專利名稱：一種電動(dòng)車窗防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車車窗的智能電子控制領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種電動(dòng)車窗防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)方法。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的防夾持電動(dòng)車窗的設(shè)計(jì)，一般只需要考慮舉升電機(jī)電流與車窗玻璃受到的外力大小的線性關(guān)系，而且防夾功能只需要在上升過程中啟動(dòng)。因此，由車窗防夾控制器檢測(cè)車窗玻璃上升時(shí)舉升電機(jī)電流的大小，當(dāng)電流超過了預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)定好的電流閾值，則認(rèn)為電機(jī)堵轉(zhuǎn)，車窗遇到了障礙物；然后利用由霍爾計(jì)數(shù)器讀出霍爾傳感器的值確定車窗玻璃相對(duì)與車窗框的位置(車窗高度)，從而判斷車窗的狀態(tài)是發(fā)生了夾持，還是已經(jīng)到達(dá)了頂部。為了對(duì)車窗的狀態(tài)做出準(zhǔn)確地判斷，需要預(yù)先設(shè)定若干電流和位置的閾值，以區(qū)分車窗正常運(yùn)行、車窗玻璃到達(dá)車窗頂部以及車窗玻璃發(fā)生夾持的狀態(tài)。而這些實(shí)現(xiàn)防夾持功能所需要的防夾參數(shù)，目前多數(shù)是通過對(duì)具體的某型號(hào)車窗，預(yù)先在一種或者若干種環(huán)境及車況的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以完成標(biāo)定，之后再將標(biāo)定得到的防夾參數(shù)寫入到車窗控制器中。因此，在之后車窗的使用中，防夾參數(shù)是一直不變的。然而，考慮到不同的季節(jié)所導(dǎo)致的溫度和濕度的變化，隨著車窗的使用帶來的摩擦條的老化、車窗機(jī)械結(jié)構(gòu)的磨損，以及車輛行駛于不平路面上的顛簸，這些因素都會(huì)對(duì)車窗的運(yùn)行產(chǎn)生不小的影響，使得預(yù)先設(shè)定的防夾參數(shù)變得不再適用，從而導(dǎo)致防夾效果變差甚至失效。由此可見，現(xiàn)有的防夾車窗的防夾功能的實(shí)現(xiàn)，沒有對(duì)環(huán)境變化的檢測(cè)功能，使用時(shí)缺乏對(duì)防夾參數(shù)的更新以適應(yīng)不同的情況，在面對(duì)多變的使用情況時(shí)穩(wěn)定性會(huì)出現(xiàn)下降，當(dāng)缺乏對(duì)環(huán)境的 適應(yīng)時(shí)，車窗系統(tǒng)受到各種影響后，可能出現(xiàn)上升阻力增大、機(jī)械尺寸變化、連接部件的間隙改變等情況，使得繼續(xù)使用之前的參數(shù)后，可能出現(xiàn)車窗上升途中非夾持自動(dòng)回退的誤動(dòng)作，或發(fā)生夾持后車窗繼續(xù)上頂而不回退，以及到達(dá)上下止點(diǎn)電機(jī)不停止，導(dǎo)致部件損壞。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種電動(dòng)車窗防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)方法，可以使防夾參數(shù)能夠隨環(huán)境變化不斷進(jìn)行自我優(yōu)化，避免出現(xiàn)防夾效果變差甚至失效的情況。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種電動(dòng)車窗防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)方法，包括以下步驟:1)設(shè)置包括有電機(jī)、電流傳感器、霍爾傳感器、電流采集器、霍爾計(jì)數(shù)器和車窗控制器的車窗防夾持控制系統(tǒng)，車窗控制器中設(shè)置有判斷單元、電流計(jì)算單元、車窗高度計(jì)算單元、防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)單元、中斷單元和存儲(chǔ)單元；2)車窗控制器通電后，對(duì)標(biāo)記車窗起始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行初始化；3)啟動(dòng)車窗上升按鈕，電機(jī)控制車窗上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)中斷單元定時(shí)發(fā)送中斷請(qǐng)求信號(hào)分別到電流采集器和霍爾計(jì)數(shù)器，直到車窗控制器斷電，中斷單元才停止工作；4)判斷單元實(shí)時(shí)對(duì)車窗的運(yùn)動(dòng)過程是否構(gòu)成一次合理學(xué)習(xí)過程進(jìn)行判斷，即在車窗上升過程中，當(dāng)?shù)弥嚧吧仙巾敳客Ｖ购?