[发明专利]一种自适应的车窗防夹控制电路及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自适应的车窗防夹控制电路及控制方法，尤其涉及一种通过电流间接检测车窗关闭力大小的防夹电路及实现方法，属汽车附属安全装置的技术领域。

背景技术

随着汽车电子技术的发展，越来越多的电子装置在汽车上安装和使用，智能型电动车窗系统也开始投入使用。电动车窗自应用以来引起过多起夹伤人的事故，防夹车窗应运而生。

防夹算法设计过程中要考虑的主要问题有防夹区域探测，防夹力标定，车窗参数变化以及环境变化等。采用在其它领域广泛使用的红外、力学传感器等方法，通过对力阈值进行设定可以实现防夹，但是这种方案比较复杂，并且传感器的安装以及后期的维护都导致成本的增加，因此目前主要使用的是根据电机本身特性来实现防夹的控制方案。根据电机本身特性来实现防夹的控制方案又可以根据有无传感器划分为无传感器防夹和有传感器防夹，现在应用比较广泛的无传感器防夹主要有以下两种：

（1）纹波法：采用纹波技术，纹波，也即直流稳压量上的交流分量。电机“纹波”的频率充分体现了电机速度。根据纹波电流的变化就可以对电动窗是否防夹做出判断，利用纹波进行防夹，只是利用了电机的一般特性，不需要增加传感器，因此这是一种整体上成本最优的方案，但是纹波也存在不容易测量等缺点。

（2）电流法：电机电流可以非常方便的通过控制器单元的A/D转换获得，但是防夹电流阈值随车型、使用情况等的变化而变化，因此在应用前都需要大量测试，可移植性差。

有传感器的防夹目前主流的方案是利用力学传感器实现的防夹，该方法直观准确度好，但是同样增加力学传感器会引起安装以及成本问题。

同时在车窗电机控制领域，传统的电机驱动芯片例如LMD18200可以非常方便的实现电机换向，但是其连续驱动能力以及发热等现象严重影响其在车窗领域的应用；同样采用继电器进行电机换向的方案，又非常容易产生迟滞现象，本发明就是针对在防夹控制领域的电流法普适性不强，以及电机驱动芯片驱动能力不足的问题，提出了一种自适应的车窗防夹控制方法，同时提出了一种全新的驱动电路。

发明内容

本发明就是针对电机驱动芯片驱动能力不足又容易发热的问题以及在防夹控制领域的电流法普适性不强的问题，提出了一种全新的驱动电路，同时给出了一种自适应的车窗防夹控制方法。

（一）本发明一种自适应的车窗防夹控制电路，它包括：控制器单元（1），霍尔传感器（2），检测电路（3）和驱动电路（4）；其之间的位置连接关系是：控制器单元（1）通过驱动电路（4）连接车窗电机（5），同时车窗电机（5）运行过程中的参数变化通过检测电路（3）连接至控制器单元（1），控制器单元（1）通过外部中断引脚与霍尔传感器（2）相连。

该控制器单元（1）是具有定时器/计数器，A/D转换，通用I/O等功能的普通单片机；

该霍尔传感器（2）是指安装在普通电机上的霍尔传感器，电机的旋转会使霍尔传感器发出霍尔信号，霍尔信号是规则的方波信号，通过记录霍尔信号的个数来记录车窗位置；

该检测电路（3）由两部分组成：见图2（a），第一部分是按键检测电路，按键检测电路包括四个车门的8个按键开关（10），按键开关（10）分别与对应车门的四组按键采样电阻（11）、（12）、（13）、（14）相连，按键采样电阻（11）、（12）、（13）、（14）与连接至5v电源上的按键分压电阻（16）、（18）、（20）、（22）相连，在按键分压电阻的另一端连接有按键滤波电容（15）、（17）、（19）、（21），同时按键采样电阻（11）、（12）、（13）、（14）通过按键排阻（23）连接至控制器单元（1）的A/D转换引脚；见图2（b），第二部分是车窗电机运行电流检测电路，电流检测采样电阻（28）一端接地，另一端连接至驱动电路（4），同时通过电流检测固定电阻（24）、（25）以及电流检测稳压二极管（26）、电流检测滤波电容（27）等连接至控制器单元（1）；