CN2590769Y - 一种汽车车窗监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种汽车车窗监控装置，适用于安装有电动升降车窗系统的汽车装置。本实用新型使用了目前广泛使用的单片机(微处理器)作为主要控制元件，包括中央控制单元、电流频率取样放大器、电机运转电流检测器、电机执行器和电源等主要单元，实现了自动监测车窗状态，能将所有未关闭的车窗自动关闭功能，以及升窗过程中的防夹功能。具有动作准确、造价便宜、使用寿命长等特点。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种汽车车窗监控装置，适用于安装有电动升降车窗系统的汽车装置。
背景技术
汽车电动升降车窗系统有着使用方便的特点，只要轻轻一按操作按钮，车窗便自动上升或落下。但是传统的汽车电动升降车窗系统也有自身之不足，其表现在于以下两个方面：其一是，当车窗在上升过程中，无论车窗玻璃上方有无障碍物，窗玻璃都将一如既往地上升，往往导致人的头和手等被车窗玻璃夹住，甚至由此造成不可预计的结果；其二是，由于驾乘者的一时疏忽，造成在泊车的时候忘记将所有车窗升起关严，从而导致车内物品丢失，甚至车辆被盗的不良后果。基于前一种不足，现在有一些中高档轿车已经安装了车窗防夹装置，但是由于采用大量传感器和高精度电机控制器，使得造价很高，使用寿命也非常有限。对于后一种不足，目前现有技术还未见有克服此不足的技术或装置出现。
发明内容
本实用新型的目的就是要提供一种汽车车窗监控装置，它具有自动监测车窗状态，停车后驾驶员离开轿车锁门离去时，如果此时尚有忘记关闭的门窗本监控系统会将所有未关闭的车窗自动关闭。以及在关窗的过程中，如果有物体被夹(阻碍车窗运动到位)时，升窗动作停止并自动回倒车窗的防夹功能。
本实用新型的目的是这样实现的：一种汽车车窗监控装置，其特征在于装置包括中央控制单元、电流频率取样放大器、电机运转电流检测器、电机执行器和电源组成；其具体结构为：采用PIC16F627(U2)单片机为中央控制单元的核心部件，PIC16F627的第7、第8脚分别联系于电机执行器中继电器J1、J2的驱动三极管基极，PIC16F627的第11脚联系于车门信号源DSW，PIC16F627的第15脚、16脚分别联系于车窗升起信号UP和车窗降下信号DOWN，PIC16F627的第18脚两系于电机运转电流检测器核心元件LM358(U4)的第1脚，电机运转电流检测器核心元件LM358的第3脚通过C5、R9联系于电流频率取样放大器核心元件LM324(U1)的第2脚，并再通过Dd、Ds和R10三个并联元件联系于LM324(U1)的第1脚；电流频率取样放大器核心元件LM324(U1)的第14脚通过缓冲放大三极管Q3联系于PIC16F627(U2)单片机的第12脚；电源的核心元件U3为78L05，所提供的稳定工作电源Vcc分别联系于U2的第4、11、13、14、15和16脚，电源的核心元件U3的输入直流电VDD联系于U1的第4、5、12和14脚，联系于电机执行器中的继电器J1和J2，继电器J1和J2联系于电机M；此外，PIC16F627(U2)单片机的第13脚联系于点火信号ACC，第6脚联系于中控锁状态信号CPA。
本实用新型由于使用了目前广泛使用的单片机(微处理器)，使得整个装置的构造大大简化，避免了大量精密元器件的使用，使得其造价便宜，使用寿命长。需要指出的是：单片机(微处理器)的程序设计是一项目前广泛使用的现有技术，不属于本实用新型保护的范畴。
下面通过实施例，结合附图，对本实用新型作进一步描述。
图1时本实用新型一种实施例的电路原理图。
具体实施方式
图中：1为电源，2为电流频率取样放大器，3为电机运转电流检测器，4为中央控制单元，5为电机执行器。其具体连接是：采用PIC16F627(U2)单片机为中央控制单元的核心部件，PIC16F627的第7、第8脚分别联系于电机执行器中继电器J1、J2的驱动三极管基极，PIC16F627的第11脚联系于车门信号源DSW，PIC16F627的第15脚、16脚分别联系于车窗升起信号UP和车窗降下信号DOWN，PIC16F627的第18脚两系于电机运转电流检测器核心元件LM358(U4)的第1脚，电机运转电流检测器核心元件LM358的第3脚通过C5、R9联系于电流频率取样放大器核心元件LM324(U1)的第2脚，并再通过Dd、Ds和R10三个并联元件联系于LM324(U1)的第1脚；电流频率取样放大器核心元件LM324(U1)的第14脚通过缓冲放大三极管Q3联系于PIC16F627(U2)单片机的第12脚；电源的核心元件U3为78L05，所提供的稳定工作电源Vcc分别联系于U2的第4、11、13、14、15和16脚，电源的核心元件U3的输入直流电VDD联系于U1的第4、5、12和14脚，联系于电机执行器中的继电器J1和J2，继电器J1和J2联系于电机M；此外，PIC16F627(U2)单片机的第13脚联系于点火信号ACC，第6脚联系于中控锁状态信号CPA。
本实施例的具体结构和工作原理为：首先实施例采用的主要元件为：U1为LM324，U2为PIC16F627，U3为78L05，U4为LM358。
电源部分由整流二极管D3、电阻R33、稳压管U3(78L05)，滤波电容C15、C16、C1组成。电阻R33、稳压管U3(78L05)，滤波电容C15、C16、C1构成的稳压电路，为单片机提供了稳定的工作电源，同时电路也增强了抗干扰能力。D3的输出为继电器J1、J2、U4(LM358)、U1(LM324)提供工作电源。
电流频率的取样放大器是以电阻R23为采样电阻进行电流频率检测，以LM324为核心配置外围元器件分别组成两个带通滤波器、一个放大器及一个比较器。为了尽量减小对车窗电机回路的影响，R23采样电阻的阻值尽量取得很小(具体器件参见电原理图)。电路功能执行过程如下：首先对电阻R23采样，进行电流频率的提取，再经过LM324组成的放大器对电流频率进行放大，然后把放大的信号经过LM324组成的两个带通滤波器对其有用部分进行选择提取，提取选择的有用频率经过比较器输出后推动三极管Q3产生工作信号送给中央控制微处理器的12脚，中央控制微处理器采集这些信号作为执行动作的依据。
电机运转电流检测器由LM358、R24、R25、R26、R27组成。LM358组成的放大电路对电阻R23检测到的电压进行几十倍的放大。中央控制微处理器自动就手动升窗的各种状态参数进行记忆、存储，并执行自动设置，以便于与R23检测到的放大电压进行比较，比较的结果经中央控制微处理器处理，作为车窗的比较门限。
中央控制单元由U2(PIC16F627)单片机组成，负责完成所收集到的所有信息的汇总、分析及处理。所有收集的信息包括轿车是否进行行驶(钥匙是否插入、点火检测)，车门状态检测、手动升降窗检测，自动升或降窗到位检测，升窗遇阻碍检测、中控锁锁门信号检测等等。根据本控制器的技术要求分析判断是否发出自动升窗或防夹降窗的动作。单片机发出控制指令控制执行部件工作。
电机执行器主要由继电器J1、J2组成，继电器J1、J2执行单片机所发出的控制指令进行工作，控制车窗的运行。二极管D1、D2对继电器起到了保护作用。
实施例的主要工作过程如下：
电动窗监控系统的电源引线、连接电机线分别与汽车的12V电源和车窗电机(线)进行连接，其它系统信号线与车的信号线作相应连接。输入电源经整流二极管IN4007输出的VDD电压提供电机、LM358、LM324及继电器的工作电源。VDD经电阻R33及C15、C15、C7、稳压管78L05构成的稳压电路产生稳定的+5V电源作为单片机的工作电源。
当单片机接通电源后立即开始工作，检测车是否进行行驶(钥匙是否插入、点火ACC)信号检测、车门DSW信号状态检测，手动升降窗UP和DOWN信号检测、中控锁CPA信号检测等收集所有的汽车状态信息。
当检测到点火信号ACC为高电平，车没有熄火。单片机认为此时的状态为驾驶员没有离开或是车正处于行驶的状态中，系统不动作。
当某一任意时刻单片机检测到点火信号ACC为低电平、门控信号DSW由高到低的变化、中控锁信号CPA为高电平，这三个条件同时满足时，单片机确认此时为驾驶员离开汽车的状态，系统自动升窗。单片机7脚输出高电平，继电器动作电机正转，车窗自动升起。单片机内部自动设置状态标志位，如果此时车窗已全部关闭，系统将不产生动作。在升窗的过程中，单片机自动检测升窗是否到位，如果到位，单片机7脚输出低电平电机停转，车窗停止动作。在自动升窗的过程中电流一直稳定在某一个数值上，由于遇到阻碍时，电流超过稳定电流，检测LM358的1脚输出的门限电平大于单片机内设门限电平时，此时确认为升窗遇到阻碍，单片机通过对第二部分(电流频率的取样放大部分)送给12脚的信号进行分析确定此时刻的运行状态是升窗遇到阻碍，如果分析结果是升窗遇到阻碍，单片机7脚输出低电平电机停转，车窗停止动作，同时单片机8脚输出高电平电机反转，车窗倒回，产生自动降窗防夹的功能。如果分析结果是升窗到顶，单片机7脚输出低电平电机停转，车窗停止动作，动作执行结束。单片机返回到最初的检测状态。当再次检测到驾驶员离开汽车的状态，执行自动升窗动作，状态同上所述。
当单片机检测到UP信号为低电平时，单片机7脚输出高电平，使电机正转，实现升窗动作。当检测到UP信号为高电平时，车窗停止动作。动作执行结束，单片机返回到最初的检测状态。
当单片机检测到DOWN信号为低电平时，单片机8脚输出高电平，使电机反转，实现降窗动作。当检测到DOWN信号为高电平时，车窗停止动作。
Claims (1)
1、一种汽车车窗监控装置，其特征在于装置包括中央控制单元、电流频率取样放大器、电机运转电流检测器、电机执行器和电源组成；其具体结构为：采用PIC16F627(U2)单片机为中央控制单元的核心部件，PIC16F627的第7、第8脚分别联系于电机执行器中继电器J1、J2的驱动三极管基极，PIC16F627的第11脚联系于车门信号源DSW，PIC16F627的第15脚、16脚分别联系于车窗升起信号UP和车窗降下信号DOWN，PIC16F627的第18脚两系于电机运转电流检测器核心元件LM358(U4)的第1脚，电机运转电流检测器核心元件LM358的第3脚通过C5、R9联系于电流频率取样放大器核心元件LM324(U1)的第2脚，并再通过Dd、Ds和R10三个并联元件联系于LM324(U1)的第1脚；电流频率取样放大器核心元件LM324(U1)的第14脚通过缓冲放大三极管Q3联系于PIC16F627(U2)单片机的第12脚；电源的核心元件U3为78L05，所提供的稳定工作电源Vcc分别联系于U2的第4、11、13、14、15和16脚，电源的核心元件U3的输入直流电VDD联系于U1的第4、5、12和14脚，联系于电机执行器中的继电器J1和J2，继电器J1和J2联系于电机M；此外，PIC16F627(U2)单片机的第13脚联系于点火信号ACC，第6脚联系于中控锁状态信号CPA。
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