，?duì)本次到頂和前一次到頂之間車窗是否有到達(dá)最底的動(dòng)作進(jìn)行判斷，若該次上升停止之前，車窗到過底部，且車窗從底部上升的過程連續(xù)未中斷，認(rèn)為此次車窗從底到頂?shù)纳仙且粋€(gè)合理學(xué)習(xí)過程，則進(jìn)入步驟5)對(duì)此過程的防夾參數(shù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)；如果認(rèn)為此次車窗上升沒有構(gòu)成一次合理學(xué)習(xí)過程，則將車窗退回到底部，同時(shí)將霍爾計(jì)數(shù)器置為零，對(duì)車窗的后續(xù)運(yùn)動(dòng)過程重新進(jìn)行判斷；5)在一次合理學(xué)習(xí)過程中，防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)單元對(duì)電機(jī)電流和車窗高度進(jìn)行自學(xué)習(xí)，得到電流閾值Inot和車窗高度閾值L，具體過程為:①車窗由底上升到頂?shù)恼麄€(gè)過程中，車窗控制器的中斷單元定時(shí)發(fā)送中斷請(qǐng)求信號(hào)分別到電流采集器和霍爾計(jì)數(shù)器，電流采集器響應(yīng)中斷請(qǐng)求信號(hào)通過電流傳感器獲取電機(jī)采樣電壓，并將采樣電壓通過電流傳感器發(fā)送到電流計(jì)算單元計(jì)算得到電機(jī)電流，電流計(jì)算單元將合理學(xué)習(xí)過程中獲取的不同采樣時(shí)刻的電機(jī)電流進(jìn)行記錄；霍爾計(jì)數(shù)器響應(yīng)中斷請(qǐng)求統(tǒng)計(jì)霍爾傳感器中所采集的方波脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)，并將個(gè)數(shù)值發(fā)送到車窗高度計(jì)算單元計(jì)算得到車窗高度，并將合理學(xué)習(xí)過程中獲取不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的霍爾計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)和車窗高度值進(jìn)行記錄；②根據(jù)步驟①記錄的不同采樣時(shí)刻的電機(jī)電流值和霍爾計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)分別對(duì)應(yīng)繪制電流曲線、車窗位置霍爾計(jì)數(shù)值曲線和電流差分曲線，并通過對(duì)電流曲線、車窗位置霍爾計(jì)數(shù)值曲線和電流差分曲線進(jìn)行分析，確定整個(gè)車窗上升過程中電流的最大值Imax和觸頂電流1_，通過計(jì)算Imax與Itop的平均值，得到自學(xué)習(xí)過程的電流閾值INew和車窗高度閾值L ;6)將自學(xué)習(xí)過程所得到的電流閾值INrat和車窗高度閾值L發(fā)送到存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)；7)完成一次存儲(chǔ)后，將車窗到過底的標(biāo)志清除，當(dāng)檢測(cè)到車窗為下降狀態(tài)時(shí)，在車窗到底停止后，將此時(shí)的霍爾計(jì)數(shù)值更新為O，并將自學(xué)習(xí)得到的電流閾值Ilfet和車窗高度閾值L設(shè)定為防夾參數(shù)閾值，在車窗運(yùn)行時(shí)，每通過定時(shí)中斷，獲得一個(gè)新的電機(jī)電流采樣值和車窗高度值與預(yù)設(shè)的電流閾值和車窗高度閾值進(jìn)行比較，判斷車窗的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；8)在車窗不斷運(yùn)動(dòng)過程中，一旦車窗的運(yùn)動(dòng)滿足合理學(xué)習(xí)過程，則根據(jù)步驟5) 7)重新對(duì)電流閾值Inot和車窗高度閾值L進(jìn)行自學(xué)習(xí)，并根據(jù)新獲得電流閾值和車窗高度閾值對(duì)車窗的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷。所述步驟6)將自學(xué)習(xí)過程所得到的電流閾值Inot和車窗高度閾值L發(fā)送到存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)，具體存儲(chǔ)過程為:每通過一次自學(xué)習(xí)過程學(xué)習(xí)到一個(gè)新的電流閾值后，將其放入到一電流閾值數(shù)組中，每次都將最新學(xué)習(xí)到的電流閾值放在電流閾值數(shù)組的第一個(gè)位置，遵循先進(jìn)先出的原則，不斷的進(jìn)行更新，車窗高度閾值L的存儲(chǔ)方式與電流閾值Ilfet相同。

