一種車窗防夾控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及汽車電控技術(shù)，尤其涉及電動(dòng)車窗的控制方法。本發(fā)明的一種車窗防夾控制方法主要包括如下幾個(gè)部分：手動(dòng)上升控制部分、手動(dòng)下降控制部分、自動(dòng)上升控制部分、可能觸發(fā)防夾控制部分、自動(dòng)下降控制部分和手動(dòng)防夾閾值標(biāo)定部分、防夾閾值自適應(yīng)調(diào)整部分。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種防夾力可自適應(yīng)調(diào)整的安全可靠的車窗防夾控制方法，用于汽車制造領(lǐng)域。
【專利說明】一種車窗防夾控制方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車電控技術(shù)，尤其涉及電動(dòng)車窗的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]手搖式車窗玻璃升降已經(jīng)成為過去，為滿足日益增長(zhǎng)的駕駛安全性和舒適性的需求，現(xiàn)在電動(dòng)玻璃升降器幾乎已經(jīng)成為了汽車的基本配置。目前，已經(jīng)有超過百分之八十的乘用車配備了電動(dòng)玻璃升降器，而且這一比例還在繼續(xù)上升。自動(dòng)玻璃升降器一般都是一鍵操作，即輕觸一下玻璃升降器開關(guān)，車窗玻璃即自動(dòng)上升到頂或下降到底，給車輛操作帶來了很多的便利。
[0003]電動(dòng)車窗由電動(dòng)玻璃升降器控制，電動(dòng)玻璃升降器由升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)部分和電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制部分組成。升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)部分一般采用繩輪式、齒輪臂式或是軟軸式的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制部分的電機(jī)多數(shù)一般都采用內(nèi)置減速器的可逆性永磁直流電機(jī)，電機(jī)內(nèi)有磁場(chǎng)線圈，通過控制加在直流電機(jī)線圈上的電壓方向控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)車窗玻璃的上升和下降。
[0004]電動(dòng)車窗玻璃上升過程中向上推動(dòng)的力量很大，最強(qiáng)可達(dá)50公斤以上，最弱也可達(dá)到15公斤以上。車窗玻璃在自動(dòng)上升過程中，如果車窗玻璃和車框之間遇到了障礙物一比如說手或者更糟糕的是小孩的脖子，就會(huì)受到傷害，甚至于危及生命。事實(shí)上經(jīng)常有人因被電動(dòng)車窗玻璃夾傷而就醫(yī)，其中有一半是兒童。所以電動(dòng)玻璃升降器必須含有防夾功能，使玻璃在上升過程中碰到障礙物時(shí)，能使車窗玻璃停止上升并立即反轉(zhuǎn)下降，將致傷的風(fēng)險(xiǎn)降到了最低。
[0005]新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(編號(hào)GB11552-2009)規(guī)定，從2012年I月I日起，投放到市場(chǎng)的具備自動(dòng)升降車窗玻璃的車型，應(yīng)配備防夾功能；并且規(guī)定了防夾力(小于10公斤)和防夾區(qū)域。
[0006]然而，目前一些國(guó)產(chǎn)汽車帶有防夾功能的自動(dòng)車窗并不能滿足上述要求，因而其安全性也被大家質(zhì)疑,主要原因有:
(1)產(chǎn)品功能和性能設(shè)計(jì)上的差異，使各種車型在防夾啟動(dòng)時(shí)的敏感程度不同，同時(shí)也導(dǎo)致防夾性能的不穩(wěn)定、不確定等缺陷；
(2)車輛的使用環(huán)境、保養(yǎng)、維護(hù)、維修差別很大。在車廠的調(diào)整和檢測(cè)環(huán)境與車輛的實(shí)際使用環(huán)境差別很大；車輛在使用過程中，車窗機(jī)械老化、膠條老化、污垢、雨雪、環(huán)境溫度差別(特別是低溫)等等因素不斷變化，導(dǎo)致車窗玻璃在運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械助力變化，最終導(dǎo)致防夾力變化的不確定性。
[0007]所以車輛在使用過程中，可能會(huì)出現(xiàn)因環(huán)境因素的變化而導(dǎo)致車窗防夾功能異常。如車窗玻璃在關(guān)閉上升過程中因阻力變大而錯(cuò)誤地啟動(dòng)防夾功能，車窗玻璃自動(dòng)上升時(shí)玻璃無法完全關(guān)閉；或者防夾功能暫時(shí)性的缺失，造成安全隱患。
[0008]目前車窗防夾的控制技術(shù)主要有:
(I) 、采用微電阻檢測(cè)車窗玻璃升降電機(jī)回路電流，以識(shí)別電機(jī)堵轉(zhuǎn)與正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其缺點(diǎn)是:電機(jī)堵轉(zhuǎn)電流很難標(biāo)定，因?yàn)樗c車窗膠條的材質(zhì)、老化程度、電機(jī)的功率、膠條在春/夏/秋/冬不同溫度下摩擦力的不同等因素都有關(guān)系。所以此方案的可靠性很難把握；
