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）；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），控制器单元通过外部中断引脚与霍尔传感器（2）相连；一种自适应的电流防夹控制方法，它有十二个步骤。本发明专利技术是针对汽车中的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。它在汽车附属安全装置的技术领域里具有较好的实用价值和广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，尤其涉及ー种通过电流间接检测车窗关闭カ大小的防夹电路及实现方法，属汽车附属安全装置的
技术介绍
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測，防夹カ标定，车窗參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，通过对カ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増加，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(I)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，不需要増加传感器，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測量等缺点。(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，本专利技术就是针对在防夹控制领域的电流法普适性不強，以及电机驱动芯片驱动能力不足的问题，提出了ー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。
技术实现思路
本专利技术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，提出了ー种全新的驱动电路，同时给出了ー种自适应的车窗防夹控制方法。(一)本专利技术ー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単元(I)通过驱动电路(4 )连接车窗电机(5 )，同时车窗电机(5 )运行过程中的參数变化通过检测电路(3 )连接至控制器単元(1)，控制器単元(I)通过外部中断引脚与霍尔传感器(2)相连。该控制器単元(I)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)连接至控制器単元(I)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) —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 )以及电流检测稳压ニ极管(26 )、电流检测滤波电容(27 )等连接至控制器单元(I);该驱动电路(4)，见图3，电机驱动芯片(29)的三个管脚(分别为LMD18200的转向，刹车，PWM管脚)通过电机驱动芯片分压电阻(30)连接至控制器単元(I)的通用I/O ロ，电机驱动芯片(29)的管脚输出2通过ニ极管(33)连接正转继电器(31)线圈的一端，电机驱动芯片(29)的管脚输出I直接连接正转继电器(31)线圈的另一端。同时电机驱动芯片(29)的管脚输出I通过与ニ极管(33)反向的ニ极管(34)连接反转继电器(32)线圈的一端，电机驱动芯片(29)的管脚输出2直接连接继电器(32)线圈的另一端。继电器(31)、(32)的两个动触点分别接车窗电机(5)电源线，两个静触点接12v车载电源(9)。在电机驱动芯片(29)的管脚输出I与自举I之间以及输出2与自举2之间连接有自举电容(39)、(40)，电机驱动芯片(29)的温度报警管脚连接温度输出分压电阻(35)、(38)，开关三极管(36)，发光二极管(37)。电机驱动芯片(29)的电流采样管脚连接电机驱动芯片采样电阻(41)，电机驱动芯片采样电阻(41)的另一端接地。其中，该控制器单元(I)的型号是STC12C5A60S2 ；其中，该电机驱动芯片(29)的型号是LMD18200。本专利技术ー种自适应的车窗防夹控制电路，其工作原理简介如下图I为本专利技术的整体结构示意图，见图2，检测电路3中的按键检测电路不停检测四个车门的按键状态变化，在无按键按下吋，4路A/D的转换结果均为5V，当上升按键按下吋，A/D的转换结果在2. 5-3V之间，当下降按键按下吋，A/D的转换结果在I. 8-2V之间(此处转换结果只是本例中的结果，其值与检测电路3中的按键检测电路中的采样电阻以及固定电阻阻值大小有夫)，同时4路A/D转换电路中，AD4代表右前车窗，AD5代表左前车窗，AD6代表右后车窗，AD7代表左后车窗。检测电路3中的车窗电机运行电流检测电路不停检测流过车窗电机5的电流大小，若车窗上升过程中未遇到障碍物8，则记录该次运行电流变化情况，并不断修正程序存储区域内的防夹电流阈值。当无按键按下吋，4路A/D转换结果均为5V，控制器单元发出的控制信号为停止，其实现形式为PO. 4=1，车窗电机5停止。若检测到某一路A/D转换结果为2. 5-3V，则控制器单元I向对应车窗的电机驱动芯片29发出的控制信号为上升，其实现形式为P0. 4=0，、P2. 6=1，P2. 7=0，此时电流由电机驱动芯片29的电流从输出2流向输出1，ニ极管33正向导通，ニ极管34反向截止，因此正转继电器31线圈中有电流流过，正转继电器31静触点分离，动触点吸合，电流由电机2流向电机1，车窗电机5正转，带动玻璃升降机构6做上升运动。同理，若检测到某一路A/D转换结果为1.8-2V，则控制器单元I向对应车窗的电机驱动芯片29发出的控制信号为下降，其实现形式为P0. 4=0，P2. 6=0, P2. 7=1，此时电流由电机驱动芯片29的输出I流向输出2，ニ极管34正向导通，ニ极管33反向截止，因此继电器32线圈中有电流流过，继电器32静触点分类，动触点吸合，电流由电机I流向电机2，车窗电机5反转，带动玻璃升降机构做下降运动。当电机驱动芯片29因长时间持续工作或其他原因导致芯片温度过高吋，电机驱动芯片29的温度报警管脚输出为低电平，开关三极管36导通，发光二级管37有电流经过，发光。若电机驱动芯片29温度正常，则其本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自适应的车窗防夹控制电路，其特征在于它包括控制器单元(1)，霍尔传感器(2)，检测电路(3)和驱动电路(4);控制器单元(I)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(I)，控制器单元通过外部中断引脚与霍尔传感器(2)相连； 该控制器单元(I)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(I)的A/D转换引脚；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)—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 )连接至控制器单元(I); 该驱动电路(4)，电机驱动芯片(29)的三个管脚，分别为转向，刹车，PWM管脚，通过电机驱动芯片分压电阻(30)连接至控制器单元(I)的通用I/O 口，电机驱动芯片(29)的管脚输出2通过二极管(33)连接正转继电器(31)线圈的一端，电机驱动芯片(29)的管脚输出I直接连接正转继电器(31)线圈的另一端；同时电机驱动芯片(29)的管脚输出I通过与二极管(33)反向的二极管(34)连接反转继电器(32)线圈的一端，电机驱动芯片(29)的管脚输出2直接连接继电器(32)线圈的另一端；继电器(31)、(32)的两个动触点分别接车窗电机(5)电源线，两个静触点接12v车载电源(9);在电机驱动芯片(29)的管脚输出I与自举I之间以及输出2与自举2之间连接有自举电容(39)、(40)，电机驱动芯片(29)的温度报警管脚连接温度输出分压电阻(35)、(38)，开关三极管(36)，发光二极管(37)，电机驱动芯片(29)的电流采样管脚连接电机驱动芯片采样电阻(41)，电机驱动芯片采样电阻(41)的另一端接地。2.一种自适应的电流防夹控制方法，其特征在于它包括如下步骤 步骤一初始化防夹车窗系统参数，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建，王岩岩，刘钧，陈洪，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。