CN209799709U - 一种汽车玻璃防夹装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车玻璃防夹装置，包括车窗位置检测模块、防夹检测模块及车窗控制模块，车窗位置检测模块采用霍尔传感器，霍尔传感器设置于车窗电机上，霍尔传感器与车窗控制模块相连，霍尔传感器用于根据车窗电机转动的角度和圈数，来确定车窗的位置，当车窗运动至防夹区域时，霍尔传感器发出信号给车窗控制模块，使防夹监测模块开始工作；防夹检测模块包括依次相连的纹波电流采样电阻和纹波电流处理单元，纹波电流采样电阻与车窗电机相连，纹波电流处理单元与车窗控制模块相连，车窗控制模块与车窗电机相连。本实用新型能够检测车窗的位置，并在车窗到达防夹区域后，检测车窗上是否有障碍物，从而防止防夹装置误动作，保证使用者的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车电子技术领域，具体涉及一种汽车玻璃防夹装置。
背景技术
随着社会的进步，交通越来越发达，汽车的使用也越来越普遍，为了使汽车的使用起来更加方便，小汽车的车窗也逐渐由手动式车窗演化为电动式车窗，电动式车窗只需通过按压开关即可实现车窗的开启与关闭，但是这种电动式车窗由于没有保护装置很容易夹到人，驾驶员在关闭车窗时，若是小孩向窗外伸出头或手则很容易被夹到，因此国标GB11552规定，遥控车窗必须配置防夹功能。现有的车窗防夹功能实现的原理主要分为纹波方式和霍尔方式，这两种方式都是根据车窗电机的电流大小，来判断是否有障碍物。但是，这种防夹方式会受到环境的影响，如北方冬天温度低，车窗的胶条***，车窗阻力增大，会导致防夹装置误动作，使得车窗关不上，从而影响使用者的使用体验。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种汽车玻璃防夹装置，能够检测车窗的位置，并在车窗到达防夹区域后，检测车窗上是否有障碍物，从而防止防夹装置误动作，保证使用者的安全。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种汽车玻璃防夹装置，包括车窗位置检测模块、防夹检测模块及车窗控制模块，所述车窗位置检测模块采用霍尔传感器，霍尔传感器设置于车窗电机上，霍尔传感器与车窗控制模块相连，霍尔传感器用于根据车窗电机转动的角度和圈数，来确定车窗的位置，当车窗运动至防夹区域时，霍尔传感器发出信号给车窗控制模块，使防夹监测模块开始工作；所述防夹检测模块包括依次相连的纹波电流采样电阻和纹波电流处理单元，纹波电流采样电阻与车窗电机相连，纹波电流处理单元与车窗控制模块相连，所述车窗控制模块与车窗电机相连。
优选的，所述防夹区域为距离车窗顶部4mm-200mm的区域。
优选的，所述纹波电流处理单元包括差分放大器、纹波平滑电路、A/D转换器、低通滤波电路及纹波-方波转化器，车窗电机的电流经纹波电流采样电阻和差分放大器后分成两路，一路经纹波平滑电路和A/D转换器输入车窗控制模块，另一路依次经低通滤波电路和纹波-方波转化器输入车窗控制模块。
优选的，所述纹波平滑电路包括依次与差分放大器的输出端相连的第一电阻和第二电阻，第二电阻接地，第二电阻两端依次并联有第一电容和第一二极管，第一电阻和第二电阻的公共端经第一电感与A/D转换器相连，第一电感还经第二电容接地；所述低通滤波电路包括依次与差分放大器的输出端相连的第三电阻、第四电阻和运算放大器，第三电阻与第四电阻的公共端经第三电容接地，第四电阻与运算放大器的公共端经第四电容接地，第四电阻与运算放大器的正相输入端相连，运算放大器的反相输入端与运算放大器的输出端相连，运算放大器的输出端依次经第五电阻和纹波-方波转化器与车窗控制模块相连。
优选的，所述车窗控制模块包括控制器及分别与控制器相连的第一驱动芯片和第二驱动芯片，其中，第一驱动芯片的2引脚和3引脚分别经第六电阻和第七电阻与控制器相连，第一驱动芯片的6引脚直接与控制器相连，第一驱动芯片的6引脚还经第八电阻接地，第一驱动芯片的5引脚经第九电阻接地，第一驱动芯片的输出端与车窗电机的正极相连，第二驱动芯片的2引脚和3引脚分别经第十电阻、第十一电阻与控制器相连，第二驱动芯片的6引脚直接与控制器相连，第二驱动芯片的6引脚还经第十二电阻接地，第二驱动芯片的5引脚经第十三电阻接地，第二驱动芯片的输出端与车窗电机的负极相连。
优选的，所述控制器采用PIC16F877可编程中断控制器，第一驱动芯片和第二驱动芯片均采用BTN7960驱动芯片。
本实用新型通过霍尔传感器检测车窗的位置，当车窗运动至防夹区域时，防夹监测模块才开始工作，防止由于外界影响造成的车窗控制模块的误动作；防夹检测模块通过采集车窗电机的纹波电流信号，并将该纹波电流信号转化为方波，来判断是否有障碍物，检测结果快速准确；车窗控制模块采用两个驱动芯片，驱动芯片的接口电路简单，在车窗遇阻时能够快速动作，使车窗电机反转，防止被车窗夹到，保证使用者的安全。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为本实用新型所述纹波电流处理单元的电路原理图；
