专利名称：一种电动窗的位置检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种位置检测装置，并且尤其涉及一种电动窗的位置检测装置。
背景技术：
电动窗通常包括电机、电机控制器和位置检测装置，所述电机控制器与 位置检测装置相连，所述电机用于通过电机涡轮和电动窗的传动轴上的齿圈 相互啮合而驱动传动轴转动，从而驱动窗户上升和下降；所述位置检测装置 用于获取窗户的位置信号并将窗户的位置信号发送到电机控制器；所述电机 控制器根据所收到的位置信号控制电机运转，当所述位置信号表示窗户到顶 或者到底时，电机控制器控制电机停止运行，从而防止了电机和窗户受到冲 击负荷，影响电机寿命及损害窗户。
现有的电动窗中的位置检测装置包括霍尔元件和磁环。该磁环位于电机 的转子，从而使得霍尔元件可以产生感应信号来判定转子的位置，从而进一 步判定窗户的位置。
然而这种位置检测装置具有这样的缺点1、转子上的磁环和霍尔元件 的价格较高，直接影响了该位置检测装置的成本；2、该位置检测装置对电 极转子和磁环相互之间的安装位置具有较高的精度要求，因为稍有偏差可能 会造成电机转子位置判断错误；3、由于电机运转过程中会发热，以致于安 装在电机壳体中的磁环可以会由于环境温度过高而产生失磁现象，从而造成 霍尔元件输出电压较低，感应的位置信号出错
发明内容
本发明针对现有的用于电动窗的位置检测装置成本高且容易产生错误 位置信号的缺点，提供了一种成本较低且位置检测准确的用于电动窗的位置 检测装置。
本发明提供的电动窗的位置检测装置包括传动机构和位置信号采集装 置，所述传动机构包括齿圈，该齿圈的转动角度与电动窗上升或下降的移动
行程相对应，且当电动窗移动整个行程时，该齿圈对应的转动角度不超过360 度；所述位置信号采集装置用于根据所述传动机构中齿圈的转动位置发出表 示该位置的信号。
在使用本发明提供的位置检测装置时，将该装置中的传动机构与电动窗 的传动轴联动配合，这样电动窗的位置直接反映在该传动机构的齿圈上，然 后通过位置信号采集装置检测齿圈的位置，从而得到电动窗的位置。相比于 检测电机中高速转动的转子的位置从而判断电动窗的位置，检测与电动窗同 步转动的齿圈而直接得到电动窗的位置显然要容易得多。该位置检测装置结 构简单、安装方便而且检测结果准确。
图1为本发明的电动窗的位置检测装置的框图2为本发明的电动窗的位置检测装置的具体结构图3为当齿圈位于上止点时位置检测装置中相关元件相对位置的示意
图4为当齿圈位于中间位置时位置检测装置中相关元件相对位置的示意
图5为当齿圈位于下止点时位置检测装置中相关元件相对位置的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图详细描述本发明。
如图1所示，本发明提供了一种电动窗的位置检测装置，该装置包括传
动机构1和位置信号采集装置2，所述传动机构1包括齿圈16，该齿圈16
的转动角度与电动窗上升或下降的移动行程相对应，且当电动窗移动整个行
程时，该齿圈16对应的转动角度不超过360度；所述位置信号采集装置2 用于所述传动机构1中齿圈16的转动位置发出表示该位置的信号。
其中所述传动机构1可以为行星齿轮机构7，该行星齿轮机构7包括从 内到外传动连接的太阳轮14、行星轮15和所述齿圈16，该齿圈16转动一 圈对应着电动窗开启或关闭的整个过程。在使用时，将电动窗的传动轴穿过 该行星齿轮机构7中太阳轮14的中心孔且与该太阳轮14固定连接，这样电 机传动轴的转动会带动该太阳轮14转动，从而进一步带动行星轮15和齿圈 16转动，具有合适传动比的行星齿轮可以使齿圈16的转动与电动窗的升降 完全同步。也就是说，当电动窗处于顶部时，该齿圈16位于上止点；当窗 户处于底部时，该齿圈16位于下止点；当窗户位于介于顶部和底部之间的 位置时，该齿圈16位于中间位置。这样就可以直接根据齿圈16的位置获得 电动窗的位置。当然所述传动机构1也并不仅限于行星齿轮机构7，还可以 是其他具有合适传动比的机构。
所述位置信号采集装置2可以是各种能够随着行星轮机构中齿圈16的 转动发出不同信号的装置，可以具有多种实现方式，例如，可以通过将齿圈 16与滑动变阻器的滑动端相连，这样齿圈16的转动会带动滑动端滑动，从 而导致滑动变阻器的阻值产生变化，该滑动变阻器的阻值与齿圈16的当前 位置相对应，因此可以根据阻值的大小获取齿圈16的当前位置。
所述位置信号采集装置2的具体实现将在下面详细描述。
优选情况下，如图2所示，本发明的位置检测装置还包括绝缘层8和导电层10，所述绝缘层8覆盖在所述齿圈16的一面上，所述导电层IO位于所 述绝缘层8上且不完全覆盖绝缘层8;所述位置信号采集装置2包括供电端 子11、多个信号采集端子9以及脉冲信号产生器，所述供电端子11用于给 所述导电层10供电；所述多个信号采集端子9 一端与脉冲信号产生器的输 入端相连，另一端在所述齿圈16转动过程中与绝缘层8或导电层10相接触;
所述导电层IO的形状和位置满足这样的条件当所述齿圈16在处于不同的