(2)、采用帶霍爾傳感器的門窗玻璃升降電機(jī)方案，其缺點(diǎn)是:需專門的門窗電機(jī)、成本高，因此市面上常用的門窗玻璃升降電機(jī)大部分還是不帶霍爾傳感器的普通電機(jī)。
[0009]綜上可見，現(xiàn)有技術(shù)中采用的車窗防夾方案存在成本高、防夾力不能自適應(yīng)調(diào)整、可靠性差的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足之處，本發(fā)明提出一種改進(jìn)的車窗防夾控制技術(shù)，可以采用普通電機(jī)來實(shí)現(xiàn)(低成本)的防夾力可自適應(yīng)調(diào)整(高可靠、高智能)的安全可靠的車窗防夾控制方法。
[0011]本發(fā)明的具體方案是:
一種車窗防夾控制方法，包括如下步驟:
步驟100:進(jìn)行初始化的步驟；
步驟101:檢測(cè)輸入指令的步驟；
步驟102:當(dāng)觸發(fā)手動(dòng)上升指令，則控制車窗玻璃上升，同時(shí)計(jì)算并記錄車窗玻璃位置；并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回；
步驟103:當(dāng)觸發(fā)自動(dòng)下降指令，則控制車窗玻璃下降，同時(shí)計(jì)算并記錄車窗玻璃位置，直至抵達(dá)下止點(diǎn)為止；并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回；
步驟104:當(dāng)觸發(fā)手動(dòng)下降指令，則控制車窗玻璃下降，同時(shí)計(jì)算并記錄車窗玻璃位置；并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回；
步驟105:當(dāng)觸發(fā)手動(dòng)防夾閾值標(biāo)定指令，則玻璃上升到上止點(diǎn)，再下降到下止點(diǎn)，重復(fù)至少兩次上升和下降的整個(gè)完整行程，上升過程中沒有發(fā)生中途中斷且上升行程的總時(shí)間在標(biāo)定允許的范圍內(nèi)的情況下，計(jì)算防夾閾值，每次的防夾閾值相近，則均值后存儲(chǔ)，作為后續(xù)的防夾閾值，以及根據(jù)玻璃在上升及下降行程的脈沖數(shù)的參數(shù)標(biāo)定；并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回；
步驟1061:當(dāng)觸發(fā)自動(dòng)上升指令，則判斷是否進(jìn)入防夾區(qū)域且判斷是否有障礙物觸發(fā)防夾控制；
步驟1062:如果步驟1061的判斷結(jié)果為是，則判斷玻璃行程是否超過設(shè)定警戒值；步驟1063:如果步驟1062的判斷結(jié)果為是，則控制玻璃停止上升并自動(dòng)下降至設(shè)定安全值；
步驟1064:如果步驟1061或者步驟1062的判斷結(jié)果為否，則控制車窗玻璃上升，同時(shí)計(jì)算并記錄車窗玻璃位置，直至抵達(dá)上止點(diǎn)為止；并進(jìn)入步驟1065 ；
步驟1065:判斷是否連續(xù)在自適應(yīng)設(shè)定次數(shù)內(nèi)進(jìn)行正常自動(dòng)上升；
步驟1066:如果步驟1065的判斷結(jié)果為是，則計(jì)算防夾閾值，每次的防夾閾值相近，則均值后存儲(chǔ)，作為后續(xù)的防夾閾值；如果步驟1066的判斷結(jié)果為否，進(jìn)入步驟107 ；
步驟107:結(jié)束返回。
[0012]本發(fā)明采用如上技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了一種防夾力可自適應(yīng)調(diào)整的安全可靠的車窗防夾控制方法，此外還提出了一種低成本的實(shí)現(xiàn)方式?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0013]圖1是一實(shí)施例的升降驅(qū)動(dòng)控制電路原理圖；
圖2是該實(shí)施例的電機(jī)脈沖提樣及放大整形電路模塊采集的電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的脈沖波形圖；
圖3是該實(shí)施例的電機(jī)脈沖提樣及放大整形電路模塊采集的電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)的脈沖波形
圖；
圖4是該實(shí)施例的車窗防夾的示意圖；
圖5是該實(shí)施例的車窗防夾控制方法的主流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0015]本發(fā)明的車窗防夾控制方法優(yōu)選是基于采用普通電機(jī)(非帶霍爾傳感器的門窗玻璃升降電機(jī))驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)玻璃升降器硬件基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的控制方案；該電動(dòng)玻璃升降器由升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)部分和電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分組成，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分包括了普通電機(jī)(不帶霍爾傳感器)和與之連接的升降驅(qū)動(dòng)控制電路。
