一种车窗位置检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种车窗位置检测装置及检测方法，所述车窗位置检测方法包括，所述电机转动以带动车窗运行，所述电机转动同时输出一带有纹波的电机电流；所述第一控制单元控制所述电机的运行状态；所述检测单元检测所述电机电流，并将所述电机电流转换为一带有纹波的电压信号，所述检测单元将所述电压信号发送给第二控制单元；所述第二控制单元根据所述电机的运行状态对所述电压信号进行滤波，并计算滤波后的电压信号的纹波的个数，所述第二控制单元根据所述纹波的个数确定车窗位置。本发明专利技术通过判断所述电机处于某种状态；根据电机处于的状态对所述电机电流进行滤波；计算出滤波后的电机电流的纹波的个数，实现无外部传感器检测。

【技术实现步骤摘要】
一种车窗位置检测装置及检测方法
本专利技术涉及汽车控制
，特别涉及一种车窗位置检测装置及检测方法。
技术介绍
当前市场上的自动升降车窗，主要由外部传感器负责检测车窗位置，其中主要以霍尔传感器为主。霍尔传感器根据霍尔效应，通过磁场间的相对位移产生电信号，并检测该电信号以得到位移的大小来实现车窗位置的检测，但是霍尔传感器需要额外的电源才能使用，且抗干扰能力弱。近年来，为降低硬件成本，越来越多的技术人员在研究无传感器车窗防夹方案。因此，需要设计一种无需外部传感器的车窗位置检测装置及检测方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种车窗位置检测装置及检测方法，以解决现有的车窗位置检测需要外部传感器的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种车窗位置检测装置，所述车窗位置检测装置包括电机、检测装置、第一控制单元和第二控制单元，其中：所述电机转动以带动车窗运行，所述电机转动同时输出一带有纹波的电机电流；所述第一控制单元控制所述电机的运行状态；所述检测单元检测所述电机电流，并将所述电机电流转换为一带有纹波的电压信号，所述检测单元将所述电压信号发送给第二控制单元；所述第二控制单元根据所述电机的运行状态对所述电压信号进行滤波，并计算滤波后的电压信号的纹波的个数，所述第二控制单元根据所述纹波的个数确定车窗位置。可选的，在所述的车窗位置检测装置中，所述检测装置包括采样电路和模数转换电路，其中：所述采样电路用于将所述电机电流转换成所述电压信号；所述模数转换电路用于将所述电压信号转换为数字信号后发送给所述第二控制单元。可选的，在所述的车窗位置检测装置中，所述采样电路包括采样电阻。可选的，在所述的车窗位置检测装置中，所述第一控制单元和所述第二控制单元位于同一控制器中。本专利技术还提供一种车窗位置检测方法，所述车窗位置检测方法包括：所述电机转动以带动车窗运行，所述电机转动同时输出一带有纹波的电机电流；所述第一控制单元控制所述电机的运行状态；所述检测单元检测所述电机电流，并将所述电机电流转换为一带有纹波的电压信号，所述检测单元将所述电压信号发送给第二控制单元；所述第二控制单元根据所述电机的运行状态对所述电压信号进行滤波，并计算滤波后的电压信号的纹波的个数，所述第二控制单元根据所述纹波的个数确定车窗位置。可选的，在所述的车窗位置检测方法中，所述第一控制单元向所述电机发送第一控制命令和第二控制命令，以控制电机的运行状态。可选的，在所述的车窗位置检测装置中，所述电机的运行状态包括电机停止、电机启动、电机正常运行、电机惯性停止、电机堵转和防夹反转，其中：所述电机启动是指电机停止状态下，收到第一控制命令后进入的状态。所述电机正常运行是指电机启动状态下，达到第一阈值后，或电机防夹反转状态下，达到第二阈值后进入的状态。所述电机防夹反转是指电机正常运行状态下且车窗位置处于防夹区域内，电机输出电流发生电流突变后进入的状态。所述电机惯性停止是指电机正常运行状态下，收到第二控制命令后进入的状态。所述电机停止是指电机堵转状态下，达到第三阈值后，或电机惯性停止状态下，达到第四阈值后进入的状态。所述电机堵转是指电机正常运行状态下且车窗位置处于防夹区域外，电机输出电流超出堵转阈值后进入的状态。可选的，在所述的车窗位置检测装置中，所述第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值是指第一电机电流阈值、第二电机电流阈值、第三电机电流阈值和第四电机电流阈值。可选的，在所述的车窗位置检测装置中，所述第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值是指第一电机运行时间、第二电机运行时间、第三电机运行时间和第四电机运行时间。可选的，在所述的车窗位置检测装置中，所述根据电机的运行状态对所述电压信号进行滤波包括：根据电机的运行状态，采用不同的滤波参数对所述电压信号进行滤波。可选的，在所述的车窗位置检测装置中，所述第二控制单元计算滤波后的电压信号的纹波的个数包括：对所述电压信号按照时间进行离散化，对若干时间点对应的电压信号的值进行采样，形成若干个电压离散值；将所述若干电压离散值与其邻近的电压离散值进行比较，若大于其邻近的电压离散值，则该电压离散值为极值点；由所述极值点的数量得到所述纹波的个数。在本专利技术提供的车窗位置检测装置及检测方法中，通过带动车窗运行的电机在转动时输出的电机电流带有纹波，所述检测单元检测所述电机电流，并将所述电机电流转换为一带有纹波的电压信号，所述检测单元将所述电压信号发送给第二控制单元；第二控制单元计算出滤波后的电压信号的纹波的个数；根据所述纹波的个数确定车窗的位置，可实现无外部传感器检测。