图3为本实用新型所述车窗控制模块的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本实用新型的保护范围。
如图1至图3所示，本实用新型所述的一种汽车玻璃防夹装置，包括车窗位置检测模块、防夹检测模块及车窗控制模块，车窗位置检测模块采用霍尔传感器，霍尔传感器设置于车窗电机上，霍尔传感器与车窗控制模块相连，霍尔传感器用于根据车窗电机转动的角度和圈数，来确定车窗的位置，当车窗运动至防夹区域时，霍尔传感器发出信号给车窗控制模块，使防夹监测模块开始工作，在本实施例中，防夹区域为距离车窗顶部4mm-200mm的区域；防夹检测模块包括依次相连的纹波电流采样电阻和纹波电流处理单元，纹波电流采样电阻与车窗电机相连，纹波电流处理单元与车窗控制模块相连，纹波电流采样电阻用于采集车窗电机的电流值，纹波电流处理单元用于对车窗电机的电流值进行处理，以判断车窗是否遇阻，车窗控制模块与车窗电机相连，车窗控制模块用于带动车窗电机正转和反转，从而实现车窗的上升和下降。
纹波电流处理单元包括差分放大器、纹波平滑电路、A/D转换器、低通滤波电路及纹波-方波转化器，车窗电机的电流经纹波电流采样电阻转化为电压信号，并经差分放大器放大后分成两路，一路经纹波平滑电路和A/D转换器输入车窗控制模块，另一路依次经低通滤波电路和纹波-方波转化器输入车窗控制模块，其中，差分放大器和纹波-方波转化器均为现有技术，不再赘述。
纹波平滑电路包括依次与差分放大器的输出端相连的第一电阻R1和第二电阻R2，第二电阻R2接地，第二电阻R2两端依次并联有第一电容C1和第一二极管D1，第一电阻R1和第二电阻R2的公共端经第一电感L1与A/D转换器相连，第一电感L1还经第二电容C2接地；低通滤波电路包括依次与差分放大器的输出端相连的第三电阻R3、第四电阻R4和运算放大器U1，第三电阻R3与第四电阻R4的公共端经第三电容C3接地，第四电阻R4与运算放大器U1的公共端经第四电容C4接地，第四电阻R4与运算放大器U1的正相输入端相连，运算放大器U1的反相输入端与运算放大器U1的输出端相连，运算放大器U1的输出端依次经第五电阻R5和纹波-方波转化器与车窗控制模块相连。
车窗控制模块包括控制器及分别与控制器相连的第一驱动芯片U2和第二驱动芯片U3，在本实施例中，控制器采用PIC16F877可编程中断控制器，第一驱动芯片U2和第二驱动芯片U3均采用BTN7960驱动芯片，其中，第一驱动芯片U2的2引脚（输入端）和3引脚（抑制端）分别经第六电阻R6和第七电阻R7与控制器相连，第一驱动芯片U2的6引脚（电流取样端）直接与控制器相连，第一驱动芯片U2的6引脚（电流取样端）还经第八电阻R8接地，第一驱动芯片U2的5引脚（功率转换端）经第九电阻R9接地，第一驱动芯片U2的4引脚（输出端）与车窗电机M的正极相连，第二驱动芯片U3的2引脚（输入端）和3引脚（抑制端）分别经第十电阻R10和第十一电阻R11与控制器相连，第二驱动芯片U3的6引脚直接与控制器相连，第二驱动芯片U3的6引脚（电流取样端）还经第十二电阻R12接地，第二驱动芯片U3的5引脚（功率转换端）经第十三电阻R13接地，第二驱动芯片U3的输出端与车窗电机M的负极相连。第一驱动芯片U2和第二驱动芯片U3用于带动车窗电机M正转和反转，第一驱动芯片U2和第二驱动芯片U3的工作过程均为现有技术，不再赘述。
本实用新型在工作时，由霍尔传感器根据车窗电机转动的角度和圈数，来确定车窗的位置，当车窗运动至防夹区域时，霍尔传感器发出信号给车窗控制模块，使防夹监测模块开始工作；车窗电机的工作电流经纹波电流采样电阻转换为电压信号，利用差分放大器对电压信号进行放大，放大后的信号分为两路，一路经纹波平滑电路输入A/D转换器，利用A/D转换器对该信号进行模数转换，并输入车窗控制模块，得到车窗电机的电流值；另一路经低通滤波电路滤波后，输入纹波-方波转化电路，将纹波信号转化为方波信号，输入车窗控制模块，得到车窗电机的脉冲方波信号，控制器根据车窗电机的电流信号和脉冲方波信号，判断车窗是否遇阻，判断原则为：正常使用状态下，车窗玻璃上升时，在电流增大后，若纹波脉冲周期变化很快，则判断车窗正常到顶，若脉冲周期变化缓慢，则判断车窗遇阻，若控制器判断车窗遇阻，则通过第一驱动芯片和第二驱动芯片控制车窗电机反转，车窗落下，防止被车窗夹到。其中，控制器根据输入端的信号计算得到电流信号和脉冲方波信号的过程，及控制器控制车窗电机反转的过程均为现有技术，不再赘述。
本实用新型能够检测车窗的位置，并在车窗到达防夹区域后，检测车窗上是否有障碍物，从而防止防夹装置误动作，保证使用者的安全。
Claims (6)
1.一种汽车玻璃防夹装置，其特征在于：包括车窗位置检测模块、防夹检测模块及车窗控制模块，所述车窗位置检测模块采用霍尔传感器，霍尔传感器设置于车窗电机上，霍尔传感器与车窗控制模块相连，霍尔传感器用于根据车窗电机转动的角度和圈数，来确定车窗的位置，当车窗运动至防夹区域时，霍尔传感器发出信号给车窗控制模块，使防夹监测模块开始工作；所述防夹检测模块包括依次相连的纹波电流采样电阻和纹波电流处理单元，纹波电流采样电阻与车窗电机相连，纹波电流处理单元与车窗控制模块相连，所述车窗控制模块与车窗电机相连。
