CN203129832U - 汽车电动车窗防夹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车电动车窗防夹装置，旨在提供一种灵敏度高的非接触式的汽车电动车窗防夹装置，解决了接触式汽车电动车窗防夹装置灵敏度不高的问题。此装置包括单片机控制电路、升降按钮、电机、红外线发射模块和红外线接收模块，所述的电机、升降按钮、红外线发射模块和红外线接收模块分别与单片机控制电路相连接。此装置精确度高，不需接触即可探测到障碍物，灵敏度高，并且延长了电机的使用寿命。

Description

汽车电动车窗防夹装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车车窗驱动控制技术，尤其是涉及一种汽车电动车窗防夹装置。

背景技术

汽车上的电动车窗控制方便，应用广泛，但车窗玻璃上升过程中向上推动的力最强能达到52.6kg，如果夹到人特别是儿童，后果不堪设想。带防夹功能的电动车窗提高了电动车窗使用的安全性。目前市场上的的防夹电动车窗是加装了一组霍尔电流传感器，由此传感器时刻检测车窗电机的转速，当电动车窗升起时，一旦电机的转速减缓受到的扭矩增大，霍尔传感器就会检测到该变化，把检测到的转速和转矩变化信息传给电子控制单元，随即电子控制单元向继电器发出指令，电流反向，车窗下降，因此实现了一定的防夹功能。但这种防夹电动车窗存在灵敏度不高的问题，一定要在车窗玻璃碰到障碍物使电机承受一定的扭矩并使转速下降的情况下才会执行电流反向车窗下降作用，而且电机需承受突变大扭矩的影响，缩短了电机的使用寿命。       

中国专利授权公告号CN2726934 Y，授权公告日2005年09月21日公开了一种汽车电动玻璃窗升降防夹控制器，由单片机、供电模块、温度传感器、霍尔元件、电动玻璃窗上升/下降取样电路组成，温度传感器和霍尔元件都安装在驱动汽车电动玻璃窗升降的电机上。此汽车电动玻璃窗升降防夹控制器工作稳定可靠而且能够防止人体被电动玻璃窗夹压的优点。但此防夹控制器仍有灵敏度不高、缩短了电机的使用寿命的缺点。         

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中汽车电动车窗防夹装置灵敏度不高的不足之处，提供了一种灵敏度高的基于红外遥感技术的非接触式的汽车电动车窗防夹装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种汽车电动车窗防夹装置，包括单片机控制电路、升降按钮、电机、红外线发射模块和红外线接收模块，所述的电机、升降按钮、红外线发射模块和红外线接收模块分别与单片机控制电路相连接。单片机控制电路从升降按钮接收车窗玻璃上升或下降指令，通过电机控制车窗玻璃上升或下降。当单片机控制电路接收到车窗上升指令后，首先控制红外线发射模块发射调制红外线，并通过红外线接收模块接收红外线。红外对射区域覆盖整个防夹区域，如果有部分红外线接收管接收不到红外线，即表示防夹区域有障碍物，车窗玻璃不动，否则车窗玻璃上升。在上升过程中，当单片机控制电路探测到防夹区域有障碍物，单片机控制电路即控制电机反向运转，使车窗玻璃下降一段距离，再将电机停止运转，防止物体被夹压。红外探测精确度高，且不需接触即可探测到障碍物，灵敏度高，并且延长了电机的使用寿命。

作为优选，所述的红外线发射模块包括若干个红外线发射管，所述的若干个红外线发射管设置在车窗框的上侧面内，所述的红外线接收模块包括若干个红外线接收管，所述的若干个红外线接收管嵌在窗玻璃的上表面内。车窗框的上侧面下沿到窗玻璃上沿之间是防夹区域，设置在车窗框上侧面内的红外线发射管和镶嵌在窗玻璃上表面内的红外线接收管在此防夹区域内形成红外对射，用于精确检测此区域内是否有障碍物。

作为优选，所述的红外线发射模块和红外线接收模块通过Zigbee无线网络分别与所述的单片机控制电路相连接。由于红外线发射管设置在车窗框上侧面内，红外线接收管设置在窗玻璃上表面内，而单片机控制电路设置在安装于车门下部的电机附近，则红外线发射模块和红外线发射模块与单片机控制电路相距都很远，连接需要的线束都很长，设置线束即占用车内位置，又费时费力，还容易出现故障，降低系统运行的准确度。Zigbee无线模块具有灵敏度高、抗干扰能力强、功耗低、成本低、集成度高的优点。采用Zigbee无线网络连接单片机控制电路与红外线发射模块和红外线接收模块，减少了线束，降低了故障率。

作为优选，还包括限位开关，所述的限位开关与所述的红外线发射模块相连接。限位开关用于检测车窗玻璃是否已上升到顶端，由于限位开关设置在车窗框的上侧面内，距离单片机控制电路比较远，连接需很长的线束，却距离红外线发射模块较近，则将限位开关与红外线发射模块相连接，单片机控制电路通过Zigbee无线网络控制红外线发射模块采集限位开关的信号，并通过Zigbee无线网络回传给单片机控制电路，节约了线束。

作为优选，还包括声音报警电路，所述的声音报警电路与所述的单片机控制电路相连接。声音报警电路用于对窗玻璃上升过程中的防夹区域中出现的障碍物发出报警声，起警示的作用。

作为优选，还包括LIN总线接口电路，所述的LIN总线接口电路与所述的单片机控制电路相连接。LIN总线接口电路可以将此防夹装置连接到LIN网络上，将各个车窗的防夹电路集成到LIN网络上，提高系统的集成化程度，使系统具有更好的扩展性。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：通过在防夹区域的两端分别设置若干个红外线发射管和若干个红外线接收管，在防夹区域形成红外对射，能够精确地探测到防夹区域中的障碍物，提高了探测的灵敏度，这种无接触式探测方式在窗玻璃未接触到障碍物即能够提前判断，使窗玻璃停止上升，延长了电机的使用寿命，且红外信号通过无线方式传送给控制电路，减少了线束，降低了故障率。 

