一種電動(dòng)防夾車窗控制電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)防夾車窗控制電路，包括：MCU、繼電器、電機(jī)及電源正、負(fù)端子(KL30、KL31)；所述電機(jī)包括電機(jī)本體(M)及嵌入在電機(jī)內(nèi)的電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊；所述電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊包括整流電路模塊、低通濾波與放大電路模塊、低通濾波與比較器模塊及電阻(R1)。本實(shí)用新型提供的電動(dòng)防夾車窗控制電路，采用嵌入在電機(jī)內(nèi)的電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊，將電流紋波信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的具有相同頻率的方形脈沖信號(hào)，進(jìn)而檢測(cè)物體是否被車窗夾住，該方形脈沖信號(hào)準(zhǔn)確性高，顯著提升了電動(dòng)車窗的安全性；并且，該電動(dòng)車窗防夾控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，有利于生產(chǎn)成本的控制。
【專利說明】—種電動(dòng)防夾車窗控制電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種電路，尤其涉及一種電動(dòng)防夾車窗控制電路。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的進(jìn)步，汽車中大量應(yīng)用電子設(shè)備，這不僅提高了汽車的舒適性，也對(duì)汽車的安全性提出了新的要求。為了方便駕駛員和乘客，大量汽車采用電動(dòng)車窗，許多汽車車窗都不具有防夾功能，容易造成對(duì)乘員尤其是兒童的傷害。所謂電動(dòng)車窗防夾保護(hù)，就是一旦在車窗自動(dòng)上升過程中偵測(cè)到有障礙物的存在，車窗就自動(dòng)停止向上運(yùn)動(dòng)，防止損毀障礙物；并向下運(yùn)動(dòng)，以釋放障礙物。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外已有一些防夾方法被提出，如圖1所示，現(xiàn)有的電動(dòng)防夾車窗控制電路，包括=MCUlJ (Micro Control Unit，微控制單元)、繼電器2’(Relay)、電機(jī)系統(tǒng)3’、霍爾傳感器4’ (Hall)及電源正、負(fù)端子(KL30’、KL31’)。所述電機(jī)系統(tǒng)3’包括電機(jī)(M’ )與磁環(huán)30’ (magnetic ring);所述繼電器2’電性連接于MCU1’、電機(jī)(M’)及電源正、負(fù)端子(KL30’、KL31’)；所述繼電器2’通過電源負(fù)端子(KL31’)接地；所述霍爾傳感器4’電性連接于MCUr ;所述磁環(huán)30’是一個(gè)旋轉(zhuǎn)組件，所述霍爾傳感器4’安裝在該磁環(huán)30’側(cè)面正對(duì)著磁環(huán)30’?，F(xiàn)有的這種方法是基于霍爾傳感器的防夾方法，霍爾傳感器根據(jù)電磁原理將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的磁感應(yīng)電流以電壓方波的形式輸出給控制器，方波數(shù)對(duì)應(yīng)于電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)。因此，控制器根據(jù)方波數(shù)便可以知道電機(jī)驅(qū)動(dòng)行進(jìn)的位移。由于霍爾傳感器是感應(yīng)電機(jī)線圈磁效應(yīng)的，所以需要安裝在電機(jī)軸上，安裝復(fù)雜，且霍爾傳感器無疑增加了成本；另外，該防夾方法中包含的磁環(huán)是一個(gè)旋轉(zhuǎn)組件，其安裝位置和結(jié)構(gòu)均受到很大的局限。
[0004]紋波(Ripple)指的是在電動(dòng)車窗工作過程中，驅(qū)動(dòng)車窗上下運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)車窗電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交流疊加波形。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電流實(shí)際上是紋波電流，也就是在電流上疊加了一些諧波。而電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一定角度，就會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的電流紋波。因此車窗運(yùn)動(dòng)的行程與電機(jī)的電流紋波數(shù)量呈線性關(guān)系，通過對(duì)電流紋波數(shù)量的計(jì)算，就可以計(jì)算出車窗運(yùn)動(dòng)的行程，也就能確定車窗的位置。位置對(duì)于判斷是否有障礙物是一個(gè)重要的因素，因此，能否準(zhǔn)確計(jì)算出車窗位置，對(duì)于防夾判斷的準(zhǔn)確性有著重要的影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)防夾車窗控制電路，其利用電流紋波來檢測(cè)物體是否被車窗夾住，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，且有利于生產(chǎn)成本的控制。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)防夾車窗控制電路，包括:MCU、繼電器、電機(jī)及電源正、負(fù)端子(KL30、KL31);所述電機(jī)包括電機(jī)本體(M)及嵌入在電機(jī)內(nèi)的電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊；所述電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊包括整流電路模塊、低通濾波與放大電路模塊、低通濾波與比較器模塊及電阻(Rl)。所述電機(jī)本體(M)用于驅(qū)動(dòng)防夾車窗的玻璃升降。