2.如权利要求1所述的一种汽车玻璃防夹装置，其特征在于：所述防夹区域为距离车窗顶部4mm-200mm的区域。
3.如权利要求1所述的一种汽车玻璃防夹装置，其特征在于：所述纹波电流处理单元包括差分放大器、纹波平滑电路、A/D转换器、低通滤波电路及纹波-方波转化器，车窗电机的电流经纹波电流采样电阻和差分放大器后分成两路，一路经纹波平滑电路和A/D转换器输入车窗控制模块，另一路依次经低通滤波电路和纹波-方波转化器输入车窗控制模块。
4.如权利要求3所述的一种汽车玻璃防夹装置，其特征在于：所述纹波平滑电路包括依次与差分放大器的输出端相连的第一电阻和第二电阻，第二电阻接地，第二电阻两端依次并联有第一电容和第一二极管，第一电阻和第二电阻的公共端经第一电感与A/D转换器相连，第一电感还经第二电容接地；所述低通滤波电路包括依次与差分放大器的输出端相连的第三电阻、第四电阻和运算放大器，第三电阻与第四电阻的公共端经第三电容接地，第四电阻与运算放大器的公共端经第四电容接地，第四电阻与运算放大器的正相输入端相连，运算放大器的反相输入端与运算放大器的输出端相连，运算放大器的输出端依次经第五电阻和纹波-方波转化器与车窗控制模块相连。
5.如权利要求4所述的一种汽车玻璃防夹装置，其特征在于：所述车窗控制模块包括控制器及分别与控制器相连的第一驱动芯片和第二驱动芯片，其中，第一驱动芯片的2引脚和3引脚分别经第六电阻和第七电阻与控制器相连，第一驱动芯片的6引脚直接与控制器相连，第一驱动芯片的6引脚还经第八电阻接地，第一驱动芯片的5引脚经第九电阻接地，第一驱动芯片的输出端与车窗电机的正极相连，第二驱动芯片的2引脚和3引脚分别经第十电阻、第十一电阻与控制器相连，第二驱动芯片的6引脚直接与控制器相连，第二驱动芯片的6引脚还经第十二电阻接地，第二驱动芯片的5引脚经第十三电阻接地，第二驱动芯片的输出端与车窗电机的负极相连。
6.如权利要求5所述的一种汽车玻璃防夹装置，其特征在于：所述控制器采用PIC16F877可编程中断控制器，第一驱动芯片和第二驱动芯片均采用BTN7960驱动芯片。
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| CN (1) | CN209799709U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111636786A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-08 | 安徽理工大学 | 车窗防夹自检控制***及方法 |
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2018
- 2018-11-19 CN CN201821902975.3U patent/CN209799709U/zh active Active
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 201700 room 1201, 12 / F, block B, building 4, 1777 Hualong Road, Huaxin Town, Qingpu District, Shanghai Patentee after: Green Chi Automotive Technology Group Co.,Ltd. Address before: 201799 room 288, zone J, floor 2, building 1, No. 1288, Huateng Road, Huaxin Town, Qingpu District, Shanghai Patentee before: LVCHI AUTO TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220401 Address after: 518000 room 1102, building 1, culture and Sports Center, Digang Avenue, Shajing street, Bao'an District, Shenzhen, Guangdong Province Patentee after: Lvchi intelligent (Shenzhen) Co.,Ltd. Address before: 201700 room 1201, 12 / F, block B, building 4, 1777 Hualong Road, Huaxin Town, Qingpu District, Shanghai Patentee before: Green Chi Automotive Technology Group Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |