專利名稱：一種汽車自動關(guān)窗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車自動關(guān)窗器。
背景技術(shù)：
目前，市場上的汽車都裝配有電動車窗，同時為了避免駕駛員未關(guān)閉車窗就離車而造成財產(chǎn)上的損失，有的汽車還安裝了自動關(guān)窗器，能在駕駛員鎖車后自動關(guān)閉車窗。但是現(xiàn)有的汽車自動關(guān)窗器，大都是依照新車出廠時的車窗電機特性和車窗玻璃導向槽的機械特性等因素所形成的電機升窗電流的閾值進行檢測，而設(shè)計出固定的或者能自適應車窗玻璃導向槽阻力特性的電流閾值。當升窗過程中遇到的阻力超過電流閥值所對應的力度時，車窗停止上升，從而實現(xiàn)自動關(guān)窗。為了實現(xiàn)可靠關(guān)窗，這一電流閥值不能設(shè)計的得過小，如出現(xiàn)人體部位不慎被夾住的情況自動上升的車窗不能及時停止，容易造成對人體的傷害，從而導致安全事故的發(fā)生。再有，車輛使用一段時間之后，車窗電機特性和車窗導向槽的機械特性會有所變化，使得原先預設(shè)的電流閥值不再適用，不能可靠關(guān)窗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有汽車自動關(guān)窗器存在的安全問題，提供一種汽車自動關(guān)窗器，可在自動關(guān)窗過程中防止夾傷人體，避免安全事故的發(fā)生。本發(fā)明提供一種汽車自動關(guān)窗器，包括電源電路、單片機、與單片機連接的信號采集電路、放大電路、驅(qū)動模塊和與車窗電機相連接的并可采集車窗位置信號的電機電流采樣電路，所述電源電路分別與放大電路和單片機連接，所述電機電流采樣電路與放大電路的輸入端相連接，所述放大電路的輸出端接單片機，所述電機電流采樣電路可將車窗位置信號和電機電流突然增大的突變信號經(jīng)放大電路放大后傳送給單片機，單片機判斷車窗是否完全關(guān)閉；如判斷車窗完全關(guān)閉，則汽車自動關(guān)窗器停止工作，如判斷未完全關(guān)閉，則單片機向驅(qū)動模塊輸出反轉(zhuǎn)信號控制車窗下降。本發(fā)明的有益效果:所述汽車自動關(guān)窗器每次啟動車輛后記錄車窗的位置信息，并實時檢測車窗的狀態(tài)和車窗電機電流信息，實現(xiàn)車窗上升受阻自動反向運行以避免安全事故的發(fā)生，同時具有在鎖車后自動關(guān)閉車窗的功能。


圖1是本發(fā)明一種汽車自動關(guān)窗器的電路模塊示意 圖2是本發(fā)明中電機電流采樣電路和放大電路的電路 圖3是本發(fā)明中雙路繼電器的電路圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明提供一種汽車自動關(guān)窗器，包括電源電路1、單片機2、與單片機2連接的信號采集電路3、放大電路4、驅(qū)動模塊5和與車窗電機7相連接的并可采集車窗位置信號的電機電流采樣電路6，所述電源電路I分別與放大電路4和單片機2連接，所述電機電流采樣電路6與放大電路4的輸入端相連接，所述放大電路4的輸出端接單片機2，所述電機電流采樣電路6可將車窗位置信號和電機電流突然增大的突變信號經(jīng)放大電路4放大后傳送給單片機2，單片機2判斷車窗是否完全關(guān)閉；如判斷車窗完全關(guān)閉，則汽車自動關(guān)窗器停止工作，如判斷未完全關(guān)閉，則單片機2向驅(qū)動模塊5輸出反轉(zhuǎn)信號控制車窗下降。所述電源電路I為放大電路4和單片機2提供5V電源，驅(qū)動模塊5的電源為汽車12V電源直接提供。所述信號采集電路3包括鎖門信號采集電路、開鎖信號采集電路、點火鑰匙信號采集電路，信號采集電路3采集相應的信號，并傳送給單片機2。所述驅(qū)動模塊5包括繼電器驅(qū)動電路51和繼電器組52，繼電器驅(qū)動電路51的輸入端和輸出端分別接單片機2和繼電器組52，所述繼電器組52與車窗電機7相連接。繼電器組52為可驅(qū)動車窗電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)車窗上升或下降的雙路繼電器組，本實施例中設(shè)有四個雙路繼電器，分別控制四個車窗的上升或下降。