升降的方法包括：

获取所述升降开关模块进行旋转动作前的初始角度；

获取所述升降开关模块进行旋转动作后的驱动角度；

通过对所述初始角度和所述驱动角度进行计算得到所述车窗升降电机旋转的指定角度，所述车窗升降电机旋转指定角度的计算公式为：

α＝(X-Y)*K

式中，α表示为所述车窗升降电机旋转的指定角度，X表示为所述升降开关模块进行旋转动作前的初始角度，Y表示为所述升降开关模块进行旋转动作后的驱动角度，K表示为比例系数；

根据计算得到所述车窗升降电机旋转的指定角度生成指定角度信号，响应于所述指定角度信号，所述控制模块控制所述车窗升降电机驱动所述车窗升降至用户指定的位置。

与现有技术相比，本发明实施例提供的车窗升降控制装置及控制方法有益效果在于：

设置升降开关模块、角度采集模块以及控制模块，利用升降开关模块用于响应拨动力并产生旋转动作，用户只需要向升降开关模块施加一个方向的拨动力，并拨动升降开关模块进行指定角度的旋转动作，角度采集模块就能够根据升降开关模块产生的旋转动作获取旋转角度信号，由控制模块根据升降开关模块每产生一个角度的旋转信号控制车窗升降电机旋转一个角度，以达到精确控制车窗升降位置的目的，即用户沿一个方向拨动升降开关模块就能够控制车窗向上升起，且用户沿反方向拨动升降开关模块就能够控制车窗下降，从而通过升降开关模块的转动实现车窗的无级调动，即车窗可以升降至指定的任意高度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明，附图中：

图1为本发明实施例提供的车窗升降控制装置的结构示意框图；

图2为本发明实施例提供的升降开关模块和角度采集模块的装配结构示意图；

图3为本发明实施例提供的控制方法的流程示意框图。

图中各附图标记为：

1、升降开关模块；11、转动轴；12、转动件；13、壳体；14、防滑部件；2、角度采集模块；3、控制模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

本发明公开了一种车窗升降控制装置，如图1和图2所示，包括升降开关模块1、角度采集模块2以及控制模块3；

升降开关模块1设置在车体上，用于响应拨动力并产生旋转动作；

角度采集模块2设置在开关模块上，用于根据升降开关模块1产生的旋转动作获取旋转角度信号；

控制模块3设置在车体上，用于接收角度采集模块2获取的旋转角度信号，并根据升降开关模块1每产生一个角度的旋转信号控制车窗升降电机旋转一个角度。

通过上述结构的设置，利用升降开关模块1用于响应拨动力并产生旋转动作，用户只需要向升降开关模块1施加一个方向的拨动力，并拨动升降开关模块1进行指定角度的旋转动作，角度采集模块2就能够根据升降开关模块1产生的旋转动作获取旋转角度信号，由控制模块3根据升降开关模块1每产生一个角度的旋转信号控制车窗升降电机旋转一个角度，以达到精确控制车窗升降位置的目的，即用户沿一个方向拨动升降开关模块1就能够控制车窗向上升起，且用户沿反方向拨动升降开关模块1就能够控制车窗下降，从而通过升降开关模块1的转动实现车窗的无级调动，即车窗可以升降至指定的任意高度。此外，当车窗到达上限位或下限位时，车窗升降电机会自动停止旋转。本发明的车窗升降控制装置可应用于汽车、电动车窗、智能家居等领域。优选地，车窗升降控制装置设置在车门上，且每个车门的侧窗均对应一个车窗升降控制装置。

进一步地，升降开关模块1包括设置在车体上的转动轴11，以及设置在转动轴11上的转动件12。转动件12用于响应拨动力并和转动轴11同步产生旋转动作，角度采集模块2设置在转动轴11上，用于获取转动轴11的旋转角度信号。通过该结构的设置，利用转动件12能够响应拨动力并和转动轴11同步产生旋转动作，用户只需要拨动转动件12转动，即能使角度采集模块2通过转动轴11获取转动件12转动的旋转角度信号，其传动结构简单，且便于用户操作。优选地，转动件12为球形件，以便于用户拨动其带动转动轴11转动。角度采集模块2是一种用于测量和采集角度数据的电子模块，它可以检测和记录物体或设备的旋转角度，并将其转换为电信号输出，包括但不限于电位计式角度传感器、编码器或霍尔传感器等中的任意一种。

