车窗开闭控制系统及方法
【专利摘要】本发明提供了一种车窗开闭控制系统及方法，该一种车窗开闭控制系统，其特征在于，所述车窗开闭控制系统包括用于驱动车窗电机工作而使车窗开闭的电机驱动单元（1）、用于采集所述车窗电机的电机转速和电机运转方向的信号反馈单元（2）、用于接收所述整车系统发送的车辆运行参数和历史防夹信息的信息接收单元（4）、以及分别与所述电机驱动单元（1）、所述信号反馈单元（2）以及所述信息接收单元（4）电性连接的处理器单元（3）。本发明提供的车窗开闭控制系统及方法通过检测车外温度，判断车窗受到阻碍时所处区域是否为车窗防夹区域等手段，避免了车窗因环境、路况或耐久性等因素的作用而启动防夹功能。
【专利说明】车窗开闭控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种车窗开闭控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]车窗的防夹功能越来越受到消费者的青睐，车窗防夹功能主要通过微处理器接收驱动电机的转速、电流等数据来判断车窗在关闭过程是否遇到异物，需要启动防夹功能。
[0003]然而，在汽车行驶过程中，由于环境、路况或耐久性等因素的作用下，车窗意外的启动了防夹功能，导致车窗的开闭不能被可靠的完成。如车窗缝隙中有泥沙或车窗玻璃升级过程中所受到的摩擦力增大时，车窗防夹功能便有可能启动，从而导致车窗不能闭合。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有的车窗在环境、路况或耐久性等因素的作用下，错误地启动了防夹功能的情况，提供了一种车窗开闭控制系统及方法。
[0005]本发明就其技术目的提供的技术方案如下:
[0006]本发明提供了一种车窗开闭控制系统，所述车窗开闭控制系统包括用于驱动车窗电机工作而使车窗开闭的电机驱动单元、用于采集所述车窗电机的电机转速和电机运转方向的信号反馈单元、用于接收所述整车系统发送的车辆运行参数和历史防夹信息的信息接收单元、以及分别与所述电机驱动单元、所述信号反馈单元以及所述信息接收单元电性连接，用于根据所述信号反馈单元采集到的所述车窗电机的电机转速和电机运转方向，和所述信息接收单元获得的所述车辆运行参数和所述历史防夹信息来驱动所述电机驱动单元控制所述车窗开闭的处理器单元。
[0007]本发明上述的车窗开闭控制系统中，所述车窗开闭控制系统还包括与所述处理器单元电性连接，用于输出用于驱动所述电机驱动单元进行工作的电机驱动信号的驱动信号发生单元。
[0008]本发明上述的车窗开闭控制系统中，所述车窗开闭控制系统还包括与所述处理器单元电性连接，用于检测所述车窗电机温度，并将该车窗电机温度发送给所述处理器单元的电机温度检测单元。
[0009]本发明上述的车窗开闭控制系统中，所述车辆运行参数包括车外温度。
[0010]本发明上述的车窗开闭控制系统中，所述历史防夹信息包括已启动过防夹功能的车窗防夹区域，以及在该车窗防夹区域启动防夹功能的防夹累计次数。
[0011]本发明还提供了一种车窗开闭控制方法，所述车窗开闭控制方法包括以下步骤:
[0012]S10)提供如上述的车窗开闭控制系统，并将车窗开闭控制系统的信息接收单元与汽车的整车系统通讯连接；
[0013]Sll)使用处理器单元预先获取车窗电机的电机转速阈值和电机闭合运转方向；
[0014]S12)使用信号反馈单元获取车窗电机的电机转速和电机运转方向，并将该获取的车窗电机的电机转速和电机运转方向发送给处理器单兀；
[0015]S13)使用处理器单元判断该电机运转方向是否与电机闭合运转方向一致，并判断获取的电机转速是否小于电机转速阈值；若当获取的电机运转方向与电机闭合运转方向一致，且获取的电机转速小于电机转速阈值时，处理器单元驱动电机驱动单元以打开车窗。
[0016]本发明还提供了另一种车窗开闭控制方法，所述车窗开闭控制方法包括以下步骤:
[0017]S20)提供如上述的车窗开闭控制系统，并将车窗开闭控制系统的信息接收单元与汽车的整车系统通讯连接；
[0018]S21)使用处理器单元预先获取车窗电机的电机转速阈值、电机闭合运转方向以及车外温度阈值；