當(dāng)車窗已經(jīng)進(jìn)行過若干次自學(xué)習(xí)，如果保存自學(xué)習(xí)的防夾參數(shù)數(shù)組已經(jīng)填滿的情況下，計(jì)算這數(shù)組中對(duì)應(yīng)自學(xué)習(xí)防夾參數(shù)的平均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ，若自學(xué)習(xí)過程新獲得的電流閾值Inot和車窗高度閾值L在各自所計(jì)算的μ±3σ范圍內(nèi)，則更新替換電流和車窗高度閾值參數(shù)到相應(yīng)數(shù)組中，如果學(xué)習(xí)過程新獲得的電流閾值Ilfet和車窗高度閾值L不在各自的μ±3σ范圍內(nèi)，則對(duì)此學(xué)習(xí)過程所獲得的電流閾值INew和車窗高度閾值L不進(jìn)行保存。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明通過判斷單元實(shí)時(shí)對(duì)車窗是否構(gòu)成合理的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行判斷，如果一旦判斷得知車窗的運(yùn)動(dòng)構(gòu)成合理學(xué)習(xí)過程，防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)單元對(duì)電機(jī)電流和車窗高度進(jìn)行自學(xué)習(xí)，在車窗運(yùn)行時(shí)，每通過定時(shí)中斷，獲得一個(gè)新的電機(jī)電流采樣值和車窗高度與自學(xué)習(xí)得到的電流閾值和車窗高度閾值進(jìn)行比較，判斷車窗的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并且該自學(xué)習(xí)行為能夠在車窗使用壽命內(nèi)隨時(shí)進(jìn)行，無需用戶干預(yù)，使用方便，保證在各種情況下車窗防夾功能都能穩(wěn)定運(yùn)行，因此使防夾參數(shù)能夠隨環(huán)境變化不斷進(jìn)行參數(shù)自我優(yōu)化，避免出現(xiàn)防夾效果變差甚至失效的情況發(fā)生。2、本發(fā)明通過自學(xué)習(xí)過程更新的防夾參數(shù)會(huì)通過車窗控制器保存在EEPROM中，即使車窗斷電，也能保證恢復(fù)使用后車窗的防夾功能采用最新學(xué)習(xí)到的電流閾值和車窗高度閾值，有效保證了自學(xué)習(xí)的連貫性。3、本發(fā)明當(dāng)車窗已經(jīng)進(jìn)行過若干次自學(xué)習(xí)，如果保存自學(xué)習(xí)的參數(shù)數(shù)組已經(jīng)填滿的情況下，計(jì)算這數(shù)組中對(duì)應(yīng)自學(xué)習(xí)參數(shù)的平均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ，若自學(xué)習(xí)過程新獲得的電機(jī)電流閾值INrat和車窗高度閾值L在各自所計(jì)算的μ ±3σ范圍內(nèi)，則更新替換電流和車窗高度閾值到相應(yīng)數(shù)組中，如果學(xué)習(xí)過程新獲得的電流閾值Ilfet和車窗高度閾值L不在各自的μ ±3σ范圍內(nèi)，則對(duì)此學(xué)習(xí)過程所獲得的電流閾值INew和車窗高度閾值L不進(jìn)行保存，因此能夠?qū)π聦W(xué)習(xí)到的防夾參數(shù)更新具有勘誤能力，防止因?yàn)樘厥馇闆r使車窗學(xué)習(xí)到并不適用于當(dāng)前環(huán)境的防夾參數(shù)。4、本發(fā)明的車窗防夾持控制系統(tǒng)采用了通用化的、基于主流防夾硬件的設(shè)計(jì)，使用時(shí)僅僅需根據(jù)實(shí)際使用汽車改變相應(yīng)參數(shù)，無需改動(dòng)硬件，可以廣泛應(yīng)用于其他采用相同硬件結(jié)構(gòu)的車窗上，可移植性好。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用在汽車的車窗控制中。


圖1是本發(fā)明的防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)過程中的車窗動(dòng)作流程示意圖；圖2是本發(fā)明的車窗控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明車窗上升階段的后半段電流曲線示意圖、霍爾計(jì)數(shù)曲線示意圖和電流差分曲線示意圖；圖4是本發(fā)明的自學(xué)習(xí)所得防夾參數(shù)保存方式的示意圖；圖5是本發(fā)明車 窗上升全程的傳感器數(shù)據(jù)曲線及參數(shù)更新范圍的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本發(fā)明的電動(dòng)車窗防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)方法，包括以下步驟:1、如圖2所不,設(shè)置一車窗防夾持控制系統(tǒng),它包括一設(shè)置在車窗玻璃下部用于控制車窗運(yùn)動(dòng)的電機(jī)I，電機(jī)I的輸入電路上設(shè)置一用于獲取電機(jī)電流的米樣電阻作為電流傳感器2，電流傳感器2將采樣電阻兩端的電壓值通過一電流采集器3發(fā)送到車窗控制器，由車窗控制器根據(jù)歐姆定律計(jì)算出電機(jī)電流值；電機(jī)I的輸出端設(shè)置一霍爾傳感器4，霍爾傳感器4用于獲取車窗運(yùn)動(dòng)距離的方波脈沖信號(hào)，方波脈沖信號(hào)通過一霍爾計(jì)數(shù)器5進(jìn)行計(jì)數(shù)后發(fā)送到車窗控制器，車窗玻璃上升時(shí)霍爾計(jì)數(shù)器5加1，車窗玻璃下降時(shí)霍爾計(jì)數(shù)器5減I，車窗玻璃到底時(shí)霍爾計(jì)數(shù)器5置O ;車窗控制器中設(shè)置有判斷單元、電流計(jì)算單元、車窗高度計(jì)算單元、防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)單元、中斷單元和存儲(chǔ)單元。2、車窗控制器通電后，對(duì)標(biāo)記車窗起始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行初始化，需要初始化的參數(shù)包括車窗到過底的標(biāo)志BF，霍爾計(jì)數(shù)器值、防夾參數(shù)閾值(包括電機(jī)電流閾值和車窗高度)及防夾區(qū)和頂區(qū)的分界值，上述參數(shù)均為車窗控制器通電前在車窗控制器的內(nèi)存中已保存的信息。3、啟動(dòng)車窗上升按鈕，電機(jī)控制車窗上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)中斷單元定時(shí)發(fā)送中斷請(qǐng)求信號(hào)分別到電流采集器3和霍爾計(jì)數(shù)器5，直到車窗控制器斷電，中斷單元才停止工作。4、判斷單元判斷實(shí)時(shí)對(duì)車窗玻璃的運(yùn)動(dòng)過程是否構(gòu)成一次合理學(xué)習(xí)過程進(jìn)行判斷，即在車窗玻璃上升過程中，當(dāng)判斷得知車窗上升到頂部停止后，對(duì)本次到頂和前一次到頂之間車窗玻璃是否有到達(dá)最底的動(dòng)作進(jìn)行判斷，若該次上升停止之前，車窗玻璃到過底部(該動(dòng)作將導(dǎo)致BF由O變?yōu)?)，且車窗玻璃從底部上升的過程連續(xù)未中斷，則認(rèn)為此次車窗玻璃從底到頂?shù)纳仙且粋€(gè)合理學(xué)習(xí)過程，如果構(gòu)成一次合理學(xué)習(xí)過程，則進(jìn)入步驟5對(duì)此過程的防夾參數(shù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)；如果沒有構(gòu)成一次合理學(xué)習(xí)過程，若原因?yàn)榘l(fā)生夾持，則將車窗退回到底部，同時(shí)將霍爾計(jì)數(shù)器置零；若原因?yàn)槿藶椴僮靼粹o使車窗停止，則將到底標(biāo)志BF由I改回0，對(duì)車窗的后續(xù)運(yùn)動(dòng)過程重新進(jìn)行判斷。5、在一次合理學(xué)習(xí)過程中，車窗控制器對(duì)電機(jī)電流和車窗高度兩個(gè)防夾參數(shù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)，得到電機(jī)電流閾值Inot和車窗高度閾值L，包括以下步驟:I)車窗玻璃由底上升到頂?shù)倪^程中，車窗控制器的中斷單元定時(shí)(本發(fā)明的中斷間隔設(shè)置為10ms，但是不限于此，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行確定)發(fā)送定時(shí)中斷請(qǐng)求信號(hào)分別到電流采集器3和霍爾計(jì)數(shù)器5，電流采集器3響應(yīng)中斷請(qǐng)求定時(shí)通過電流傳感器2采集電機(jī)采樣電壓值，并將采樣電壓通過電流傳感器2發(fā)送到電流計(jì)算單元，電流計(jì)算單元將采樣電阻兩端的電壓值除以采樣電阻阻值轉(zhuǎn)換為電機(jī)電流，電流計(jì)算單元將合理學(xué)習(xí)過程中計(jì)算得到的不同時(shí)刻的電機(jī)電流進(jìn)行記錄；霍爾計(jì)數(shù)器5響應(yīng)中斷請(qǐng)求定時(shí)統(tǒng)計(jì)霍爾傳感器5中所采集的方波脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)，并將個(gè)數(shù)值發(fā)送到車窗高度計(jì)算單元，車窗高度計(jì)算單元根據(jù)預(yù)設(shè)的公式(由于不同車窗電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)與車窗高度的關(guān)系不唯一，所以可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行確定，在此不作限制)得到車窗高度值，霍爾高度計(jì)算單元將合理學(xué)習(xí)過程中計(jì)算得到的不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的霍爾計(jì)數(shù)器5統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)和車窗高度值進(jìn)行記錄；2)根據(jù)步驟I)記錄的不同采樣時(shí)刻的電機(jī)電流值和霍爾計