附图说明

图1是本实用新型的一种电路连接结构示意图；

图2是本实用新型的一种红外线发射管和红外线接收管的位置安装设置示意图。

其中：1、车窗框；2、窗玻璃；3、红外线接收管；4、红外线发射管；11、升降按钮；12、红外线发射模块；13、单片机控制电路；14、声音报警电路；15、限位开关；16、红外线接收模块；17、电机；18、Zigbee无线网络；19、LIN总线接口电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1和图2，一种汽车电动车窗防夹装置，包括单片机控制电路13、升降按钮11、电机17、声音报警模块14、限位开关15、LIN总线接口电路19、红外线发射模块12和红外线接收模块16，所述的电机17、升降按钮11、声音报警模块14和LIN总线接口电路19分别与所述的单片机控制电路13相连接，所述的红外线发射模块12和红外线接收模块16分别与单片机控制电路13通过Zigbee无线网络18相连接，限位开关15与红外线发射模块12相连接。

所述的红外线发射模块12包括若干个红外线发射管4，所述的若干个红外线发射管4设置在车窗框1的上侧面内，所述的红外线接收模块16包括若干个红外线接收管3，所述的若干个红外线接收管3嵌在窗玻璃2的上表面内。

汽车车窗框1上侧面的下沿与窗玻璃2上沿之间的区域即为防夹区域，将若干个红外发射管4均匀设置在车窗框1上侧面内，将若干个红外接收管3均匀嵌在窗玻璃2的上表面内。使红外发射管和红外接收管之间形成对射，则整个防夹区域即形成红外对射区域，只要有物体进入此区域，红外探测器即可探测到，探测的准确度高。红外接收管3在窗玻璃生产过程中即嵌入窗玻璃上表面内密封，并将连接红外接收管3的信号线紧贴窗玻璃2的内表面走线，连接到位于窗玻璃2下面的红外线接收模块16的控制部分，不会影响车窗玻璃的密封性。

单片机控制电路13通过升降按钮11获取车窗玻璃上升和下降的信号，通过Zigbee无线网络18控制红外线发射模块12发射调制红外线，并通过Zigbee无线网络18接受红外线接收模块16发回的红外线接收信息，Zigbee无线网络18的应用节约了线束，降低了故障率。

单片机控制电路13通过控制电机17的正反转控制车窗玻璃的上升和下降。限位开关15用于探测车窗玻璃是否已上升到顶部，限位开关15的信号通过红外线发射模块12通过无线网络18传送给单片机控制电路13。在车窗玻璃上升过程中单片机控制电路13一旦确定在防夹区域有障碍物，即控制车窗玻璃下降一段距离，并通过声音报警电路11发出报警声音。

此外，还包括LIN总线接口电路19，LIN总线接口电路19与单片机控制电路13相连接。LIN总线接口电路19将单片机控制电路13连接到LIN网络，使系统集成化程度更高，更容易扩展。

使用时，当使用者按下升降按钮11的下降按钮时，单片机控制电路13通过电机17控制车窗玻璃下降。当使用者按下升降按钮11的上升按钮时，单片机控制电路13通过Zigbee无线网络18控制红外线发射模块12发射红外线，延时传输时间后，通过Zigbee无线网络18实时从红外线接收模块16接收红外线，经过处理、分析，判断在防夹区域是否有障碍物，当确定无障碍物时，即控制电机17运转，窗玻璃上升，在窗玻璃上升过程中，如果有障碍物进入防夹区域，则会有部分的红外线接收管3无法接收到红外线，单片机控制电路13判断出防夹区域有障碍物后，即控制电机17反转一段时间，将车窗玻璃下降一段距离后停止，并通过声音报警电路14发出报警声音，提醒防夹区域有障碍物。如果单片机控制电路13没有探测到防夹区域有障碍物，则控制车窗玻璃一直上升，当车窗玻璃碰到限位开关15，红外线发射模块12接收到此信息，即通过Zigbee无线网络传送给单片机控制电路13，单片机控制电路接收到此信号即停止电机17运转，因为窗玻璃已上升到顶端。

Claims (6)

1. 一种汽车电动车窗防夹装置，包括单片机控制电路、升降按钮、电机，其特征是，还包括红外线发射模块和红外线接收模块，所述的电机、升降按钮、红外线发射模块和红外线接收模块分别与单片机控制电路相连接。

2.根据权利要求1所述的汽车电动车窗防夹装置，所述的红外线发射模块包括若干个红外线发射管，所述的若干个红外线发射管设置在车窗框的上侧面内，所述的红外线接收模块包括若干个红外线接收管，所述的若干个红外线接收管嵌在窗玻璃的上表面内。

3.根据权利要求1或2所述的汽车电动车窗防夹装置，其特征是，所述的红外线发射模块和红外线接收模块通过Zigbee无线网络分别与所述的单片机控制电路相连接。

4.根据权利要求3所述的汽车电动车窗防夹装置，其特征是，还包括限位开关，所述的限位开关与所述的红外线发射模块相连接。

5.根据权利要求1所述的汽车电动车窗防夹装置，其特征是，还包括声音报警电路，所述的声音报警电路与所述的单片机控制电路相连接。

6.根据权利要求1所述的汽车电动车窗防夹装置，其特征是，还包括LIN总线接口电路，所述的LIN总线接口电路与所述的单片机控制电路相连接。

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