汽车车窗的防夹系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种汽车车窗的防夹系统，传感器单元用于检测车窗位置和霍尔脉冲宽度；开关输入单元的各开关按键均采用电容触摸式开关，各开关按键均并联有一个电阻，构成RC电路，当车窗控制单元对电容触摸式开关输入高电平进行充电，当车窗控制单元停止对电容触摸式开关充电后，电容触摸式开关会对电阻持续放电一段时间；车窗控制单元用于通过周期性检测电阻端的放电时间来判断人体是否触摸到电容触摸式开关按键从而判定开关输入单元是否触发，向车窗驱动单元发送控制信号，驱动车窗驱动单元的车窗电机动作实现车窗的开、关。本实用新型专利技术结构简单，反应灵敏，能有效防止车窗玻璃与车窗边框发生撞击，并且成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车电子控制领域，特别涉及一种汽车车窗的防夹系统。
技术介绍
随着我国经济的迅速发展以及人民生活水平的不断提高，我国普通家庭以及单位的车辆保有量不断上升。人们在享受汽车带来的便捷同时，更多的考虑到车辆的舒适性和安全性。车窗是车身重要的组成之一，因此在车窗设有由传感器、控制开关和控制单元构成的玻璃升降器的防夹装置。目前，汽车防夹车窗的防夹功能检测技术有红外传感器式、压力传感器式。红外传感器式检测技术是利用红外光检测有无异物在车窗移动范围内，通过控制单元发出指令让车窗电机停转或反转带动车窗玻璃的停止或反转从而实现了防夹功能。压力传感器式检测技术是将压力传感器置于车窗上边框内，当车窗上升过程中夹到物体时，压力传感器反馈触发信号，通过控制单元发出指令让车窗电机停转或反转带动车窗玻璃的停止或反转从而实现了防夹功能。但是以上所述的防夹检测技术或研究存在以下弊端：红外传感器式检测技术对天气环境要求较高，在恶劣的气候条件(大雨、浓雾和灰尘)下会严重影响到红外光源的性能，在这些极端情况下，红外系统很难保证正常工作；压力传感器式检测技术的弊端在于成本高且容易误触发。同时，现有的防夹车窗系统还存在以下弊端：1）现有的车窗控制开关都为三档或五档机械拨动开关，用户操作升降器时很难准确控制车窗手动升降和自动升降，且机械开关容易出现损坏或短路等问题；2）车窗玻璃在完全关闭时因速度过快会与车窗边框碰撞产生撞击声；3）玻璃升降器系统缺少报警装置，即当发生车窗玻璃夹到物体或发生故障时，玻璃升降器系统无法通知用户车床的运行状态。
技术实现思路
<br>本技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种汽车车窗的防夹系统，该防夹系统结构简单，反应灵敏，能有效防止车窗玻璃与车窗边框发生撞击，并且成本低廉。本技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种汽车车窗的防夹系统，其特征在于：包括车窗控制单元、传感器单元、车窗驱动单元、开关输入单元及供电电源，所述传感器单元采用霍尔传感器，用于检测车窗位置和霍尔脉冲宽度，并发送到车窗控制单元；所述开关输入单元的各开关按键均采用电容触摸式开关，各开关按键均并联有一个电阻，构成RC电路，用于当车窗控制单元对电容触摸式开关输入高电平进行充电，当车窗控制单元停止对电容触摸式开关充电后，电容触摸式开关会对电阻持续放电一段时间；所述车窗控制单元用于通过周期性检测电阻端的放电时间来判断人体是否触摸到电容触摸式开关按键从而判定开关输入单元是否触发，向车窗驱动单元发送控制信号，驱动车窗驱动单元的车窗电机动作实现车窗的开、关；所述供电电源为车窗控制单元供电。