如上所述，转动件12的拨动方向取决于升降开关模块1安装的位置：当升降开关模块1安装于车门侧面上时，则转动轴11垂直于地面设置，且转动轴11平行于车头方向。此时拨动转动件12向上旋转为控制车窗上升，拨动转动件12向下旋转为控制车窗下降；当升降开关模块1安装于车门扶手上时，则转动轴11平行于地面，且垂直于车头方向，此时拨动转动件12向车头方向旋转为控制车窗上升，拨动转动件12向车尾方向旋转为控制车窗下降。

进一步地，升降开关模块1还包括嵌装在车体内的壳体13。在壳体13上设置有操作窗口，转动轴11和转动件12均设置在壳体13内，且转动件12的部分沿操作窗口置出并构成拨动部。通过该结构的设置，壳体13优选地嵌装在车门上，利用壳体13以便于转动轴11和转动件12于车门上的嵌入式安装，且不影响车门内饰的整体美观。转动轴11的两端转动连接在壳体13内，转动件12设置在转动轴11上，使转动件12在壳体13内完全悬空，以便于转动件12旋转，并带动转动轴11转动。此外，通过转动件12沿操作窗口置出的拨动部，以便于用户通过接触拨动部实现对转动件12的拨动，方便操作。

进一步地，转动件12的拨动部和操作窗口之间形成有拨动间隙。通过该结构的设置，动件的拨动部和操作窗口之间优选地形成1mm-5mm的拨动间隙，利用拨动间隙的存在使得用户能够通过操作窗口方便地接触和操作拨动部，以便进行相应的操作，例如转动件12的拨动。同时，可以防止在转动件12拨动过程中，拨动部与操作窗口之间发生不必要的干涉或阻碍，从而提供一定的灵活性，使转动件12能够顺畅地旋转，同时也增加了结构的可靠性。

进一步地，转动件12的外表面上设置有若干防滑部件14。通过该结构的设置，防滑部件14为设置在转动件12外表面上的凹陷或凸起纹路，可以增加转动件12与用户拨动接触时的摩擦力，以提供更好的操控性和防止转动件12在操作过程中意外转动。

进一步地，车窗升降控制装置还包括防误触开关模块。防误触开关模块包括设置在车体上的开关单元，用于响应触压力并产生触发信号。控制模块3还用于在接收到开关单元的触发信号后控制升降开关模块1进行解锁，或未接收到开关单元的触发信号时控制车窗升降电机进行自锁。通过该结构的设置，利用控制模块3根据开关单元的触发信号对升降开关模块1进行解锁和自锁，以便于对升降开关模块1进行解锁时，用户能够自由地控制车窗的升降；而在升降开关模块1进行自锁时，避免在不需要时意外解锁车窗升降开关，减少了儿童或乘客被夹伤的风险，提高了乘车的安全性。此外，在未接收到触发信号时，控制模块3使车窗升降电机自锁，还能够减少车窗升降电机的空载运行，有助于节省能源。

优选地，开关单元一般为实体开关，可采用触摸式、感应式或机械式防误触开关中的任意一种，如欧姆龙开关、施耐德电气开关以及ABB开关等。本发明实施例的开关单元设置位置一般位于壳体13的车头方向，该位置具体为用户手正常放在转动件12上时大拇指所在位置，以方便用户进行盲操作。

进一步地，防误触开关模块还包括状态采集单元。状态采集单元设置在升降开关模块1上，用于获取升降开关模块1的动作状态信号。开关单元还用于接收状态采集单元获取的动作状态信号，并根据动作状态信号切换触发状态和未触发状态。通过该结构的设置，状态采集单元可以通过各种方式获取升降开关模块1的动作状态信号，例如使用传感器来检测转动件12是否转动，传感器可以安装在转动轴11，以便准确地感知其动作。开关单元接收到状态采集单元的动作状态信号后，会根据信号的变化来切换触发状态和未触发状态。