[0016]其中，升降驅(qū)動(dòng)控制電路主要包括有:用來進(jìn)行協(xié)調(diào)控制的MCU控制電路模塊、用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊、用來采集電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)脈沖的電機(jī)脈沖提樣及放大整形電路模塊、用來采集電機(jī)工作電流的電機(jī)工作電流取樣及放大電路模塊，此外還可以有其他輔助功能模塊，不再例舉說明。MCU控制電路模塊可以采用51單片機(jī)控制電路、ARM處理器控制電路等多種實(shí)現(xiàn)方式；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊可以采用繼電器驅(qū)動(dòng)電路、MOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、SSR驅(qū)動(dòng)電路等多種實(shí)現(xiàn)方式，其控制端連接于MCU控制電路模塊以進(jìn)行控制；電機(jī)脈沖提樣及放大整形電路模塊是用來采集電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)脈沖，其輸出端連接于MCU控制電路模塊以提供給MCU控制電路模塊關(guān)于電機(jī)行程的判斷；電機(jī)工作電流取樣及放大電路模塊是用來采集電機(jī)工作電流，其輸出端連接于MCU控制電路模塊以提供給MCU控制電路模塊關(guān)于電機(jī)所受扭力的判斷(間接判斷車窗玻璃阻力)。
[0017]參閱圖1所示，是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的升降驅(qū)動(dòng)控制電路的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊、電機(jī)脈沖提樣及放大整形電路模塊、電機(jī)工作電流取樣及放大電路模塊的具體電路實(shí)現(xiàn)方式。
[0018]其中，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊中由2個(gè)電磁繼電器RYl、RY2組成，POWER端接電源正極，接地端GND接電源負(fù)極，M0T0R_UP_CTRL端和M0T0R_DN_CTRL端分別連接于MCU控制電路模塊的控制端口，由MCU輸出控制，當(dāng)電磁繼電器RYl通電吸合時(shí)(M0T0R_UP_CTRL端為0)，玻璃電機(jī)Moterl正向轉(zhuǎn)動(dòng)(或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)際情況為準(zhǔn))，車窗玻璃上升；當(dāng)電磁繼電器RY2通電吸合時(shí)(M0T0R_DN_CTRL端為0)，玻璃電機(jī)Moterl反向轉(zhuǎn)動(dòng)(或正向轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)際情況為準(zhǔn))，車窗玻璃下降。
[0019]該電機(jī)脈沖提樣及放大整形電路模塊包括脈沖變壓器Tl和三極管放大整形電路，脈沖變壓器Tl的初級(jí)串接于電機(jī)的回路中，當(dāng)電機(jī)Moterl轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)線圈產(chǎn)生的脈沖由脈沖變壓器Tl的初級(jí)耦合到次級(jí)，該脈沖變壓器Tl的次級(jí)連接到由三極管Q1、電阻Rl、R2組成的三極管放大整形電路，放大整形后輸出到MCU的IO 口，電容Cl和二極管D3在三極管Ql輸入端進(jìn)行濾波保護(hù)。參閱圖2和圖3所示，即分別為該電機(jī)脈沖提樣及放大整形電路模塊采集的電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)和電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)的脈沖波形。由波形圖可見，脈沖的頻率跟電機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)，電機(jī)轉(zhuǎn)速越快，頻率越高。當(dāng)電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，感應(yīng)的脈沖很快減少并完全消失。從而MCU控制電路模塊可以根據(jù)所采集的感應(yīng)脈沖的參數(shù)來計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)行程(從而換算成車窗玻璃高度)及行程的兩端點(diǎn)。