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)分別對(duì)應(yīng)繪制電流曲線、車窗位置霍爾計(jì)數(shù)值曲線和電流差分曲線，并通過對(duì)電流曲線、車窗位置霍爾計(jì)數(shù)值曲線和電流差分曲線進(jìn)行分析，確定整個(gè)車窗上升過程中電流的入槽電流Imax和觸頂電流1_，，通過計(jì)算Imax與1_的平均值，得到自學(xué)習(xí)過程的電機(jī)電流閾值INrat和的車窗高度閾值L，包括以下步驟:①根據(jù)不同采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電機(jī)電流對(duì)應(yīng)繪制電流曲線；并根據(jù)不同采樣時(shí)刻的霍爾計(jì)數(shù)器計(jì)算的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)繪制車窗位置霍爾計(jì)數(shù)值曲線；將電機(jī)電流值通過采用后一采樣點(diǎn)減去間隔一點(diǎn)的前一采樣點(diǎn)的方法進(jìn)行繪制，得到電流差分曲線。如圖3所示，X軸為車窗玻璃由底部到頂部上升過程中的采樣時(shí)間，y軸對(duì)于不同的曲線有不同的意義:電流曲線中I坐標(biāo)表示不同采樣時(shí)刻電機(jī)電流大小，車窗位置曲線I坐標(biāo)是車窗由底到當(dāng)前采樣時(shí)刻所經(jīng)歷的方波脈沖個(gè)數(shù)，電流差分曲線中y坐標(biāo)為某一采樣時(shí)刻的后一采樣點(diǎn)減去間隔一點(diǎn)的前一采樣點(diǎn)的電流差值。電流曲線和電流差分曲線的縱坐標(biāo)為若干個(gè) 幾百個(gè)10mA，車窗位置霍爾計(jì)數(shù)值曲線的縱坐標(biāo)為若干個(gè) 幾百個(gè)位置個(gè)數(shù)值，僅僅考慮坐標(biāo)數(shù)值大小，電流與位置都是IO2量級(jí)的，兩者比較接近，作圖時(shí)比例也合適，為了方便三種曲線的對(duì)比分析，本發(fā)明忽略三種曲線的縱坐標(biāo)單位，將三種曲線放置在一個(gè)坐標(biāo)系中。 ②根據(jù)電流曲線，通過對(duì)當(dāng)前采樣點(diǎn)電流值和歷史數(shù)據(jù)(當(dāng)前采樣點(diǎn)之前的采樣點(diǎn)的電流值)的比較，找出電機(jī)啟動(dòng)過程完成后到車窗玻璃接觸窗頂摩擦條的時(shí)為止(圖3中的A*點(diǎn))，整個(gè)車窗上升過程電流的最大值即入槽電流I_(A*所對(duì)應(yīng)的電機(jī)電流)，由于A*點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是車窗玻璃接觸窗頂摩擦條的時(shí)機(jī)，因此Imax反映了車窗正常運(yùn)行未遇到障礙時(shí)的最大電流，由于Imax是通過不斷的比較直接在電流曲線上取到，所以確定Imax的重點(diǎn)是A*的確定。電流差分曲線反映了電流曲線的變化率，在車窗正常上升的過程中，由于電流的變化十分小，因此變化率的值也非常小，都在零附近波動(dòng)，只有在遇到夾持物或者是到達(dá)了車窗頂部，才會(huì)有明顯的變?cè)龃?，通過設(shè)定一個(gè)合理的閾值(該閾值為經(jīng)驗(yàn)值，通過采集若干次到頂?shù)碾娏鞑罘智€，由實(shí)際曲線統(tǒng)計(jì)出來，如圖3所示，通常取比電流差分曲線的A點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的最值點(diǎn)小10%-20%即可)，如圖3中的L2直線所示，當(dāng)電流差分曲線首次超過L2時(shí)，如果由車窗位置曲線判斷出車窗此時(shí)已經(jīng)處于接近頂部的位置了，取出用于計(jì)算該時(shí)刻點(diǎn)A的電流曲線上的兩點(diǎn)中的后一點(diǎn)，即為點(diǎn)A* (差分曲線上第k個(gè)點(diǎn)是由電流曲線上的第k個(gè)點(diǎn)和第k-2個(gè)點(diǎn)相減得到的，當(dāng)根據(jù)設(shè)定的L2由差分曲線判斷出A*點(diǎn)已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)，可以讀到A*點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻編號(hào)，如果為k，那么就找到電流曲線上同樣時(shí)刻編號(hào)為k的那個(gè)數(shù)值即為A*)。③根據(jù)所采用的車窗頂摩擦條的高度(車窗運(yùn)動(dòng)方向)，測(cè)量出車窗玻璃在頂部摩擦條中運(yùn)行的時(shí)間T，得出從A*之后經(jīng)過T時(shí)間的采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電流(如圖3所示B*點(diǎn))，稱為觸頂電流，計(jì)算Imax與的平均值，該值就是自學(xué)習(xí)過程新獲得的電流閾值INCTt。