所述汽車自動關(guān)窗器通過連接線束與汽車的信號采集線束、車窗電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制線路相連接，車窗電機正轉(zhuǎn)驅(qū)動車窗上升，反轉(zhuǎn)驅(qū)動車窗下降。信號采集線束包括鎖門信號采集線束、開鎖信號采集線束和點火鑰匙信號采集線束。如圖2所示，所述電機電流米樣電路6包括第一電阻Rl和第二電阻(未不出),并分別與車窗電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制線路相連，以采樣車窗電機驅(qū)動車窗上升/下降時的電流。所述放大電路4包括運算放大器Ul，電阻R3、R4、R5、R6、R7，穩(wěn)壓管Dl和電容Cl、C2。所述電阻R3和電阻R4的一端接運算放大器Ul的反相輸入端，電阻R3的另一端接第一電阻R1，第一電阻Rl的另一端與車窗電機正轉(zhuǎn)控制線路相連，所述電阻R4的另一端接運算放大器Ul的輸出端，電容Cl并聯(lián)在第一電阻Rl上；所述電阻R5和R6的一端接運算放大器Ul的同相輸入端，電阻R5的另一端與車窗電機正轉(zhuǎn)控制線路相連，電阻R6的另一端接地；所述電阻R7的一端接運算放大器Ul的輸出端，其另一端接穩(wěn)壓管Dl和電容C2，并與單片機2相連，所述穩(wěn)壓管Dl和電容C2的另一端接地。如上所述，放大電路4采樣第一電阻Rl的電壓并放大一定倍數(shù)，輸出可供單片機A/D模塊進行轉(zhuǎn)換的采樣信號。所述第二電阻所對應的放大電路與第一電阻Rl相同，在此不再贅述。汽車自動關(guān)窗器初次安裝在車輛上時，讓車窗上升和下降各一次，電機電流采樣電路6采樣車窗電機正轉(zhuǎn)驅(qū)動車窗上升時的電流曲線和電機反轉(zhuǎn)驅(qū)動車窗下降時的電流曲線，將采集到的信號經(jīng)放大電路4放大后傳送給單片機2并作記錄，同時單片機2還記錄了車窗自底部上升至頂部或自頂部下降至底部的運行時間作為車窗完全關(guān)閉的位置信息并保存。在車輛行車過程中，電機電流米樣電路6米集車窗電機通電時的電流信息以輸出車窗位置信號，車窗位置信號經(jīng)放大電路4放大后輸入單片機2 ;所述單片機2記錄車窗位置信號的持續(xù)時間作為車窗的即時位置信息，該即時位置信息保存至單片機2的EEPROM(電可擦寫可編程只讀存儲器)中。當單片機2接收到電機電流突然增大的突變信號時，單片機2調(diào)用車窗的即時位置信息，將其與車窗完全關(guān)閉的位置信息相比較以判斷車窗是否完全關(guān)閉。當鎖門信號到來時，信號采集電路3中的鎖門信號采集電路將采集到的鎖門信號經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后輸入到單片機2，單片機2掃描點火鑰匙信號電平，若為高電平則表示點火鑰匙處于關(guān)閉狀態(tài)，單片機2立即發(fā)送指令使驅(qū)動模塊5的繼電器依次工作，實現(xiàn)關(guān)窗操作，使未關(guān)閉好的車窗依次上升，在上升過程中以行車時所保存的車窗位置信息為起點繼續(xù)記錄和保存位置信息，并同時通過電機電流采樣電路6采集車窗電機電流，與初次裝車時進行自學習所測得的升窗電流曲線進行比較，如遇阻力使電機電流信號突然增大，單片機2立即調(diào)用該車窗的位置信息，判斷該車窗是否已到達頂部，如已到達頂部則停止升窗并發(fā)送命令驅(qū)動下一個車窗上升，如未到達頂部則判斷為車窗夾到異物，此時單片機2輸出反轉(zhuǎn)信號給驅(qū)動模塊5的相應繼電器控制車窗電機反轉(zhuǎn)，使該車窗下降到底部，然后停止。上述第一輪升窗完畢之后，經(jīng)過適當時間延時，單片機2重新啟動第二輪升窗程序，將反轉(zhuǎn)到底部的車窗重新上升至頂部，確保車窗完全關(guān)閉。同時，為防止各車窗位置信息出現(xiàn)累積誤差，關(guān)窗完畢后所有保存在EEPROM中的車窗即時位置信息將被擦除。