CN206053665U - 一种可调节防夹力度的升降窗装置及其电路 - Google Patents

Abstract

一种可调节防夹力度的车窗升降装置，所述车窗升降装置含有控制模块、电机控制回路模块和防夹力度调节开关，所述控制模块含有微控制单元MCU，所述电路控制回路模块与微控制单元MCU相连接，所述防夹力度调节开关与微控制单元MCU相连接。本实用新型的有益效果是，提供一种可调节防夹力度的升降窗装置及其电路，只需安装在原车驾驶位车窗主开关或者车窗控制盒连接器位置，使用一个控制器就能控制多个车窗的防夹、锁车自动防夹升窗、控制降窗、一键升降的功能，智能化程度高、结构简单、安全便捷、适合汽车的前装和后装。

Description

一种可调节防夹力度的升降窗装置及其电路

技术领域

本实用新型属于汽车配件领域，尤其涉及一种可调节防夹力度的升降窗装置及其电路。

背景技术

随着汽车行业的发展，人们对汽车的自动化以及智能化程度要求也越来越高。目前，汽车技术中普遍采用电子开关升降车窗，通过拨动升降开关即可完成车窗的上升和下降，这在一定程度上给人们控制车窗的升降带来了方便，但是在某种程度上也带来了一些隐患。比如，在自动升窗的过程中会夹到人体，尤其是有小孩在车内玩耍时，存在一定的安全隐患。为此，需要开发一种具有防夹功能的车窗控制电路，解决在升窗过程中存在的安全隐患。

目前的部分车型配备防夹升降窗控制系统，其防夹方式是在每个马达加装传感器、控制器和线束，成本昂贵，因而普及范围较小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种可调节防夹力度的升降窗装置及其电路，以解决上述问题。

为解决上述问题，本实用新型通过以下方式实现：

一种可调节防夹力度的车窗升降装置，所述车窗升降装置含有控制模块、电机控制回路模块和防夹力度调节开关，所述控制模块含有微控制单元MCU，所述电路控制回路模块与微控制单元MCU相连接，所述防夹力度调节开关与微控制单元MCU相连接。

进一步的，所述控制单元MCU含有信号采集模块、数据判定模块和数据记忆模块，所述信号采集模块和电路控制回路模块相连接，所述信号采集模块和数据判定模块相连接，所述数据判定模块和数据记忆模块相连接。

进一步的，所述电机控制回路模块含有检测模块、数据采集模块和车窗开关，所述数据采集模块和微控制单元MCU相连接。

上述可调节防夹力度的车窗升降装置的电路，所述电路含有微控制单元MCU、电机控制回路和防夹力度调节开关，所述电机控制回路含有车窗开关、第一介体检测单元、第一继电器、电机、第二继电器、第二介体检测单元依次连接构成，所述第一介体检测单元、第二介体检测单元、第一继电器、第二继电器分别与MCU连接，防夹力度调节开关与MCU连接。

进一步的，所述电机控制回路为四个。

进一步的，所述第一介体检测单元含有第一介体和第一检测电路，所述第二介体检测单元含有第二介体和第二检测电路。

进一步的，所述第一检测电路、第二检测电路都含有电流检测电路和电流脉冲信号检测电路。

进一步的，所述第一检测电路、第二检测电路还含有ACC检测电路。

进一步的，所述第一检测电路、第二检测电路还含有中控马达上锁、开锁检测电路和电源电压检测电路。

进一步的，所述电路还含有中控马达M0，所述中控马达M0与微控制单元MCU相连接。

上述实用新型含有微控制单元MCU和左前窗、右前窗、左后窗、右后窗四个车窗的电机控制回路，每个电机控制回路由车窗开关、第一介体检测单元、第一继电器、电机、第二继电器、第二介体检测单元依次连接构成，所述第一介体检测单元、第二介体检测单元、第一继电器、第二继电器分别与MCU连接。

其中，车窗开关包括第一触点、第二触点、第三触点、第四触点、第五触点(1.5)，第一触点和第二触点均与电源正极连接，第三触点与电源负极连接，第四触点依次通过第一介体检测单元、第一继电器、电机、第二继电器、第二介体检测单元，和第五触点连接，第四触点和第五触点还分别与MCU连接。

第一继电器的主触点与所述电机的一端连接，第一继电器的线圈一端与电源正极连接，另一端与MCU连接，第一继电器的常闭触点与第一介体检测单元连接，第一继电器的常开触点与电源正极连接；第二继电器的主触点与电机的另一端连接，第二继电器的线圈一端与电源正极连接，另一端与MCU连接，第二继电器的常闭触点与所述第二介体检测单元连接，第二继电器的常开触点与电源正极连接。

第一介体检测单元包括第一介体和第一检测电路，第一介体与负极连接，且第一介体还通过第一检测电路与MCU连接，第一介体还与第一继电器连接；第二介体检测单元包括第二介体和第二检测电路，第二介体与负极连接，且第二介体还通过第二检测电路与MCU连接，第二介体还与第二继电器连接。

第一介体、第二介体均为耐电流15A以上的电阻。第一介体、第二介体均为康铜丝或者合金电阻，具有较低的电阻温度系数，较宽的使用温度范围(480℃以下)，加工性能良好，具有良好的焊接性能和抗氧化性。

第一检测电路、第二检测电路都包括了电流检测电路和电流脉冲信号检测电路。

第一检测电路、第二监测电路还包括ACC检测电路，原车ACC开关通过ACC检测电路与MCU连接。

第一检测电路、第二监测电路还包括中控马达上锁、开锁检测电路，原车中控马达通过所述中控马达上锁、开锁检测电路与所述MCU连接。

第一检测电路、第二监测电路还包括电源电压检测电路，原车电源通过所述电源电压检测电路与所述MCU连接。

本实用新型的有益效果是，提供一种可调节防夹力度的升降窗装置及其电路，通过介体单元采集车窗电机工作时的电流，从而判断车窗是否夹到人体或其他物体，从而控制电机反转使车窗下降，智能化程度高，安全便捷。同时还通过检测电路检测电机的工作状态，从而判断车窗的工作状况和车窗的位置，只需安装在原车驾驶位车窗主开关或者车窗控制盒连接器位置，使用一个控制器就能控制多个车窗的防夹、锁车自动防夹升窗、控制降窗、一键升降的功能，智能化程度高、结构简单、安全便捷、适合汽车的前装和后装。

附图说明

图1为一种可调节防夹力度的升降窗装置结构示意图；

图2为一种可调节防夹力度的升降窗装置电路图。

具体实施方式

如图1所示，一种可调节防夹力度的车窗升降装置，所述车窗升降装置含有控制模块、电机控制回路模块1和防夹力度调节开关2，所述控制模块含有微控制单元MCU3，所述电路控制回路模块1与微控制单元MCU3相连接，所述防夹力度调节开关2与微控制单元MCU3相连接，所述控制单元MCU3含有信号采集模块31、数据判定模块32和数据记忆模块33，所述信号采集模块31和电路控制回路模块1相连接，所述信号采集模块31和数据判定模块32相连接，所述数据判定模块32和数据记忆模块33相连接，所述电机控制回路模块1含有检测模块11、数据采集模块12和车窗开关13，所述数据采集模块12和微控制单元MCU3相连接。

如图2所示，一种可调节防夹力度的升降窗装置电路图，我们选取车窗电机M1的控制回路为例进行详细描述。

首先是电机M1的工作电流、升降窗时间周期、升降窗位置的学习步骤，ACC开关K5打到ON的位置，控制车窗开关(1)的K1-4触点与K1-1触点接触闭合，MCU检测到K1-4的正电信号，MCU对第一继电器Re1输出低电平，第一继电器Re1的常开触点Re1-2闭合，MCU对第二继电器Re2继续保持不输出电平，第二继电器Re2的常闭触点Re2-1闭合，通过介体2接负极，第一电动机M1中电流方向为从Re1至Re2，电机M1反转降窗。同时，第二检测电路采集主回路中的工作电流并反馈给所述MCU，所述MCU根据主回路中的工作电流判断所述电机是否正常工作。另外，所述MCU还根据第一电动机M1的工作状态判断所述主回路对应的车窗降窗状况。

第二检测电路采集车窗电机M1在降窗过程中的电流值、全降到底时的电流值、全关状态下降到底的时间周期、全关状态下降到底的电流脉冲信号，发送到MCU并存储，再控制K1-5触点与K1-2触点接触闭合让车窗升到顶，第一检测电路采集车窗电机M1在升窗过程中的电流值、全降状态上升到顶的时间周期、全降状态上升到顶的电流脉冲信号，发送到MCU并存储，并且MCU还采集电源电压的信号，能准确判断的4个车窗的位置状态、工作状态的补偿值。即使有波动的电源电压的状态下，MCU也能准确判断车窗的位置、工作状况。MCU将工作过程中采集的信号与在学习步骤中存储的数值进行比较，判断车窗是否夹到物体及车窗位置。

需要指出的是，当车窗在上升过程中夹到人体或其他物体时，会阻止车窗电机M1转动，通过车窗电机M1的电流会发生突变，而车窗电机M1在正常工作时电流保持恒定，依据此原理即可判断车窗上升的过程中是否夹到人体或其他物体。