⑤根據(jù)車窗位置曲線確定車窗玻璃確實(shí)的到達(dá)頂部靜止后(如圖3所示的C’點(diǎn)處)，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的車窗高度，即為自學(xué)習(xí)過程中新獲得的車窗高度閾值L。6、將此次合理學(xué)習(xí)過程所得到的電流閾值1_和車窗高度閾值L發(fā)送到存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)。7、完成存儲(chǔ)后，將車窗到過底的標(biāo)志清除，以防止用戶在之后未將車窗降到底又上升到頂時(shí)控制器也進(jìn)行自學(xué)習(xí)的過程，當(dāng)檢測(cè)到車窗為下降狀態(tài)時(shí)，在車窗到底停止后，將此時(shí)的霍爾計(jì)數(shù)值更新為0，這樣確保車窗上升時(shí)的霍爾計(jì)數(shù)的基準(zhǔn)都是從一個(gè)固定的位置開始。將自學(xué)習(xí)得到的電流閾值Ilfet和車窗高度閾值L設(shè)定為防夾參數(shù)閾值，在車窗運(yùn)行時(shí)，每通過定時(shí)中斷，獲得一個(gè)新的電機(jī) 電流采樣值ik和車窗高度值hk，將ik和Incti比較，如果ik〈IN 則認(rèn)為正常，不作任何處理；如果ik>INEW，則繼續(xù)比較hk與0.9L(防夾區(qū)和頂區(qū)的分界值)大小，如果hk〈0.9L，則認(rèn)為車窗處于防夾區(qū)，令車窗回退，如果hk>0.9L，那說明車窗已經(jīng)在頂區(qū)，ik的增大是因?yàn)轫敳織l的額外的摩擦力導(dǎo)致，一般來說這個(gè)時(shí)候車窗還沒有到上止點(diǎn)，應(yīng)該還可以上行一段，而且在車窗繼續(xù)上升中會(huì)一直滿足ik>INEW且hk>0.9L，此時(shí)對(duì)每獲得一個(gè)新的車窗高度采樣值hk，判斷hk是否等于Iv1，如果連續(xù)五個(gè)采樣點(diǎn)，這個(gè)位置相等判斷都成立，認(rèn)為車窗已經(jīng)到頂，令車窗停止，之后等待用戶的下一次操作，其中防夾區(qū)和頂區(qū)可以通過測(cè)量，設(shè)定合適的比例α，以a L以下為防夾區(qū)，a L以上為頂區(qū)，本實(shí)施例中以α =0.9為防夾區(qū)和頂區(qū)的分界。8、在車窗不斷運(yùn)動(dòng)過程中，一旦車窗的運(yùn)動(dòng)滿足合理學(xué)習(xí)過程，則根據(jù)步驟5 7重新對(duì)電流閾值Ilfet和車窗高度閾值L進(jìn)行自學(xué)習(xí)，并根據(jù)新獲得電流閾值和車窗高度閾值對(duì)車窗的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷。上述實(shí)施例中，步驟6中將自學(xué)習(xí)過程所得到的電流閾值1_和車窗高度閾值L發(fā)送到存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)，具體存儲(chǔ)過程為:每通過一次自學(xué)習(xí)過程學(xué)習(xí)到一個(gè)新的電流閾值后，將它放入一個(gè)專用的電流閾值數(shù)組里(數(shù)組長(zhǎng)度可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，本發(fā)明實(shí)施例中的電流閾值數(shù)組長(zhǎng)度設(shè)置為10)，每次都將最新學(xué)習(xí)到的電流閾值放在電流閾值數(shù)組的第一個(gè)位置，遵循先進(jìn)先出的原則，不斷的進(jìn)行更新，其他的數(shù)據(jù)如圖4中所示，依次向后移一位，通過這種方式，使得這個(gè)數(shù)組里面一直保存著到當(dāng)前為止最新學(xué)習(xí)到的10個(gè)電流閾值，每次數(shù)組更新完畢之后，都會(huì)將整個(gè)數(shù)組寫入到車窗控制器帶的EEPROM中，保證即使車窗控制器斷電，數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。車窗高度閾值L的存儲(chǔ)方法與電流閾值存儲(chǔ)方式相同，也采用10元素的車窗高值數(shù)組，遵循先進(jìn)先出的原則，不斷的進(jìn)行更新。上述各實(shí)施例中，保存最近學(xué)習(xí)到的參數(shù)值的目的是為了判斷本次學(xué)習(xí)的結(jié)果是否可用，在車窗已經(jīng)進(jìn)行過若干次自學(xué)習(xí)，如果保存自學(xué)習(xí)的防夾參數(shù)數(shù)組已經(jīng)填滿的情況下，計(jì)算這數(shù)組中對(duì)應(yīng)自學(xué)習(xí)參數(shù)的平均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ，考慮到在一段時(shí)間內(nèi)，車窗的狀態(tài)變化認(rèn)為比較緩慢，參數(shù)的波動(dòng)近似可以認(rèn)為符合正態(tài)分布，由統(tǒng)計(jì)學(xué)的知識(shí)可知，新學(xué)習(xí)到的防夾參數(shù)，應(yīng)該落在μ±3σ的范圍之內(nèi)，即如圖5所示的閾值均值的上限和下限之間。