[0007]所述電機(jī)電性連接于MCU與繼電器。
[0008]所述繼電器電性連接于MCU、及電源正、負(fù)端子(KL30、KL31);所述繼電器通過電源負(fù)端子(KL31)接地。
[0009]所述整流電路模塊、低通濾波與放大電路模塊及低通濾波與比較器模塊電性連接于電源(VCC);所述整流電路模塊、低通濾波與放大電路模塊及低通濾波與比較器模塊接地(GND)。
[0010]所述整流電路模塊電性連接于電機(jī)本體(M)、低通濾波與放大電路模塊及低通濾波與比較器模塊。
[0011]所述整流電路模塊經(jīng)過電阻(Rl)接入電機(jī)本體(M)的兩個(gè)終端采集電能，并提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
[0012]所述低通濾波與放大電路模塊電性連接于電阻(Rl)、低通濾波與比較器模塊。
[0013]所述低通濾波與比較器模塊電性連接于MCU。
[0014]所述電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊將電流紋波信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的具有相同頻率的方形脈沖信號(hào)。
[0015]所述繼電器用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體(M)。
[0016]電機(jī)內(nèi)置速度與電流檢測(cè)電路模塊，所述速度與電流檢測(cè)電路模塊電性連接于MCU。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)防夾車窗控制電路，采用嵌入在電機(jī)內(nèi)的電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊，代替現(xiàn)有技術(shù)中的霍爾傳感器和磁環(huán)，該電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊將電流紋波信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的具有相同頻率的脈沖信號(hào)，進(jìn)而檢測(cè)物體是否被車窗夾住，該脈沖信號(hào)比來自于霍爾傳感器的脈沖信號(hào)準(zhǔn)確性高，顯著提升了電動(dòng)車窗的安全性。本實(shí)用新型提供的電動(dòng)防夾車窗控制電路不需要霍爾傳感器，且取代了旋轉(zhuǎn)磁環(huán)，有效的簡(jiǎn)化了模塊結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，有利于生產(chǎn)成本的控制。
[0018]為了能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本實(shí)用新型加以限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖，通過對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)描述，將使本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其它有益效果顯而易見。
[0020]附圖中，
[0021]圖1為現(xiàn)有的電動(dòng)防夾車窗控制電路；
[0022]圖2為本實(shí)用新型的電動(dòng)防夾車窗控制電路；
[0023]圖3為本實(shí)用新型電流紋波信號(hào)轉(zhuǎn)換示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)防夾車窗控制電路，包括:MCU1、繼電器2、電機(jī)3及電源正、負(fù)端子(KL30、KL31);所述電機(jī)3包括電機(jī)本體(M)及嵌入在電機(jī)3內(nèi)的電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊4 ;所述電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊4包括整流電路模塊40 (Rectifiercircuit)、低通濾波與放大電路模塊42 (Low-pass and Gain)、低通濾波與比較器模塊44(Low-pass and Comparator)及電阻(Rl)。所述電機(jī)本體(M)用于驅(qū)動(dòng)防夾車窗的玻璃升降。
[0026]所述電機(jī)3電性連接于MCUl與繼電器2。
[0027]所述繼電器2電性連接于MCUl、及電源正、負(fù)端子(KL30、KL31);所述繼電器2通過電源負(fù)端子(KL31)接地。
[0028]所述整流電路模塊40電性連接于電機(jī)本體(M)、低通濾波與放大電路模塊42及低通濾波與比較器模塊44。
[0029]所述整流電路模塊40經(jīng)過電阻(Rl)接入電機(jī)本體(M)的兩個(gè)終端采集電能，并提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
[0030]所述整流電路模塊40、低通濾波與放大電路模塊42及低通濾波與比較器模塊44電性連接于電源(VCC);所述整流電路模塊40、低通濾波與放大電路模塊42及低通濾波與比較器模塊44接地(GND)。
[0031]所述低通濾波與放大電路模塊42電性連接于電阻(Rl)、低通濾波與比較器模塊44 ;所述低通濾波與放大電路模塊42通過電阻(Rl)對(duì)電機(jī)本體(M)進(jìn)行采樣，得到電機(jī)本體(M)的電流紋波信號(hào)。