所述车窗控制单元包括MCU处理模块、车窗电机控制电路和车窗电机电流检测电路，所述MCU处理模块分别与车窗电机控制电路和车窗电机电流检测电路电连接，所述车窗电机电流检测电路用于检测车窗驱动单元中车窗电机的电流信息，并将车窗驱动单元的电流信号传递给MCU处理模块，所述MCU处理模块根据传感器单元检测的霍尔脉冲宽度与所设脉冲宽度的阈值进行比较，判断是否超过所设脉冲宽度的阈值，和车窗电机电流检测电路的电流信息与所设电流阈值进行比较，判断是否超过所设电流阈值，若脉冲宽度和电流的其中一个超过所设阈值时，物体被夹住，MCU处理模块输出信号给车窗电机控制电路，通过车窗电机控制电路控制车窗驱动单元中车窗电机反转。还包括总线通信单元，所述总线通信单元用于车窗控制单元与车身控制单元进行网络通信获取车辆状态信息；所述车窗控制单元用于接收开关输入单元的指令信息，再根据总线通信单元获取的车辆状态信息判断车窗是否满足作动条件，若满足车窗动作条件，输出控制指令给车窗驱动单元，进行车窗的上升或下降运动。还包括报警装置，所述车窗控制单元设有与报警装置相连的报警驱动电路，所述报警驱动电路与MCU处理模块电连接，用于发出报警提示。所述车窗电机控制电路包括场效晶体管MOSFET和继电器Relay，所述场效晶体管MOSFET的栅极与车窗控制单元的脉宽调制信号（PWM）输出引脚连接，场效晶体管MOSFET的源极接地，场效晶体管MOSFET的漏极与车窗电机的电源负接线端连接，车窗电机的电源正接线端与继电器Relay的公共端连接，继电器Relay的常开端连接12V电压，所述继电器Relay的常闭端接地；所述车窗控制单元根据传感器单元检测的车窗位置信息，当车窗距离车窗顶部一定距离时，车窗控制单元采用脉宽调制信号（PWM）降低车窗电机的端子电压，从而减慢车窗电机的转速。所述车窗电机电流检测电路包括精密电阻R5、运放U1、运放U2、运放U3、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12及电阻R13，所述精密电阻R5与车窗电机串联，所述精密电阻R5的一端与运放U2的同相输入端连接，运放U2的反相输入端与电阻R10、电阻R11的一端连接，电阻R10的另一端接地，电阻R11的另一端与运放U2的输出端连接，运放U2的输出端经电阻R12与运放U3的反相输入端连接，精密电阻R5的另一端与运放U1的同相输入端连接，运放U1的反相输入端与电阻R6、电阻R7的一端连接，电阻R6的另一端接地，电阻R7的另一端与运放U1的输出端连接，运放U1的输出端经电阻R8与运放U3的同相输入端连接，运放U3的同相输入端与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端接地，运放U3的反相输入端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与运放U3的输出端连接，运放U3的输出端连接MCU块的A/D转换口。所述开关输入单元包括手动上升按键、自动上升按键、手动下降按键和自动下降按键，所述手动上升按键、自动上升按键、手动下降按键和自动下降按键分别并联有一个电阻。本技术的有益效果：本技术包括车窗控制单元、传感器单元、车窗驱动单元、开关输入单元及供电电源，所述传感器单元采用霍尔传感器，时刻检测车窗位置和霍尔脉冲宽度，并发送到车窗控制单元；所述开关输入单元的各开关按键均采用电容触摸式开关，各开关按键均并联有一个电阻，构成RC电路，用于车窗控制单元对电容触摸式开关输入高电平进行充电，当车窗控制单元停止对电容触摸式开关充电后，电容触摸式开关会对电阻持续放电一段时间，该电容触摸式开关实现了自动式开关，用户通过触摸开关即可实现车窗的升降，提高了用户操作的便利性，且电容式触摸开关不会出现机械故障或短路等问题，提高了汽车部件的可靠性；所述车窗控制单元通过周期性检测电阻端的放电时间来判断人体是否触摸到电容触摸式开关按键从而判定开关输入单元是否触发，向车窗驱动单元发送控制信号，驱动车窗驱动单元的车窗电机动作实现车窗的开、关。本技术结构简单，成本低廉，控制精确，反应灵敏，有效的防止了开关按键失灵的情况。