當下一次啟動車輛后，單片機2檢測到點火鑰匙信號并被喚醒，重新開始監(jiān)測各車窗的狀態(tài)與電機電流息。所述開鎖信號采集電路是為防止意外情況而設(shè)計的，當升窗過程中啟動開鎖時，開鎖信號采集電路檢測到開鎖信號經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后輸入到單片機2，單片機2會立即停止執(zhí)行當前動作指令并發(fā)送反轉(zhuǎn)信號給驅(qū)動模塊5，控制繼電器為所有車窗電機反轉(zhuǎn)控制線路供電，使所有車窗下降到底部，然后停止。特別的，如圖3所示，本發(fā)明采用雙路繼電器LI控制車窗的上升/下降，雙路繼電器LI接口 9接第一電阻Rl，第一電阻另一端接車窗電機正轉(zhuǎn)控制線路，接口 5接第二電阻R2，第二電阻R2另一端接車窗電機反轉(zhuǎn)控制線路；接口 3、8接繼電器驅(qū)動電路，接口 2、7接車窗主控面板的開關(guān)端，接口 1、4、6接12V電源。當需要車窗上升時，單片機發(fā)送命令控制繼電器驅(qū)動電路將接口 8置為低電平，此時雙路繼電器LI的觸點開關(guān)從常閉觸點接口 7切換到常通觸點接口 6，12V電源與接口 9相連通，車窗上升。第一電阻Rl采樣電機電流信息并反饋給單片機，當電機電流瞬間增大，單片機判斷車窗是否完全關(guān)閉或是夾住異物，如判斷為車窗完全關(guān)閉，則將接口 8置為高電平，雙路繼電器LI的觸點開關(guān)又重新切換回常閉觸點接口 7，電機斷電；如判斷為車窗夾住異物，則單片機控制繼電器驅(qū)動電路將接口 8置為高電平并將接口 3置為低電平，12V電源與接口 5連通，使車窗停止上升并下降。綜上所述，本發(fā)明提供一種汽車自動關(guān)窗器，其在每次啟動車輛后記錄車窗的位置信息，并實時監(jiān)測車窗的狀態(tài)和車窗電機電流信息，實現(xiàn)車窗上升受阻自動反向運行以避免安全事故，同時具有在鎖車后自動關(guān)閉車窗的功能。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，包括電源電路、單片機、與單片機連接的信號采集電路、放大電路、驅(qū)動模塊和與車窗電機相連接的并可采集車窗位置信號的電機電流采樣電路，所述電源電路分別與放大電路和單片機連接，所述電機電流采樣電路與放大電路的輸入端相連接，所述放大電路的輸出端接單片機，所述電機電流采樣電路可將其獲得的車窗位置信號和電機電流突然增大的突變信號經(jīng)放大電路放大后傳送給單片機，單片機判斷車窗是否完全關(guān)閉；如判斷車窗完全關(guān)閉，則汽車自動關(guān)窗器停止工作，如判斷未完全關(guān)閉，則單片機向驅(qū)動模塊輸出反轉(zhuǎn)信號控制車窗下降。
2.如權(quán)利要求1所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述單片機向驅(qū)動模塊輸出反轉(zhuǎn)信號后，延時輸出正轉(zhuǎn)信號控制車窗上升。
3.如權(quán)利要求1所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述電機電流采樣電路采集車窗電機通電時的電流信息以輸出車窗位置信號。
4.如權(quán)利要求3所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述車窗位置信號經(jīng)單片機處理得到車窗即時位置信息，所述車窗即時位置信息與車窗完全關(guān)閉的位置信息相比較以判斷車窗是否完全關(guān)閉。
5.如權(quán)利要求4所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述車窗完全關(guān)閉的位置信息為車窗自底部上升至頂部或自頂部下降至底部的運行時間，所述車窗完全關(guān)閉的位置信息存儲在單片機上。
6.如權(quán)利要求4所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述車窗的即時位置信息為單片機接收到的車窗位置信號的持續(xù)時間。