[0019]S22)使用信号反馈单元获取车窗电机的电机转速和电机运转方向，并将该获取的车窗电机的电机转速和电机运转方向发送给处理器单元；信息接收单元获取车外温度，并将该车外温度发送给处理器单元；
[0020]S23)使用处理器单元判断该电机运转方向是否与电机闭合运转方向一致，并判断获取的电机转速是否小于电机转速阈值，还判断车外温度是否不低于车外温度阈值；若当获取的电机运转方向与电机闭合运转方向一致，获取的电机转速小于电机转速阈值，且车外温度不低于车外温度阈值时，处理器单元驱动电机驱动单元以打开车窗。
[0021]本发明还提供了第三种车窗开闭控制方法，所述车窗开闭控制方法包括以下步骤:
[0022]S30)提供如上述的车窗开闭控制系统，并将车窗开闭控制系统的信息接收单元与汽车的整车系统通讯连接；
[0023]S31)使用处理器单元预先获取车窗电机的电机转速阈值和电机闭合运转方向以及防夹累计次数阈值；
[0024]S32)使用信号反馈单元获取车窗电机的电机转速和电机运转方向，并将该获取的车窗电机的电机转速和电机运转方向发送给处理器单兀；
[0025]S33)使用处理器单元判断电机运转方向是否与电机闭合运转方向一致，并判断获取的电机转速是否小于电机转速阈值；若当获取的电机运转方向与电机闭合运转方向一致，且电机转速小于电机转速阈值时，则信息接收单元获取已启动过防夹功能的车窗防夹区域，以及在该车窗防夹区域启动防夹功能的防夹累计次数，并将该车窗防夹区域以及防夹累计次数发送给处理器单元；
[0026]S34)使用处理器单元再判断此时车窗所处区域是否为车窗防夹区域，若是，则处理器单元再判断在该车窗所处区域启动防夹功能的防夹累计次数是否小于防夹累计次数阈值；若是，则处理器单元驱动电机驱动单元以打开车窗。
[0027]本发明上述的车窗开闭控制方法中，所述车窗开闭控制方法还包括以下步骤:
[0028]在所述车窗开闭控制方法的执行过程中，当所述处理器单元获取到所述驱动信号发生单元输出的电机驱动信号时，则停止继续执行所述车窗开闭控制方法，并根据所述电机驱动信号，驱动所述电机驱动单元进行工作。
[0029]本发明提供的车窗开闭控制系统及方法通过检测车外温度，判断车窗受到阻碍时所处区域是否为车窗防夹区域等手段，避免了车窗因环境、路况或耐久性等因素的作用而启动防夹功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0031]图1为本发明第一实施例的车窗开闭控制系统的功能模块方框图；
[0032]图2为一种基于本发明第一实施例的车窗开闭控制系统的车窗开闭控制方法的流程图；
[0033]图3为一种车窗的示意图；
[0034]图4为另一种基于本发明第一实施例的车窗开闭控制系统的车窗开闭控制方法的流程图；
[0035]图5为第三种基于本发明第一实施例的车窗开闭控制系统的车窗开闭控制方法的流程图；
[0036]图6为本发明第二实施例的车窗开闭控制系统的功能模块方框图；
[0037]图7为本发明第三实施例的车窗开闭控制系统的功能模块方框图。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
[0039]图1示出了本发明第一实施例的车窗开闭控制系统，该车窗开闭控制系统包括用于驱动车窗电机工作而使车窗开闭的电机驱动单元1、用于采集车窗电机的电机转速和电机运转方向的信号反馈单元2、与整车系统通讯连接的用于接收整车系统发送的车辆运行参数和历史防夹信息的信息接收单元4，以及分别与电机驱动单元1、信号反馈单元2以及信息接收单元4电性连接，用于根据信号反馈单元2采集到的车窗电机的电机转速和电机运转方向，和信息接收单元4获得的车辆运行参数和历史防夹信息来驱动电机驱动单元I控制车窗开闭以防夹的处理器单元3。
[0040]其中，本实施例中，电机驱动单元1、信号反馈单元2以及信息接收单元4均为实体电路。
[0041]本实施例中，处理器单元3为MCU。整车系统一般为车载电脑，用于检测整个车辆运行速度，车内外温度等等参数。
[0042]这样，车辆运行参数包括车外温度。