[0020]該電機(jī)工作電流取樣及放大電路模塊包括:微電阻RO和同相比例電壓放大電路，微電阻RO (如ΙΟπιΩ )串接在電機(jī)的回路中，當(dāng)玻璃電機(jī)Moterl轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的工作電流由微電阻RO采樣，經(jīng)過運(yùn)算放大器U1、電阻R3、R4、R5、R6組成同相比例電壓放大電路進(jìn)行放大后，以及電容C2、C3在輸入級(jí)進(jìn)行濾波，電容C5、C6在輸出級(jí)進(jìn)行濾波，同相比例電壓放大電路輸出到MCU的IO 口(A/D轉(zhuǎn)換)，進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)工作電流檢測(cè)(根據(jù)該同相比例電壓放大電路輸出電壓和微電阻阻值換算成電流值)。車窗玻璃在升降運(yùn)動(dòng)受到的阻力不同，則轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)所受扭力不同，電機(jī)電樞的電流不同。電機(jī)電樞的電流與玻璃運(yùn)動(dòng)時(shí)的所受的阻力成正比。參閱圖4所示，車窗玻璃在上升時(shí)，如果受到障礙物的阻擋，車窗玻璃會(huì)對(duì)障礙物產(chǎn)生夾力。為了防止對(duì)被夾物的損害，當(dāng)這個(gè)夾力達(dá)到一定值時(shí)，必須停止玻璃的運(yùn)動(dòng)，并后退一定距離，這個(gè)即為車窗防夾功能。這個(gè)防止損壞被夾物的最大夾力即是防夾力。當(dāng)超過這個(gè)防夾力時(shí)，MCU立即停止電機(jī)上升，并下降一段距離。
[0021 ] 該實(shí)施例的升降驅(qū)動(dòng)控制電路的MCU控制電路模塊的MCU中燒錄有車窗防夾控制程序，根據(jù)其端口采集的電機(jī)脈沖提樣及放大整形電路模塊、電機(jī)工作電流取樣及放大電路模塊的信號(hào)，并按照其內(nèi)嵌的控制算法，從而輸出控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)車窗防夾控制。
[0022]該實(shí)施例的MCU控制電路模塊通過其內(nèi)嵌的程序來實(shí)現(xiàn)一種車窗防夾控制方法，該方法主要包括如下幾個(gè)部分:手動(dòng)上升控制部分、手動(dòng)下降控制部分、自動(dòng)上升控制部分、可能觸發(fā)防夾控制部分、自動(dòng)下降控制部分和手動(dòng)防夾閾值標(biāo)定部分、防夾閾值自適應(yīng)調(diào)整部分。下面先這幾個(gè)部分會(huì)涉及到一些相同的過程進(jìn)行說明。
[0023]過程Α，玻璃下降行程的定位判斷:以玻璃上止點(diǎn)為原點(diǎn)(也可以是下止點(diǎn)為原點(diǎn)，與之類似，不再說明)，MCU通過升降驅(qū)動(dòng)控制電路來驅(qū)動(dòng)電機(jī)Moterl反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)脈沖個(gè)數(shù)從O開始進(jìn)行加法計(jì)數(shù)(通過電機(jī)脈沖提樣及放大整形電路模塊采集)，根據(jù)脈沖計(jì)數(shù)值與一個(gè)完整行程的脈沖數(shù)之比換成當(dāng)前玻璃位置值。
[0024]過程B，玻璃上升行程的定位判斷:MCU通過升降驅(qū)動(dòng)控制電路來驅(qū)動(dòng)電機(jī)Moterl正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)脈沖個(gè)數(shù)從完整行程的脈沖數(shù)開始進(jìn)行減法計(jì)數(shù)(通過電機(jī)脈沖提樣及放大整形電路模塊采集)，根據(jù)脈沖計(jì)數(shù)值與一個(gè)完整行程的脈沖數(shù)之比換成當(dāng)前玻
璃位置值。
[0025]過程C，玻璃上止點(diǎn)或下止點(diǎn)的判斷:MCU檢測(cè)到電機(jī)脈沖提樣及放大整形電路模塊采集的脈沖進(jìn)行分析，當(dāng)感應(yīng)脈沖消失則說明車窗玻璃上升到了玻璃上止點(diǎn)或者下降到玻璃下止點(diǎn)。
[0026]過程D，玻璃上升或下降過程的計(jì)時(shí):MCU通過升降驅(qū)動(dòng)控制電路來驅(qū)動(dòng)電機(jī)Moterl正轉(zhuǎn)或反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，MCU控制電路模塊通過計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)。
[0027]過程E，玻璃上升過程的電流采集:為了保證電流突變干擾因素對(duì)采集精度的影響，MCU每一間隔時(shí)間Λ t (如IOms)對(duì)電機(jī)電流采樣，不斷將最近采集的數(shù)次(如8次)采樣電流值進(jìn)行平均，而作為電流有效值Irff，并不斷將實(shí)時(shí)采集的電流有效值Irff存入內(nèi)存。
[0028]過程F，玻璃上升過程的電流變化率值的計(jì)算:MCU通過連續(xù)采集到電機(jī)工作電流值(通過電機(jī)工作電流取樣及放大電路模塊以上述玻璃上升過程E的電流采集過程進(jìn)行)來進(jìn)行計(jì)算，將當(dāng)前電流有效值與最接近的多次電流有效值的平均值進(jìn)行差值比較，即得電流變化率值。具體是:按照上述過程E的玻璃上升過程的電流采集過程不斷將最近采集計(jì)算電流有效值Ieff,最接近的一次是當(dāng)前的電流有效值InOT，再將此當(dāng)前電流有效值Imw與之前連續(xù)計(jì)算、存儲(chǔ)的第一設(shè)定次數(shù)Nsrtl (如20次)的電流有效值Ieff (均是指經(jīng)過數(shù)次采樣電流值平均計(jì)算獲得的)進(jìn)行差值計(jì)算，計(jì)算所得差值即為電流變化率值1.。如此不斷循環(huán)采集計(jì)算該電流變化率值Idia并記錄。