[0032]所述低通濾波與比較器模塊44電性連接于MCUl。
[0033]所述電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊4將電流紋波信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的具有相同的頻率的方形脈沖信號(hào)。
[0034]所述繼電器2用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體(M)。
[0035]電機(jī)內(nèi)置速度與電流檢測(cè)電路模塊，所述速度與電流檢測(cè)電路模塊電性連接于MCU。
[0036]MCU很難計(jì)算電流紋波，故需要將電流紋波信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。請(qǐng)結(jié)合參閱圖3，為本實(shí)用新型電流紋波信號(hào)轉(zhuǎn)換示意圖，輸入端5為電機(jī)本體(M)的電流紋波信號(hào)，通過低通濾波與放大電路模塊42去除電流紋波信號(hào)的直流成分，并將該電流紋波信號(hào)放大，輸出至低通濾波與比較器模塊44，該低通濾波與比較器模塊44將經(jīng)過低通濾波與放大電路模塊42后的輸出信號(hào)與輸入端5的電流紋波信號(hào)相比，使不規(guī)則的紋波信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有相同頻率的規(guī)則方形脈沖信號(hào)，故輸出端6的輸出信號(hào)為規(guī)則的方形脈沖信號(hào),該輸出端6向MCUl輸出該方形脈沖信號(hào)。MCUl通過檢測(cè)該方形脈沖信號(hào)方波的個(gè)數(shù)(實(shí)質(zhì)是檢測(cè)紋波的個(gè)數(shù))獲得電機(jī)運(yùn)行的位移，進(jìn)而確定電動(dòng)車窗的位置。
[0037]綜上所述，本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)防夾車窗控制電路，采用嵌入在電機(jī)內(nèi)的電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊，取代了現(xiàn)有技術(shù)中的霍爾傳感器和磁環(huán)，該電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊將電流紋波信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的具有相同頻率的脈沖信號(hào)，進(jìn)而檢測(cè)物體是否被車窗夾住，該脈沖信號(hào)比來自于霍爾傳感器的脈沖信號(hào)準(zhǔn)確性高，顯著提升了電動(dòng)車窗的安全性。本實(shí)用新型提供的電動(dòng)防夾車窗控制電路不需要霍爾傳感器，且取代了旋轉(zhuǎn)磁環(huán)，有效的簡(jiǎn)化了模塊結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，有利于生產(chǎn)成本的控制。
[0038]以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)防夾車窗控制電路，其特征在于，包括=MCUjS電器、電機(jī)及電源正、負(fù)端子(KL30、KL31);所述電機(jī)包括電機(jī)本體(M)及嵌入在電機(jī)內(nèi)的電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊；所述電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊包括整流電路模塊、低通濾波與放大電路模塊、低通濾波與比較器模塊及電阻(Rl);所述電機(jī)本體(M)用于驅(qū)動(dòng)防夾車窗的玻璃升降； 所述電機(jī)電性連接于MCU與繼電器；所述繼電器電性連接于MCU、及電源正、負(fù)端子(KL30、KL31);所述繼電器通過電源負(fù)端子(KL31)接地； 所述整流電路模塊、低通濾波與放大電路模塊及低通濾波與比較器模塊電性連接于電源(VCC);所述整流電路模塊、低通濾波與放大電路模塊及低通濾波與比較器模塊接地(GND)； 所述整流電路模塊電性連接于電機(jī)本體(M)、低通濾波與放大電路模塊及低通濾波與比較器模塊；所述整流電路模塊經(jīng)過電阻(Rl)接入電機(jī)本體(M)的兩個(gè)終端采集電能，并提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)； 所述低通濾波與放大電路模塊電性連接于電阻(Rl)、低通濾波與比較器模塊； 所述低通濾波與比較器模塊電性連接于MCU。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)防夾車窗控制電路，其特征在于，所述電流紋波轉(zhuǎn)換電路模塊將電流紋波信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的具有相同頻率的方形脈沖信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)防夾車窗控制電路，其特征在于，所述繼電器用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體(M)。
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)防夾車窗控制電路，其特征在于，電機(jī)內(nèi)置速度與電流檢測(cè)電路模塊，所述速度與電流檢測(cè)電路模塊電性連接于MCU。
【文檔編號(hào)】E05F15/00GK204002245SQ201420265829
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】王曉明, 劉崢, 文超, 劉喜辦, 劉玲利, 覃倩, 劉福旭 申請(qǐng)人:廣東德昌電機(jī)有限公司