还包括总线通信单元，所述总线通信单元用于车窗控制单元与车身控制单元进行网络通信获取车辆状态信息；所述车窗控制单元用于接收开关输入单元的指令信息，再根据总线通信单元获取的车辆状态信息判断车窗是否满足作动条件，若满足车窗动作条件，输出控制指令给车窗驱动单元，进行车窗的上升或下降运动。总线通信单元采用LIN总线或CAN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车车窗的防夹系统，其特征在于：包括车窗控制单元（1）、传感器单元（2）、车窗驱动单元（3）、开关输入单元（7）及供电电源（6），所述传感器单元（2）采用霍尔传感器，用于检测车窗位置和霍尔脉冲宽度，并发送到车窗控制单元（1）；所述开关输入单元（7）的各开关按键均采用电容触摸式开关，各开关按键均并联有一个电阻，构成RC电路，用于当车窗控制单元对电容触摸式开关输入高电平进行充电，当车窗控制单元停止对电容触摸式开关充电后，电容触摸式开关会对电阻持续放电一段时间；所述车窗控制单元（1）用于通过周期性检测电阻端的放电时间来判断人体是否触摸到电容触摸式开关按键从而判定开关输入单元是否触发，向车窗驱动单元（3）发送控制信号，驱动车窗驱动单元（3）的车窗电机（3‑1）动作实现车窗的开、关；所述供电电源（6）为车窗控制单元供电。

【技术特征摘要】
1.一种汽车车窗的防夹系统，其特征在于：包括车窗控制单元（1）、传感器单元（2）、车窗驱动单元（3）、开关输入单元（7）及供电电源（6），所述传感器单元（2）采用霍尔传感器，用于检测车窗位置和霍尔脉冲宽度，并发送到车窗控制单元（1）；所述开关输入单元（7）的各开关按键均采用电容触摸式开关，各开关按键均并联有一个电阻，构成RC电路，用于当车窗控制单元对电容触摸式开关输入高电平进行充电，当车窗控制单元停止对电容触摸式开关充电后，电容触摸式开关会对电阻持续放电一段时间；所述车窗控制单元（1）用于通过周期性检测电阻端的放电时间来判断人体是否触摸到电容触摸式开关按键从而判定开关输入单元是否触发，向车窗驱动单元（3）发送控制信号，驱动车窗驱动单元（3）的车窗电机（3-1）动作实现车窗的开、关；所述供电电源（6）为车窗控制单元供电。
2.根据权利要求1所述的汽车车窗的防夹系统，其特征在于：所述车窗控制单元（1）包括MCU处理模块（1-1）、车窗电机控制电路（1-2）和车窗电机电流检测电路（1-3），所述MCU处理模块（1-1）分别与车窗电机控制电路（1-2）和车窗电机电流检测电路（1-3）电连接，所述车窗电机电流检测电路（1-3）用于检测车窗驱动单元(3)中车窗电机的电流信息，并将车窗驱动单元(3)的电流信号传递给MCU处理模块(1-1)，所述MCU处理模块(1-1)根据传感器单元（2）检测的霍尔脉冲宽度与所设脉冲宽度的阈值进行比较，判断是否超过所设脉冲宽度的阈值，车窗电机电流检测电路（1-3）的电流信息与所设电流阈值进行比较，判断是否超过所设电流阈值，若脉冲宽度和电流的其中一个超过所设阈值时，物体被夹住，MCU处理模块(1-1)输出信号给车窗电机控制电路（1-2），通过车窗电机控制电路（1-2）控制车窗驱动单元（3）中车窗电机（3-1）反转。
3.根据权利要求1所述的汽车车窗的防夹系统，其特征在于：还包括总线通信单元（4），所述总线通信单元（4）用于车窗控制单元（1）与车身控制单元进行网络通信获取车辆状态信息；所述车窗控制单元（1）用于接收开关输入单元（7）的指令信息，再根据总线通信单元（4）获取的车辆状态信息判断车窗是否满足作动条件，若满足车窗动作条件，输出控制指令给车窗驱动单元，进行车窗的上升或下降运动。
4.根据权利要求1或3所述的汽车车窗的防夹系统，其特征在于：还包括报警装置（5），...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贺，赵东生，谭伟，曾庆军，
申请(专利权)人：重庆海德世拉索系统集团有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50