手动升降窗就是车窗开关的控制时间大于0.6秒或者小于0.1秒，MCU判断为手动升降窗，所述0.1秒和0.6秒的时间可以根据不同的要求调整。

一键升降窗就是车窗开关的控制时间在0.1-0.6秒，MCU判断为一键升降窗，所述0.1秒和0.6秒的时间可以根据不同的要求调整。

锁车自动升窗是ACC开关K5打在OFF，中控马达上锁、开锁检测电路检测到上锁信号，MCU控制4个车窗自动关闭车窗。

遥控降窗是在ACC开关K5打在OFF，中控马达上锁、开锁检测电路检测到开锁和上锁信号5秒内发出“开-锁-开”，MCU控制4个车窗自动降窗，所述“开锁和上锁信号5秒内发出‘开-锁-开’”可以根据不同的要求调整。

手动降窗工作过程：

当车窗开关的K1-4触点与K1-1触点接触闭合，第一检测电路检测到高电平，如果第一检测电路检测到K1-4的高电平的时间在小于0.1秒或大于0.6秒，MCU识别后，判断为需要手动降窗，MCU对第一继电器Re1输出低电平，第一继电器Re1的常开触点Re1-2闭合，MCU对第二继电器Re2继续保持不输出电平，第二继电器Re2的常闭触点Re2-1闭合，通过介体2接负极，第一电动机M1中电流方向为从Re1至Re2，电机M1反转降窗。同时，第二检测电路采集主回路中的工作电流并反馈给所述MCU，所述MCU根据主回路中的工作电流判断所述电机是否正常工作。另外，所述MCU还根据第一电动机M1的工作状态判断所述主回路对应的车窗降窗状况；

在降窗过程中，第二检测电路采集车窗电机M1的工作电流、工作时间周期、电流脉冲信号，反馈给所述MCU，所述MCU根据第二检测电路的反馈信号、电源电压信号和之前学习步骤存储的数值，判断所述车窗电机M1的工作状况、车窗的位置。

当MCU判断车窗下降到底时，如果车窗开关(1)的K1-4触点与K1-1触点接触闭合，MCU识别后，MCU停止对第一继电器Re1输出低电平，第一继电器Re1的常闭触点Re1-1闭合，电机M1停止降窗。防止电机堵转；当车窗开关(1)的K1-4触点与K1-1触点脱离后，MCU停止对第一继电器Re1输出低电平，第一继电器Re1的常闭触点Re1-1闭合。

手动升窗工作过程：

同理，当车窗开关(1)的K1-5触点与K1-2触点接触闭合，第二检测电路检测到高电平，如果第二检测电路检测到高电平的时间小于0.1秒或大于0.6秒，MCU识别后，判断为需要手动升窗，MCU对第二继电器Re2输出低电平，第二继电器Re2的常开触点Re2-2闭合，MCU对第一继电器Re1继续保持不输出电平，第一继电器Re1的常闭触点Re1-1闭合，通过介体1接负极，第一电动机M1中电流方向为从Re2至Re1，电机M1正转升窗。同时，第一检测电路采集通过车窗电机M1的工作电流、工作时间周期、电流脉冲信号，反馈给所述MCU，所述MCU根据第一检测电路的反馈信号、电源电压信号和之前学习步骤存储的数值，判断所述车窗电机M1的工作状况、车窗的位置.

如果判断车窗在上升过程中夹到人体或其他物体时，MCU对第一继电器输出低电平，第一继电器的常开触点闭合，对第二继电器不输出电平，第二继电器的常闭触点闭合，此时，车窗电机M1中电流方向为从Re1至Re2，车窗电机M1反转，车窗下降，即可完成防夹功能。

当MCU判断车窗上升到顶时，如果车窗开关的K1-5触点与K1-2触点接触闭合，MCU识别后，MCU停止对第二继电器输出低电平，第一继电器的常闭触点闭合，车窗电机M1停止工作，防止电机堵转。

一键降窗工作过程：

具体地，当车窗开关(1)的K1-4触点与K1-1触点接触闭合，第一检测电路检测到高电平，如果第一检测电路检测到高电平的时间在0.1-0.6秒内中断，MCU识别后，判断为需要一键降窗，对第一继电器输出低电平，第一继电器的常开触点闭合，MCU对第二继电器继续保持不输出电平，第二继电器的常闭触点闭合，此时，车窗电机M1中电流方向为从Re1至Re2，车窗电机M1反转，车窗自动下降。同时，第二检测电路采集车窗控制回路中的工作电流、工作时间周期、电流脉冲信号，并反馈给所述MCU，所述MCU判断所述车窗电机M1的工作状况。