当控制模块3接收到开关单元的触发信号后控制升降开关模块1进行解锁后，状态采集单元检测到转动件12转动会发送相应的信号给开关单元，使其保持触发状态。此时，如果控制模块3接收到角度采集模块2发送的旋转角度信号，就会触发车窗升降电机驱动车窗升降至用户指定的位置；而当控制模块3接收到开关单元的触发信号后控制升降开关模块1进行解锁后，状态采集单元检测到转动件12在预设时间阀值内一直未转动，也会发送相应的信号给开关单元，使其切换至未触发状态。此时控制模块3则会控制车窗升降电机进行自锁，以防止误触。优选地，预设时间阀值可以设定在10s内。

上述的防误触结构大大提高了车窗升降控制的安全性，减少了误触导致的意外情况发生的可能性。其次，增强了用户体验，避免了因误触而引起的不必要的麻烦。

本发明还提供一种控制方法，采用上述的车窗升降控制装，包括：

根据车窗升降的需求，用户向升降开关模块1施加一个方向的拨动力，并拨动升降开关模块1进行指定角度的旋转动作；

响应于升降开关模块1产生的旋转动作，角度采集模块2实时获取升降开关模块1的旋转角度信号；

响应于角度采集模块2发送的旋转角度信号，控制模块3控制车窗升降电机旋转指定角度以驱动车窗升降，直至车窗升降至用户指定的位置，用户停止拨动操作。

其中，向一个方向拨动升降开关模块1旋转为控制车窗上升，反向拨动升降开关模块1旋转为控制车窗下降。

进一步地，结合图3所示，控制方法还包括在控制所述车窗升降前，对升降开关模块1进行防误触的方法：

设置防误触开关模块，响应于防误触开关模块的触发指令，控制器控制车窗升降电机启动，并根据角度采集模块2发送的旋转角度信号触发车窗升降电机驱动车窗升降至用户指定的位置；

响应于防误触开关模块的触发指令后，但在预设时间阀值内未响应到升降开关模块1进行旋转动作的状态信号，则防误触开关模块切换至未触发状态，控制器控制车窗升降电机停机，以触发车窗升降电机暂停驱动车窗升降。

其中，当防误触开关模块响应时，会以转动件12当前所处的角度为初始角度，此时用户拨动转动件12每旋转一个角度，车窗升降电机便会旋转一个角度，以达到精确控制车窗升降位置的目的。

进一步地，控制模块3控制车窗升降电机旋转指定角度以驱动车窗升降的方法包括：

获取升降开关模块1进行旋转动作前的初始角度；

获取升降开关模块1进行旋转动作后的驱动角度，即角度采集模块2根据升降开关模块1产生的旋转动作获取的旋转角度信号；

通过对初始角度和驱动角度进行计算得到车窗升降电机旋转的指定角度，车窗升降电机旋转指定角度的计算公式为：

α＝(X-Y)*K

式中，α表示为车窗升降电机旋转的指定角度，X表示为升降开关模块1进行旋转动作前的初始角度，Y表示为升降开关模块1进行旋转动作后的驱动角度，K表示为比例系数；

根据计算得到车窗升降电机旋转的指定角度生成指定角度信号，响应于指定角度信号，控制模块3控制车窗升降电机驱动车窗升降至用户指定的位置。

本发明的车窗升降控制装置及控制方法，利用转动件12响应用户的拨动力并产生旋转动作，用户只需要向转动件12施加一个方向的拨动力，即能拨动转动件12带动转动轴11进行指定角度的旋转，角度采集模块2就能够通过转动轴11获取转动件12的旋转角度信号。此时由控制模块3根据转动件12每转动一个角度控制车窗升降电机旋转一个角度，以达到精确控制车窗升降位置的目的，即用户沿一个方向拨动转动件12就能够控制车窗向上升起，且用户沿反方向拨动转动件12就能够控制车窗下降，从而通过转动件12的拨动实现车窗的无级调动，即车窗可以升降至指定的任意高度。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要的保护范围。

Claims (10)