[0029]過程G，玻璃上升過程的防夾閾值的確定:利用上述過程F的玻璃上升過程的電流變化率值的計(jì)算過程中記錄的所有電流變化率值Ieha，將一個(gè)完整且正常的玻璃上升過程中計(jì)算出第二設(shè)定數(shù)量Nsrt2 (如5個(gè))的較大者(相比其他，即前5大的電流變化率值)，取該第二設(shè)定數(shù)量Nsrt2的較大者中的最后一個(gè)(第5大的電流變化率值)的電流變化率值1-來作為防夾閾值Ithr。
[0030]過程H，玻璃防夾的觸發(fā)判斷:比較判斷上述的過程E的電流采集過程中在第三設(shè)定次數(shù)Nsrt3 (如20次)中是否有第四設(shè)定次數(shù)srt4 (如5次，此第四設(shè)定次數(shù)srt4和第二設(shè)定數(shù)量Nsrt2相同)的電流有效值Irff超過上述過程G確定的防夾閾值Itto,如果是超過就觸發(fā)玻璃防夾，如果不超過就不觸發(fā)。
[0031]參閱圖5所示，該實(shí)施例的車窗防夾控制方法，包括如下步驟:
步驟100:進(jìn)行初始化的步驟；與其他控制程序類似，即將各種參數(shù)賦初值或清零等，不再詳細(xì)說明。
[0032]步驟101:檢測(cè)輸入指令的步驟；即對(duì)該實(shí)施例的車窗玻璃按鍵檢測(cè)，以判斷是否觸發(fā)手動(dòng)上升指令、手動(dòng)下降指令、自動(dòng)上升指令、自動(dòng)下降指令和手動(dòng)防夾閾值標(biāo)定指令，并根據(jù)輸入指令不同而跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)程序步驟。
[0033]步驟102:當(dāng)觸發(fā)手動(dòng)上升指令，則控制車窗玻璃上升，同時(shí)計(jì)算并記錄車窗玻璃位置；并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回。具體是，該實(shí)施例的MCU控制電路模塊輸出控制信號(hào)來使電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊驅(qū)動(dòng)車窗電機(jī)正轉(zhuǎn)上升車窗玻璃；同時(shí)采用過程B對(duì)玻璃上升行程的實(shí)時(shí)定位判斷(電機(jī)脈沖計(jì)數(shù)值減少)，以計(jì)算并記錄車窗玻璃位置。
[0034]步驟103:當(dāng)觸發(fā)自動(dòng)下降指令，則控制車窗玻璃下降，同時(shí)計(jì)算并記錄車窗玻璃位置，直至抵達(dá)下止點(diǎn)為止；并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回。具體是，該實(shí)施例的MCU控制電路模塊輸出控制信號(hào)來使電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊驅(qū)動(dòng)車窗電機(jī)反轉(zhuǎn)下降車窗玻璃；同時(shí)米用過程A對(duì)玻璃下降行程的實(shí)時(shí)定位判斷(電機(jī)脈沖計(jì)數(shù)值增加)，以計(jì)算并記錄車窗玻璃位置，并采用過程C來判斷出玻璃下止點(diǎn)。
[0035]步驟104:當(dāng)觸發(fā)手動(dòng)下降指令，則控制車窗玻璃下降，同時(shí)計(jì)算并記錄車窗玻璃位置；并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回。具體是，該實(shí)施例的MCU控制電路模塊輸出控制信號(hào)來使電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊驅(qū)動(dòng)車窗電機(jī)反轉(zhuǎn)下降車窗玻璃；同時(shí)采用過程A對(duì)玻璃下降行程的實(shí)時(shí)定位判斷(電機(jī)脈沖計(jì)數(shù)值增加)，以計(jì)算并記錄車窗玻璃位置。
[0036]步驟105:當(dāng)觸發(fā)手動(dòng)防夾閾值標(biāo)定指令(例如快速按自動(dòng)下降開關(guān)5次)，則玻璃上升到上止點(diǎn)，再下降到下止點(diǎn)，重復(fù)至少兩次(該實(shí)施例采用2次)上升和下降的整個(gè)完整行程，上升過程中沒有發(fā)生中途中斷且上升行程的總時(shí)間在標(biāo)定允許的范圍內(nèi)(采用過程D進(jìn)行計(jì)時(shí)后判斷)的情況下，MCU計(jì)算防夾閾值(采用過程G來獲得玻璃上升過程的防夾閾值)，每次的防夾閾值相近(如±3%之內(nèi))，則均值后(2次取均值)存儲(chǔ)在MCU內(nèi)，作為后續(xù)的防夾閾值(首次使用或者長(zhǎng)時(shí)間未使用后的再度使用時(shí)才進(jìn)行手動(dòng)防夾閾值標(biāo)定，平時(shí)通過自適應(yīng)計(jì)算防夾閾值)，以及根據(jù)玻璃在上升及下降行程的脈沖數(shù)的參數(shù)標(biāo)定(用于提供給過程A、B中完整行程的脈沖數(shù)的賦值)。并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回。