具体的，由于在电机运行过程中，电机电刷有两种情况：电机换向器与某一接触片对齐，或者电机换向器跨接在两个接触片之间，两种情况下，其电机所在回路的等效电阻阻值不同，从而引起了电机电流的波动，本专利技术通过第一等效电阻和第二等效电阻随电机转动而交替出现，并对电机的输出电流产生不同的电流幅值，从而对电机电流纹波的检测，即可实现根据电机电流检测信号来判断电机的转动轨迹和距离，即实现了车窗位置的检测，无需外部传感器，节约电路成本，提高检测精度和检测可靠性。进一步的，所述第一控制单元控制所述电机的运行状态，所述第二控制单元根据所述电机的运行状态对所述电压信号进行滤波，通过对电机工作状态进行划分，能有效的解决使用硬件电路信号转换过程中噪声参数过滤不可控的问题。本专利技术可避免硬件滤波电路中的低通滤波电路的截止频带边缘下降不够陡峭的问题，在电机停止，启动，正常运行，防夹反转，堵转，惯性停止等状态中，电流噪声毛刺与电机正常运行时的噪声毛刺的频率与幅值都不一样，难以通过固定滤波参数的硬件电路对不同特性的电流噪声进行过滤。本专利技术通过对电机停止，启动，正常运行，防夹反转，堵转，惯性停止等状态的判断，可根据不同状态对信号做出不同的处理，避免电流纹波信号转换中错误的将毛刺信号转换为脉冲信号，造成控制器无法对其进行分辨而进行了错误计数，可提高车窗位置检测的准确性。本专利技术能更精确地检测出车窗纹波数量，从而能更准确的计算车窗位置，从而提高了车窗防夹功能的可靠性。更进一步的，通过软件实现部分硬件信号转换电路的功能，从而可省略硬件转换电路，节省硬件电路成本。当外部更换新类型电机后，本专利技术应用软件进行信号检测，无需硬件上的信号转换电路参数进行重新匹配，就可以适应新电机的电流波形和幅值。电机各阶段电流滤波参数可配置，节省了在硬件电路上滤波参数匹配的工作量。附图说明图1是本专利技术车窗位置检测装置原理示意图；图2～4是本专利技术车窗位置检测方法原理示意图；图5是本专利技术车窗位置检测方法中的电机状态示意图；图6是本专利技术车窗位置检测方法的流程示意图；图中所示：1-电机；11-第一换向器；12-第二换向器；13-换向环；14-电阻；2-检测装置；3-控制器；31-第一控制单元；32-第二控制单元；4-驱动单元。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的车窗位置检测装置及检测方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术的核心思想在于提供一种无需外部传感器的车窗位置检测装置及检测方法。为实现上述思想，本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车窗位置检测装置，其特征在于，所述车窗位置检测装置包括电机、检测装置、第一控制单元和第二控制单元，其中：所述电机转动以带动车窗运行，所述电机转动同时输出一带有纹波的电机电流；所述第一控制单元控制所述电机的运行状态；所述检测单元检测所述电机电流，并将所述电机电流转换为一带有纹波的电压信号，所述检测单元将所述电压信号发送给第二控制单元；所述第二控制单元根据所述电机的运行状态对所述电压信号进行滤波，并计算滤波后的电压信号的纹波的个数，所述第二控制单元根据所述纹波的个数确定车窗位置。

【技术特征摘要】
1.一种车窗位置检测装置，其特征在于，所述车窗位置检测装置包括电机、检测装置、第一控制单元和第二控制单元，其中：所述电机转动以带动车窗运行，所述电机转动同时输出一带有纹波的电机电流；所述第一控制单元控制所述电机的运行状态；所述检测单元检测所述电机电流，并将所述电机电流转换为一带有纹波的电压信号，所述检测单元将所述电压信号发送给第二控制单元；所述第二控制单元根据所述电机的运行状态对所述电压信号进行滤波，并计算滤波后的电压信号的纹波的个数，所述第二控制单元根据所述纹波的个数确定车窗位置。2.如权利要求1所述的车窗位置检测装置，其特征在于，所述检测装置包括采样电路和模数转换电路，其中：所述采样电路用于将所述电机电流转换成所述电压信号；所述模数转换电路用于将所述电压信号转换为数字信号后发送给所述第二控制单元。3.如权利要求2所述的车窗位置检测装置，其特征在于，所述采样电路包括采样电阻。4.如权利要求1所述的车窗位置检测方法，其特征在于，所述第一控制单元和所述第二控制单元位于同一控制器中。5.一种车窗位置检测方法，其特征在于，所述车窗位置检测方法包括：所述电机转动以带动车窗运行，所述电机转动同时输出一带有纹波的电机电流；所述第一控制单元控制所述电机的运行状态；所述检测单元检测所述电机电流，并将所述电机电流转换为一带有纹波的电压信号，所述检测单元将所述电压信号发送给第二控制单元；所述第二控制单元根据所述电机的运行状态对所述电压信号进行滤波，并计算滤波后的电压信号的纹波的个数，所述第二控制单元根据所述纹波的个数确定车窗位置。6.如权利要求5所述的车窗位置检测方法，其特征在于，所述第一控制单元向所述电机发送第一控制命令和第二控制命令，以控制电机的运行状态。7.如权利要求6所述的车窗位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮亮，申远，高戟，夏大卫，彭浩，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31