其中，在一键降窗过程中，如果车窗开关的K1-4或者K1-5触点接通，MCU立即停止对第一继电器输出低电平，第一继电器的常闭触点闭合，车窗电机M1停止降窗工作。

如果判断车窗自动下降到底时，MCU停止对第一继电器输出低电平，第一继电器的常闭触点闭合，车窗电机M1停止工作。

一键升窗工作过程：

同理，当车窗开关的K1-5触点与K1-2触点接触闭合，如果第二检测电路检测到高电平的时间在0.1-0.6秒内中断，并发送给MCU，MCU识别后，判断为需要一键升窗，对第二继电器输出低电平，第二继电器的常开触点闭合，MCU对第一继电器继续保持不输出电平，第一继电器的常闭触点闭合，此时，车窗电机M1中电流方向为从Re2至Re1，车窗电机M1正转，车窗自动升窗，同时，第一检测电路采集车窗控制回路中的工作电流、工作时间周期、电流脉冲信号，并反馈给所述MCU，所述MCU判断所述车窗电机M1的工作状况。

在一键升窗过程中，如果车窗开关(1)的K1-4或者K1-5触点接通，MCU立即停止对第二继电器输出低电平，第二继电器的常闭触点闭合，车窗电机M1停止升窗工作。

如果判断车窗在上升过程中夹到人体或其他物体时，MCU立即停止给第二继电器输出低电平，此时车窗电机M1会停止正转，车窗停止上升，同时，MCU给所述第一继电器输出低电平，车窗电机M1会反转，车窗下降，即可完成防夹功能。

如果判断车窗自动升窗到顶时，MCU停止对第二继电器输出低电平，第二继电器的常闭触点闭合，车窗电机M1停止工作。

上述电路还包括中控马达M0，中控马达M0与MCU连接，用于实现自动升窗或降窗，具体过程如下：

当汽车熄火后，如果BCM接收到上锁信号，则BCM通过关锁线给中控马达一个高电平，中控马达控制车门上锁，同时MCU会读取关锁线上的高电平信号，并对全部四个电机控制回路中的第二继电器输出低电平，对第一继电器不输出电平，此时，全部四个电机控制回路中的第二继电器的常开触点闭合，第一继电器的常闭触点闭合，所有车窗自动上升。同理，如果BCM接收到开锁信号2次及2次以上，则能完成自动降窗，方便车辆快速散热透气，非常方便。

防夹力度调节开关用于调节汽车防夹车窗升降器的防夹力度大小；亦可通过车窗开关、ACC开关、中控开关的组合操作调节汽车防夹车窗升降器的防夹力度大小，使得本实用新型能适用广泛的车型。还可以通过车窗开关、ACC开关、中控开关的组合操作选择汽车防夹车窗升降器的“一键升降、锁车自动防夹升窗、自动降窗”的开通与关闭，使得本实用新型更加人性化。

Claims (10)

1.一种可调节防夹力度的车窗升降装置，其特征在于：所述车窗升降装置含有控制模块、电机控制回路模块和防夹力度调节开关，所述控制模块含有微控制单元MCU，所述电机控制回路模块与微控制单元MCU相连接，所述防夹力度调节开关与微控制单元MCU相连接。

2.根据权利要求1所述的车窗升降装置，其特征在于：所述控制单元MCU含有信号采集模块、数据判定模块和数据记忆模块，所述信号采集模块和电机控制回路模块相连接，所述信号采集模块和数据判定模块相连接，所述数据判定模块和数据记忆模块相连接。

3.根据权利要求1所述的车窗升降装置，其特征在于：所述电机控制回路模块含有检测模块、数据采集模块和车窗开关，所述数据采集模块和微控制单元MCU相连接。

4.一种应用于权利要求1或2或3所述的车窗升降装置的电路，其特征在于：所述电路含有微控制单元MCU、电机控制回路和防夹力度调节开关，所述电机控制回路含有车窗开关、第一介体检测单元、第一继电器、电机、第二继电器、第二介体检测单元依次连接构成，所述第一介体检测单元、第二介体检测单元、第一继电器、第二继电器分别与MCU连接，防夹力度调节开关与MCU连接。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于：所述电机控制回路为四个。

6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于：所述第一介体检测单元含有第一介体和第一检测电路，所述第二介体检测单元含有第二介体和第二检测电路。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于：所述第一检测电路、第二检测电路都含有电流检测电路和电流脉冲信号检测电路。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于：所述第一检测电路、第二检测电路还含有ACC检测电路。

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于：所述第一检测电路、第二检测电路还含有中控马达上锁、开锁检测电路和电源电压检测电路。

10.根据权利要求4所述的电路，其特征在于：所述电路还含有中控马达MO，所述中控马达MO与微控制单元MCU相连接。