[0037]步驟1061:當(dāng)觸發(fā)自動(dòng)上升指令，則判斷是否進(jìn)入防夾區(qū)域且判斷是否有障礙物觸發(fā)防夾控制；具體是:判斷是否進(jìn)入防夾區(qū)域是采用過程B來對(duì)玻璃上升行程進(jìn)行定位判斷(通過當(dāng)前玻璃位置值和設(shè)定的防夾區(qū)域的位置值比較判斷)，判斷是否有障礙物觸發(fā)防夾控制是采用過程H來進(jìn)行玻璃防夾的觸發(fā)判斷。
[0038]步驟1062:如果步驟1061的判斷結(jié)果為是，則判斷玻璃行程是否超過設(shè)定警戒值(如1/2行程位置)；具體是:采用過程B來玻璃上升行程的進(jìn)行定位判斷(根據(jù)脈沖計(jì)數(shù))，通過當(dāng)前玻璃位置值和設(shè)定警戒值的位置值比較判斷。
[0039]步驟1063:如果步驟1062的判斷結(jié)果為是，則控制玻璃停止上升并自動(dòng)下降至設(shè)定安全值(如總行程1/3處位置);具體是:該實(shí)施例的MCU控制電路模塊輸出控制信號(hào)來使電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊驅(qū)動(dòng)車窗電機(jī)反轉(zhuǎn)下降車窗玻璃；同時(shí)采用過程A對(duì)玻璃下降行程的實(shí)時(shí)定位判斷。
[0040]步驟1064:如果步驟1061或者步驟1062的判斷結(jié)果為否，則控制車窗玻璃上升，同時(shí)計(jì)算并記錄車窗玻璃位置，直至抵達(dá)上止點(diǎn)為止。具體是，該實(shí)施例的MCU控制電路模塊輸出控制信號(hào)來使電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊驅(qū)動(dòng)車窗電機(jī)正轉(zhuǎn)上升車窗玻璃；同時(shí)米用過程B對(duì)玻璃上升行程的實(shí)時(shí)定位判斷(電機(jī)脈沖計(jì)數(shù)值減少)，以計(jì)算并記錄車窗玻璃位置，并采用過程C來判斷出玻璃上止點(diǎn)。并進(jìn)入步驟1065。
[0041]步驟1065:判斷是否連續(xù)在自適應(yīng)設(shè)定次數(shù)(如7次)內(nèi)進(jìn)行正常自動(dòng)上升。具體是:記錄當(dāng)車窗玻璃完成步驟1064的正常自動(dòng)上升過程，若在連續(xù)達(dá)到自適應(yīng)設(shè)定次數(shù)的正常自動(dòng)上升過程，且上升行程的總時(shí)間在標(biāo)定允許的范圍內(nèi)(采用過程D進(jìn)行計(jì)時(shí)后判斷)的情況下，則判斷為是，否則為否。
[0042]步驟1066:如果步驟1065的判斷結(jié)果為是，則MCU計(jì)算防夾閾值(采用過程G來獲得玻璃上升過程的防夾閾值)，每次的防夾閾值相近(如±3%之內(nèi))，則均值后(7次取均值)存儲(chǔ)在MCU內(nèi)，作為后續(xù)的防夾閾值。因?yàn)樵摲缞A閾值是根據(jù)最近幾次的正常自動(dòng)上升過程中獲得的，則可以根據(jù)車輛不同使用季節(jié)、使用環(huán)境、使用條件(老化)等因素影響下而導(dǎo)致玻璃上升阻力發(fā)生變化對(duì)防夾閾值的影響，可以自動(dòng)自適應(yīng)調(diào)整到最合適的防夾閾值(過程G的防夾閾值也是根據(jù)玻璃上升過程中最新阻力變化而實(shí)時(shí)調(diào)整獲得)，從而更加安全可靠。如果步驟1066的判斷結(jié)果為否，進(jìn)入步驟107。
[0043]步驟107:結(jié)束返回，返回步驟101等待檢測(cè)輸入指令。
[0044]補(bǔ)充說明的是，雖然該實(shí)施例的車窗防夾控制方法是基于圖1所示的采用普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)玻璃升降器硬件基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)。但是本發(fā)明的這種車窗防夾控制方法也是可以被移植到帶霍爾傳感器的門窗玻璃升降電機(jī)的硬件系統(tǒng)使用的，只是對(duì)于上升或下降行程定位不是通過電機(jī)脈沖提樣及放大整形電路模塊來采集電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)脈沖從而判斷，而直接是采集計(jì)算霍爾傳感器輸出的脈沖信號(hào)來計(jì)算車窗玻璃位置，對(duì)霍爾電機(jī)進(jìn)行電機(jī)工作電流采集同樣可以采用實(shí)施例的電機(jī)工作電流取樣及放大電路模塊實(shí)現(xiàn)。