7.如權(quán)利要求1所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述信號采集電路包括各自獨立與單片機相連的鎖門信號采集電路、點火鑰匙信號采集電路。
8.如權(quán)利要求1所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述信號采集電路還包括與單片機相連的開鎖信 號采集電路，用于檢測車窗升窗過程中的開鎖信號。
9.如權(quán)利要求1所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述驅(qū)動模塊包括繼電器驅(qū)動電路和繼電器組，所述繼電器驅(qū)動電路接收單片機的命令驅(qū)動繼電器組以控制車窗上升或下降。
10.如權(quán)利要求9所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述繼電器驅(qū)動電路的輸入端和輸出端分別接單片機和繼電器組，所述繼電器組與車窗電機相連接。
11.如權(quán)利要求9或10所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述繼電器組為可驅(qū)動車窗電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)車窗上升或下降的雙路繼電器組。
12.如權(quán)利要求1所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述電機電流采樣電路包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻采樣車窗電機驅(qū)動車窗上升時的電流，所述第二電阻采樣車窗電機驅(qū)動車窗下降時的電流。
13.如權(quán)利要求12所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述放大電路為運算放大器放大電路，用于米樣第一電阻和第二電阻的電壓，經(jīng)放大后輸出米樣信號給單片機。
14.如權(quán)利要求13所述的一種汽車自動關(guān)窗器，其特征在于，所述放大電路包括運算放大器(U1)，電阻(1 3)、(1 4)、(1 5)、(1 6)、(1 7)，穩(wěn)壓管(01)和電容((:1)、(〇2);所述電阻(R3)和電阻(R4)的一端接運算放大器(Ul)的反相輸入端，電阻(R3)的另一端接第一電阻(R1)，第一電阻(Rl)的另一端與車窗電機正轉(zhuǎn)控制線路相連，所述電阻(R4)的另一端接運算放大器(Ul)的輸出端，電容(Cl)并聯(lián)在第一電阻(Rl)上；所述電阻(R5)和(R6)的一端接運算放大器(Ul)的同相輸入端，電阻(R5)的另一端與車窗電機正轉(zhuǎn)控制線路相連，電阻(R6)的另一端接地；所述電阻(R7)的一端接運算放大器(Ul)的輸出端，其另一端接穩(wěn)壓管(Dl)和電容(C2)，并與單片 機相連，所述穩(wěn)壓管(Dl)和電容(C2)的另一端接地。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車自動關(guān)窗器，包括電源電路、單片機、與單片機連接的信號采集電路、放大電路、驅(qū)動模塊和與車窗電機相連接的并可采集車窗位置信號的電機電流采樣電路，所述電源電路分別與放大電路和單片機連接，電機電流采樣電路與放大電路的輸入端相連接，所述放大電路的輸出端接單片機,電機電流采樣電路可將車窗位置信號和電機電流突然增大的突變信號經(jīng)放大電路放大傳送給單片機，單片機判斷車窗是完全關(guān)閉或夾住物體，并控制驅(qū)動模塊實現(xiàn)在鎖車后自動關(guān)閉車窗的功能，或在車窗上升受阻時自動反向運行以避免安全事故。
文檔編號E05F15/16GK103184823SQ20111045141
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者段闖, 陳俊勇 申請人:比亞迪股份有限公司