通過這樣的方法，可以避免在自學(xué)習(xí)的過程中受到突然出現(xiàn)的干擾而學(xué)習(xí)到錯(cuò)誤的參數(shù)的情況，若自學(xué)習(xí)過程新獲得的電流閾值Ilfet和車窗高度閾值L在各自所計(jì)算的μ ±30范圍內(nèi)，則更新替換電流和位置閾值參數(shù)，如果學(xué)習(xí)過程新獲得的電流閾值INew和車窗高度閾值L不在各自的μ ±3σ范圍內(nèi)，則對(duì)此學(xué)習(xí)過程所獲得的電流閾值INew和車窗高度閾值L不進(jìn)行保存。上述各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中實(shí)施方法的步驟等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技 術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)車窗防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)方法，包括以下步驟: 1)設(shè)置包括有電機(jī)、電流傳感器、霍爾傳感器、電流采集器、霍爾計(jì)數(shù)器和車窗控制器的車窗防夾持控制系統(tǒng)，車窗控制器中設(shè)置有判斷單元、電流計(jì)算單元、車窗高度計(jì)算單元、防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)單元、中斷單元和存儲(chǔ)單元； 2)車窗控制器通電后，對(duì)標(biāo)記車窗起始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行初始化； 3)啟動(dòng)車窗上升按鈕，電機(jī)控制車窗上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)中斷單元定時(shí)發(fā)送中斷請(qǐng)求信號(hào)分別到電流采集器和霍爾計(jì)數(shù)器，直到車窗控制器斷電，中斷單元才停止工作； 4)判斷單元實(shí)時(shí)對(duì)車窗的運(yùn)動(dòng)過程是否構(gòu)成一次合理學(xué)習(xí)過程進(jìn)行判斷，即在車窗上升過程中，當(dāng)?shù)弥嚧吧仙巾敳客Ｖ购?，?duì)本次到頂和前一次到頂之間車窗是否有到達(dá)最底的動(dòng)作進(jìn)行判斷，若該次上升停止之前，車窗到過底部，且車窗從底部上升的過程連續(xù)未中斷，認(rèn)為此次車窗從底到頂?shù)纳仙且粋€(gè)合理學(xué)習(xí)過程，則進(jìn)入步驟5)對(duì)此過程的防夾參數(shù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)；如果認(rèn)為此次車窗上升沒有構(gòu)成一次合理學(xué)習(xí)過程，則將車窗退回到底部，同時(shí)將霍爾計(jì)數(shù)器置為零，對(duì)車窗的后續(xù)運(yùn)動(dòng)過程重新進(jìn)行判斷； 5)在一次合理學(xué)習(xí)過程中，防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)單元對(duì)電機(jī)電流和車窗高度進(jìn)行自學(xué)習(xí)，得到電流閾值Inm和車窗高度閾值L，具體過程為: ①車窗由底上升到頂?shù)恼麄€(gè)過程中，車窗控制器的中斷單元定時(shí)發(fā)送中斷請(qǐng)求信號(hào)分別到電流采集器和霍爾計(jì)數(shù)器，電流采集器響應(yīng)中斷請(qǐng)求信號(hào)通過電流傳感器獲取電機(jī)采樣電壓，并將采樣電壓通過電流傳感器發(fā)送到電流計(jì)算單元計(jì)算得到電機(jī)電流，電流計(jì)算單元將合理學(xué)習(xí)過程中獲取的不同采樣時(shí)刻的電機(jī)電流進(jìn)行記錄；霍爾計(jì)數(shù)器響應(yīng)中斷請(qǐng)求統(tǒng)計(jì)霍爾傳感器中所采集的方波脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)，并將個(gè)數(shù)值發(fā)送到車窗高度計(jì)算單元計(jì)算得到車窗高度，并將合理學(xué)習(xí)過程中獲取不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的霍爾計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)和車窗高度值進(jìn)行記錄； ②根據(jù)步驟①記錄的不同采樣時(shí)刻的電機(jī)電流值和霍爾計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)分別對(duì)應(yīng)繪制電流曲線、車窗位置霍爾計(jì)數(shù)值曲線和電流差分曲線，并通過對(duì)電流曲線、車窗位置霍爾計(jì)數(shù)值曲線和電流差分曲線進(jìn)行分析，確定整個(gè)車窗上升過程中電流的最大值Imax和觸頂電流Ittjp，通過計(jì)算Imax與Itop的平均值，得到自學(xué)習(xí)過程的電流閾值Inot和車窗高度閾值L ； 6)將自學(xué)習(xí)過程所得到的電流閾值Iltot和車窗高度閾值L發(fā)送到存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)； 7)完成一次存儲(chǔ)后，將車窗到過底的標(biāo)志清除，當(dāng)檢測(cè)到車窗為下降狀態(tài)時(shí)，在車窗到底停止后，將此時(shí)的霍爾計(jì)數(shù)值更新為O，并將自學(xué)習(xí)得到的電流閾值Inot和車窗高度閾值L設(shè)定為防夾參數(shù)閾值，在車窗運(yùn)行時(shí)，每通過定時(shí)中斷，獲得一個(gè)新的電機(jī)電流采樣值和車窗高度值與預(yù)設(shè)的電流閾值和車窗高度閾值進(jìn)行比較，判斷車窗的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； 8)在車窗不斷運(yùn)動(dòng)過程中，一旦車窗的運(yùn)動(dòng)滿足合理學(xué)習(xí)過程，則根據(jù)步驟5) 7)重新對(duì)電流閾值Inm和車窗高度閾值L進(jìn)行自學(xué)習(xí)，并根據(jù)新獲得電流閾值和車窗高度閾值對(duì)車窗的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車窗防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)方法，其特征在于:所述步驟6)將自學(xué)習(xí)過程所得到的電流閾值Ilfet和車窗高度閾值L發(fā)送到存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)，具體存儲(chǔ)過程為:每通過一次自學(xué)習(xí)過程學(xué)習(xí)到一個(gè)新的電流閾值后，將其放入到一電流閾值數(shù)組中，每次都將最新學(xué)習(xí)到的電流閾值放在電流閾值數(shù)組的第一個(gè)位置，遵循先進(jìn)先出的原則，不斷的進(jìn)行更新，車窗高度閾值L的存儲(chǔ)方式與電流閾值Inot相同。
3.如權(quán)利要求2所述的一種電動(dòng)車窗防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)方法，其特征在于:當(dāng)車窗已經(jīng)進(jìn)行過若干次自學(xué)習(xí)，如果保存自學(xué)習(xí)的防夾參數(shù)數(shù)組已經(jīng)填滿的情況下，計(jì)算這數(shù)組中對(duì)應(yīng)自學(xué)習(xí)防夾參數(shù)的平均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ，若自學(xué)習(xí)過程新獲得的電流閾值INew和車窗高度閾值L在各自所計(jì)算的μ±3σ范圍內(nèi)，則更新替換電流和車窗高度閾值參數(shù)到相應(yīng)數(shù)組中，如果學(xué)習(xí)過程新獲得的電流閾值INew和車窗高度閾值L不在各自的μ±3σ范圍內(nèi)，則對(duì)此學(xué)習(xí)過 程所獲得的電流閾值Inot和車窗高度閾值L不進(jìn)行保存。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)車窗防夾參數(shù)自學(xué)習(xí)方法，包括以下步驟車窗控制器通電后，啟動(dòng)車窗上升按鈕，中斷單元定時(shí)發(fā)送中斷請(qǐng)求信號(hào)分別到電流采集器和霍爾計(jì)數(shù)器，直到車窗控制器斷電，中斷單元停止工作；判斷單元判斷車窗的運(yùn)動(dòng)過程是否構(gòu)成一次合理的學(xué)習(xí)過程；在合理的學(xué)習(xí)過程中，車窗控制器對(duì)電機(jī)電流和車窗高度進(jìn)行自學(xué)習(xí)，得到電流閾值和車窗高度；將自學(xué)習(xí)所得到的電流閾值和車窗高度進(jìn)行存儲(chǔ)；完成一次存儲(chǔ)后，將車窗到過底的標(biāo)志清除，在車窗到底停止后，將霍爾計(jì)數(shù)值置0，將自學(xué)習(xí)得到的參數(shù)設(shè)定為預(yù)設(shè)值，在車窗運(yùn)行時(shí)，每通過定時(shí)中斷，獲得新的電流采樣值和車窗高度與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，判斷車窗的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；在車窗不斷運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行自學(xué)習(xí)，并根據(jù)新參數(shù)對(duì)車窗的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷。
文檔編號(hào)E05F15/20GK103216172SQ20131017418
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月13日
發(fā)明者連小珉, 楊殿閣, 何虎, 張濤, 張照生, 孔偉偉 申請(qǐng)人:清華大學(xué)