转动位置时，所述多个信号采集端子9与导电层10的接触情况不同。所述 脉冲信号产生器根据信号采集端子9与导电层10不同的接触情况，发出不 同的脉冲信号。所述不同的脉冲信号表示了齿圈16处于的不同位置，同时 也表示了电动窗处于的位置。
所述多个信号采集端子9中信号采集端子9的数量可以根据实际需要而 定，例如可以为3个，这种情况下，脉冲信号产生器最多可以发出8种不同 的脉冲信号，这也就意味着所述位置信号采集装置2最多可以判断该齿圈16 的8个位置点，同时也就可以判断电动窗的所处于的位置。然而，位置信号 采集装置2所能判断的位置点越多，所需的信号采集端子9就也多，导电层 10和信号采集端子9的设计就越复杂。在一般电动窗中，通常只需要能够检 测电动窗是否到顶或者到底即可。因此，优选情况下，所述多个信号采集端 子9中信号采集端子9的数量为2。
参考图3、图4和图5，所述多个信号采集端子9包括第一信号采集端 子12和第二信号采集端子13，每个信号采集端子9均可以具有多个触脚， 只要有一个触脚接触导电层10，该信号采集端子9就可以导电。例如，所述 第一信号采集端子12具有3个触脚，第二信号采集端子13具有2个触脚。 如图3所示，当所述齿圈16位于上止点时，即窗户位于顶部时，第一信号 采集端子12不与导电层10相接触而第二信号采集端子13与导电层10相接 触，脉冲信号产生器输出"01"脉冲；如图4所示，当齿圈16位于中间位置时，即窗户位于中间位置时，第一信号采集端子12与导电层10相接触而 第二信号采集端子13不与导电层IO相接触，脉冲信号产生器输出"10"脉 冲；如图5所示，当齿圈16位于下止点时，即窗户位于底部时，第一信号 采集端子12和第二信号采集端子13均与导电层10相接触，脉冲信号产生 器输出"11"脉冲。这样当齿圈16位于不同位置时，脉冲信号产生器可以 产生与所述位置相对应的脉冲信号，从而直接反映了电动窗的当前位置。
本发明的位置检测装置主要依靠检测传动机构1中齿圈16的位置来确 定电动窗的位置。该装置成本较低、结构简单、安装方便而且检测结果准确。 此外，该装置对检测环境的要求较低，可适用于各种检测位置的场合。
权利要求
1、一种电动窗的位置检测装置，该装置包括传动机构(1)和位置信号采集装置(2)，所述传动机构(1)包括齿圈(16)，该齿圈(16)的转动角度与电动窗上升或下降的移动行程相对应，且当电动窗移动整个行程时，该齿圈(16)对应的转动角度不超过360度；所述位置信号采集装置(2)用于根据所述传动机构(1)中齿圈(16)的转动位置发出表示该位置的信号。
2、 根据权利要求l所述的位置检测装置，其中所述传动机构(1)为行 星齿轮机构(7)，该行星齿轮机构(7)包括从内到外传动连接的太阳轮(14)、 行星轮(15)和所述齿圈(16)，该齿圈(16)转动一圈对应着电动窗开启 或关闭的整个过程。
3、 根据权利要求1或2所述的位置检测装置，所述位置检测装置还包 括绝缘层(8)和导电层(10)，所述绝缘层(8)覆盖在所述齿圈(16)的 一面上，所述导电层(10)位于所述绝缘层(8)上且不完全覆盖绝缘层(8); 所述位置信号釆集装置(2)包括供电端子(11)、多个信号采集端子(9) 以及脉冲信号产生器，所述供电端子(11)用于给所述导电层(10)供电； 所述多个信号采集端子(9) 一端与脉冲信号产生器的输入端相连，另一端 在所述齿圈(16)转动过程中与绝缘层(8)或导电层(10)相接触；所述 导电层(10)的形状和位置满足这样的条件当所述齿圈(16)在处于不同 的转动位置时，所述多个信号采集端子(9)与导电层(10)的接触情况不 同，所述脉冲信号产生器根据信号采集端子(9)与导电层(10)不同的接 触情况，发出不同的脉冲信号。
4、根据权利要求3所述的位置检测装置，其中所述多个信号采集端子(9)包括第一信号采集端子(12)和第二信号采集端子(13)，当所述齿圈 (16)位于上止点时，第一信号采集端子(12)不与导电层(10)相接触而 第二信号采集端子(13)与导电层(10)相接触，脉冲信号产生器输出"01" 脉冲；当齿圈(16)位于中间位置时，第一信号采集端子(12)与导电层(10) 相接触而第二信号采集端子(13)不与导电层(10)相接触，脉冲信号产生 器输出"10"脉冲；当所述齿圈(16)位于下止点时，第一信号采集端子(12) 和第二信号采集端子(13)均与导电层(10)相接触，脉冲信号产生器输出 "11"脉冲。
全文摘要
本发明提供了一种电动窗的位置检测装置，该装置包括传动机构(1)和位置信号采集装置(2)，所述传动机构(1)包括齿圈(16)，该齿圈(16)的转动角度与电动窗上升或下降的移动行程相对应，且当电动窗移动整个行程时，该齿圈(16)对应的转动角度不超过360度；所述位置信号采集装置(2)用于根据所述传动机构(1)中齿圈(16)的转动位置发出表示该位置的信号。该位置检测装置结构简单、安装方便而且检测结果准确。
文档编号E05F15/16GK101424155SQ20071016605
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月30日 优先权日2007年10月30日
发明者岭 林 申请人:比亚迪股份有限公司