[0045]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種車窗防夾控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟100:進(jìn)行初始化的步驟； 步驟101:檢測(cè)輸入指令的步驟； 步驟102:當(dāng)觸發(fā)手動(dòng)上升指令，則控制車窗玻璃上升，同時(shí)計(jì)算并記錄車窗玻璃位置；并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回； 步驟103:當(dāng)觸發(fā)自動(dòng)下降指令，則控制車窗玻璃下降，同時(shí)計(jì)算并記錄車窗玻璃位置，直至抵達(dá)下止點(diǎn)為止；并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回； 步驟104:當(dāng)觸發(fā)手動(dòng)下降指令，則控制車窗玻璃下降，同時(shí)計(jì)算并記錄車窗玻璃位置；并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回； 步驟105:當(dāng)觸發(fā)手動(dòng)防夾閾值標(biāo)定指令，則玻璃上升到上止點(diǎn)，再下降到下止點(diǎn)，重復(fù)至少兩次上升和下降的整個(gè)完整行程，上升過程中沒有發(fā)生中途中斷且上升行程的總時(shí)間在標(biāo)定允許的范圍內(nèi)的情況下，計(jì)算防夾閾值，每次的防夾閾值相近，則均值后存儲(chǔ)，作為后續(xù)的防夾閾值，以及根據(jù)玻璃在上升及下降行程的脈沖數(shù)的參數(shù)標(biāo)定；并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回； 步驟1061:當(dāng)觸發(fā)自動(dòng)上升指令，則判斷是否進(jìn)入防夾區(qū)域且判斷是否有障礙物觸發(fā)防夾控制； 步驟1062:如果步驟1061的判斷結(jié)果為是，則判斷玻璃行程是否超過設(shè)定警戒值；步驟1063:如果步驟1062 的判斷結(jié)果為是，則控制玻璃停止上升并自動(dòng)下降至設(shè)定安全值； 步驟1064:如果步驟1061或者步驟1062的判斷結(jié)果為否，則控制車窗玻璃上升，同時(shí)計(jì)算并記錄車窗玻璃位置，直至抵達(dá)上止點(diǎn)為止；并進(jìn)入步驟1065 ； 步驟1065:判斷是否連續(xù)在自適應(yīng)設(shè)定次數(shù)內(nèi)進(jìn)行正常自動(dòng)上升； 步驟1066:如果步驟1065的判斷結(jié)果為是，則計(jì)算防夾閾值，每次的防夾閾值相近，則均值后存儲(chǔ)，作為后續(xù)的防夾閾值；如果步驟1066的判斷結(jié)果為否，進(jìn)入步驟107 ； 步驟107:結(jié)束返回。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車窗防夾控制方法，其特征在于，所述的步驟具體是: 步驟101具體是:對(duì)車窗玻璃按鍵檢測(cè)，以判斷是觸發(fā)手動(dòng)上升指令、手動(dòng)下降指令、自動(dòng)上升指令、自動(dòng)下降指令和手動(dòng)防夾閾值標(biāo)定指令，并根據(jù)輸入指令不同而跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)步驟； 步驟102具體是:當(dāng)觸發(fā)手動(dòng)上升指令，輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)車窗電機(jī)以上升車窗玻璃；同時(shí)采用過程B對(duì)玻璃上升行程的實(shí)時(shí)定位判斷，以計(jì)算并記錄車窗玻璃位置； 步驟103具體是:當(dāng)觸發(fā)自動(dòng)下降指令，輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)車窗電機(jī)以下降車窗玻璃；同時(shí)采用過程A對(duì)玻璃下降行程的實(shí)時(shí)定位判斷，以計(jì)算并記錄車窗玻璃位置，并采用過程C來判斷出玻璃下止點(diǎn)； 步驟104具體是:當(dāng)觸發(fā)手動(dòng)下降指令，輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)車窗電機(jī)以下降車窗玻璃；同時(shí)采用過程A對(duì)玻璃下降行程的實(shí)時(shí)定位判斷，以計(jì)算并記錄車窗玻璃位置； 步驟105具體是:當(dāng)觸發(fā)手動(dòng)防夾閾值標(biāo)定指令，則玻璃上升到上止點(diǎn)，再下降到下止點(diǎn)，重復(fù)至少兩次上升和下降的整個(gè)完整行程，上升過程中沒有發(fā)生中途中斷且采用過程D進(jìn)行計(jì)時(shí)后判斷出上升行程的總時(shí)間在標(biāo)定允許的范圍內(nèi)的情況下，采用過程G來計(jì)算獲得玻璃上升過程的防夾閾值，每次的防夾閾值相近，則均值后存儲(chǔ)，作為后續(xù)的防夾閾值，以及根據(jù)玻璃在上升及下降行程的脈沖數(shù)的參數(shù)標(biāo)定以提供給過程A、B中完整行程的脈沖數(shù)的賦值；并進(jìn)入步驟107:結(jié)束返回； 步驟1061具體是:當(dāng)觸發(fā)自動(dòng)上升指令，采用過程B來對(duì)玻璃上升行程進(jìn)行定位判斷是否進(jìn)入防夾區(qū)域，采用過程H來進(jìn)行玻璃防夾的觸發(fā)判斷否有障礙物觸發(fā)防夾控制；步驟1062具體是:如果步驟1061的判斷結(jié)果為是，則采用過程B來玻璃上升行程的進(jìn)行定位判斷，通過當(dāng)前玻璃位置值和設(shè)定警戒值的位置值比較判斷玻璃行程是否超過設(shè)定警戒值； 