1.一种车窗升降控制装置，其特征在于：所述车窗升降控制装置包括升降开关模块、角度采集模块以及控制模块；

所述升降开关模块设置在车体上，用于响应拨动力并产生旋转动作；

所述角度采集模块设置在所述开关模块上，用于根据所述升降开关模块产生的旋转动作获取旋转角度信号；

所述控制模块设置在所述车体上，用于接收所述角度采集模块获取的旋转角度信号，并根据所述升降开关模块每产生一个角度的旋转信号控制车窗升降电机旋转一个角度。

2.根据权利要求1所述的车窗升降控制装置，其特征在于：所述升降开关模块包括设置在所述车体上的转动轴，以及设置在所述转动轴上的转动件，所述转动件用于响应拨动力并和所述转动轴同步产生旋转动作，所述角度采集模块设置在所述转动轴上，用于获取所述转动轴的旋转角度信号。

3.根据权利要求2所述的车窗升降控制装置，其特征在于：所述升降开关模块还包括嵌装在所述车体内的壳体，在所述壳体上设置有操作窗口，所述转动轴和所述转动件均设置在所述壳体内，且所述转动件的部分沿所述操作窗口置出并构成拨动部。

4.根据权利要求3所述的车窗升降控制装置，其特征在于：所述转动件的所述拨动部和所述操作窗口之间形成有拨动间隙。

5.根据权利要求4所述的车窗升降控制装置，其特征在于：所述转动件的外表面上设置有若干防滑部件。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的车窗升降控制装置，其特征在于：所述车窗升降控制装置还包括防误触开关模块，所述防误触开关模块包括设置在所述车体上的开关单元，用于响应触压力并产生触发信号，所述控制模块还用于在接收到所述开关单元的触发信号后控制所述升降开关模块进行解锁，或未接收到所述开关单元的触发信号时控制所述车窗升降电机进行自锁。

7.根据权利要求6所述的车窗升降控制装置，其特征在于：所述防误触开关模块还包括状态采集单元，所述状态采集单元设置在所述升降开关模块上，用于获取所述升降开关模块的动作状态信号，所述开关单元还用于接收所述状态采集单元获取的动作状态信号，并根据所述动作状态信号切换触发状态和未触发状态。

8.一种控制方法，采用权利要求1-7任意一项所述的车窗升降控制装，其特征在于，所述控制方法包括：

根据车窗升降的需求，用户向所述升降开关模块施加一个方向的拨动力，并拨动所述升降开关模块进行指定角度的旋转动作；

响应于所述升降开关模块产生的旋转动作，所述角度采集模块实时获取所述升降开关模块的旋转角度信号；

响应于所述角度采集模块发送的旋转角度信号，所述控制模块控制所述车窗升降电机旋转指定角度以驱动所述车窗升降，直至所述车窗升降至用户指定的位置，用户停止拨动操作。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括在控制所述车窗升降前，对所述升降开关模块进行防误触的方法：

设置防误触开关模块，响应于所述防误触开关模块的触发指令，所述控制器控制所述车窗升降电机启动，并根据所述角度采集模块发送的旋转角度信号触发所述车窗升降电机驱动所述车窗升降至用户指定的位置；

响应于所述防误触开关模块的触发指令后，但在预设时间阀值内未响应到所述升降开关模块进行旋转动作的状态信号，则所述防误触开关模块切换至未触发状态，所述控制器控制所述车窗升降电机停机，以触发所述车窗升降电机暂停驱动所述车窗升降。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制模块控制所述车窗升降电机旋转指定角度以驱动所述车窗升降的方法包括：

获取所述升降开关模块进行旋转动作前的初始角度；

获取所述升降开关模块进行旋转动作后的驱动角度；

通过对所述初始角度和所述驱动角度进行计算得到所述车窗升降电机旋转的指定角度，所述车窗升降电机旋转指定角度的计算公式为：

α＝(X-Y)*K

式中，α表示为所述车窗升降电机旋转的指定角度，X表示为所述升降开关模块进行旋转动作前的初始角度，Y表示为所述升降开关模块进行旋转动作后的驱动角度，K表示为比例系数；

根据计算得到所述车窗升降电机旋转的指定角度生成指定角度信号，响应于所述指定角度信号，所述控制模块控制所述车窗升降电机驱动所述车窗升降至用户指定的位置。