步驟1063具體是:如果步驟1062的判斷結(jié)果為是，則輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)車窗電機(jī)以下降車窗玻璃，同時(shí)采用過程A對(duì)玻璃下降行程的實(shí)時(shí)定位判斷以下降至設(shè)定安全值； 步驟1064具體是:如果步驟1061或者步驟1062的判斷結(jié)果為否，則輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)車窗電機(jī)以上升車窗玻璃，同時(shí)采用過程B對(duì)玻璃上升行程的實(shí)時(shí)定位判斷，以計(jì)算并記錄車窗玻璃位置，并采用過程C來判斷出玻璃上止點(diǎn)，直至抵達(dá)上止點(diǎn)為止；并進(jìn)入步驟.1065 ； 步驟1065具體是:記錄當(dāng)車窗玻璃完成步驟1064的正常自動(dòng)上升過程，若在連續(xù)達(dá)到自適應(yīng)設(shè)定次數(shù)的正常自動(dòng)上升過程，且采用過程D進(jìn)行計(jì)時(shí)后判斷上升行程的總時(shí)間在標(biāo)定允許的范圍內(nèi)的情況下，則判斷為是，否則為否； 步驟1066具體是:如果步驟1065的判斷結(jié)果為是，則采用過程G來計(jì)算獲得玻璃上升過程的防夾閾值，每次的防夾閾值相近，則均值后存儲(chǔ)，作為后續(xù)的防夾閾值；如果步驟.1066的判斷結(jié)果為否，進(jìn)入步驟107 ； 步驟107具體是:結(jié)束，返回步驟101等待檢測(cè)輸入指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車窗防夾控制方法，其特征在于，所述的過程A、B、C、D、E、F、G、H具體分別是: 過程A，玻璃下降行程的定位判斷:以玻璃上止點(diǎn)或下止點(diǎn)為原點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)以下降方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)脈沖個(gè)數(shù)從O開始進(jìn)行加法計(jì)數(shù)，根據(jù)脈沖計(jì)數(shù)值與一個(gè)完整行程的脈沖數(shù)之比換成當(dāng)前玻璃位置值； 過程B，玻璃上升行程的定位判斷:驅(qū)動(dòng)電機(jī)以上升方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)脈沖個(gè)數(shù)從完整行程的脈沖數(shù)開始進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，根據(jù)脈沖計(jì)數(shù)值與一個(gè)完整行程的脈沖數(shù)之比換成當(dāng)前玻璃位置值； 過程C，玻璃上止點(diǎn)或下止點(diǎn)的判斷:采集的脈沖進(jìn)行分析，當(dāng)感應(yīng)脈沖消失則說明車窗玻璃上升到了玻璃上止點(diǎn)或者下降到玻璃下止點(diǎn)； 過程D，玻璃上升或下降過程的計(jì)時(shí):驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)； 過程E，玻璃上升過程的電流采集:每一間隔時(shí)間Λ t對(duì)電機(jī)電流采樣，不斷將最近采集的數(shù)次采樣電流值進(jìn)行平均，而作為電流有效值Ieff，并不斷將實(shí)時(shí)采集的電流有效值Ieff存入內(nèi)存； 過程F，玻璃上升過程的電流變化率值的計(jì)算:根據(jù)上述玻璃上升過程E的電流采集過程進(jìn)行連續(xù)采集到電機(jī)工作電流值來進(jìn)行計(jì)算，將當(dāng)前電流有效值與最接近的多次電流有效值的平均值進(jìn)行差值比較，即得電流變化率值；具體是:按照上述過程E的玻璃上升過程的電流采集過程不斷將最近采集計(jì)算電流有效值Ieff,最接近的一次是當(dāng)前的電流有效值Inow,再將此當(dāng)前電流有效值Inow與之前連續(xù)計(jì)算、存儲(chǔ)的第一設(shè)定次數(shù)Nsetl的電流有效值Ieff進(jìn)行差值計(jì)算，計(jì)算所得差值即為電流變化率值1-，如此不斷循環(huán)采集計(jì)算該電流變化率值Idia并記錄； 過程G，玻璃上升過程的防夾閾值的確定:利用上述過程F的玻璃上升過程的電流變化率值的計(jì)算過程中記錄的所有電流變化率值1.，將一個(gè)完整且正常的玻璃上升過程中計(jì)算出第二設(shè)定數(shù)量Nsrt2的較大者，取該第二設(shè)定數(shù)量Nsrt2的較大者中的最后一個(gè)的電流變化率值Idia來作為防夾閾值Ithr ; 過程H，玻璃防夾的觸發(fā)判斷:比 較判斷上述的過程E的電流采集過程中在第三設(shè)定次數(shù)Nsrt3中是否有第四設(shè)定次數(shù)set4的電流有效值Ieff超過上述過程G確定的防夾閾值Itto,如果是超過就觸發(fā)玻璃 防夾，如果不超過就不觸發(fā)。
【文檔編號(hào)】E05F15/20GK104005635SQ201410257350
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】林仲慶, 黃建華, 葉方福 申請(qǐng)人:廈門博電電子有限公司