[0043]进一步地，本发明提供了一种车窗开闭控制方法，参照图2，该车窗开闭控制方法包括以下步骤:
[0044]S10)提供如本发明第一实施例的车窗开闭控制系统，并将车窗开闭控制系统的信息接收单元4与汽车的整车系统通讯连接；
[0045]Sll)使用处理器单元3预先获取车窗电机的电机转速阈值和电机闭合运转方向；
[0046]S12)使用信号反馈单元2获取车窗电机的电机转速和电机运转方向，并将该获取的车窗电机的电机转速和电机运转方向发送给处理器单兀3 ；
[0047]S13)使用处理器单元3判断该电机运转方向是否与电机闭合运转方向一致，并判断获取的电机转速是否小于电机转速阈值；若当获取的电机运转方向与电机闭合运转方向一致，且获取的电机转速小于电机转速阈值时，处理器单元3驱动电机驱动单元I以打开车窗。
[0048]在步骤Sll中，在车窗闭合过程中，若有物品或人手将车窗卡住时，车窗电机会受到阻力而减速，这里，电机转速阈值为车窗受到阻力时的一电机转速。这样，当电机转速小于该电机转速阈值时，车窗必然受到阻力。
[0049]电机闭合运转方向定义为当车窗闭合时，电机运转的方向。这样，当电机运转方向与该电机闭合运转方向一致时，则车窗正在闭合。当电机运转方向与该电机闭合运转方向不一致时，则车窗正在打开。
[0050]一般地，车窗开闭控制方法是在电机驱动单元I正在工作时执行。
[0051]本实施例中，历史防夹信息包括已启动过防夹功能的车窗防夹区域，以及在该车窗防夹区域启动防夹功能的防夹累计次数。
[0052]这里，车窗防夹区域将结合图3进行描述。参照图3，图3示出了一种车窗。当车窗上升h时,如果此时车窗受到阻力而导致车窗电机转速小于电机转速阈值时，则定义车窗此时所处区域为车窗防夹区域。
[0053]当然，现实中，也会出现误差，可以定义一个防夹区域误差Ah，当车窗上升h-Ah到h+Δh时,都属于车窗防夹区域。一般地，Ah为5%h。
[0054]本发明还提供了另一种车窗开闭控制方法，参照图4，该车窗开闭控制方法包括以下步骤:
[0055]S20)提供如本发明第一实施例的车窗开闭控制系统，并将车窗开闭控制系统的信息接收单元4与汽车的整车系统通讯连接；
[0056]S21)使用处理器单元3预先获取车窗电机的电机转速阈值、电机闭合运转方向以及车外温度阈值；
[0057]S22)使用信号反馈单元2获取车窗电机的电机转速和电机运转方向，并将该获取的车窗电机的电机转速和电机运转方向发送给处理器单元3 ;信息接收单元4获取车外温度，并将该车外温度发送给处理器单元3 ；
[0058]S23)使用处理器单元3判断该电机运转方向是否与电机闭合运转方向一致，并判断获取的电机转速是否小于电机转速阈值，还判断车外温度是否不低于车外温度阈值；若当获取的电机运转方向与电机闭合运转方向一致，获取的电机转速小于电机转速阈值，且车外温度不低于车外温度阈值时，处理器单元3驱动电机驱动单元I以打开车窗。
[0059]该车窗开闭控制方法用于温度极低的环境，如在我国北方地区里，冬季气温经常会达到零下20°C。这样，在车窗缝隙中有可能存在被冻住的霜。
[0060]而车窗在闭合时，车窗有可能被该车窗缝隙中的霜所阻碍而导致电机转速小于电机转速阈值，为了避免这种情况，可以设置一个车外温度阈值，该车外温度阈值用于判断是否出现了车窗被车窗缝隙中所结的霜所阻碍而导致电机转速小于电机转速阈值的情况。当车外温度低于车外温度阈值时，我们认定此时出现了车窗被车窗缝隙中所结的霜所阻碍而导致电机转速小于电机转速阈值的情况，反之，车窗没有受到车窗缝隙中所结的霜的阻碍。这样，排除车窗所阻碍是由于车窗缝隙中霜的作用。
[0061]同时，本发明还提供了第三种车窗开闭控制方法，参照图5，该车窗开闭控制方法包括以下步骤:
[0062]S30)提供如本发明第一实施例的车窗开闭控制系统，并将车窗开闭控制系统的信息接收单元4与汽车的整车系统通讯连接；
[0063]S31)使用处理器单元3预先获取车窗电机的电机转速阈值和电机闭合运转方向以及防夹累计次数阈值；
[0064]S32)使用信号反馈单元2获取车窗电机的电机转速和电机运转方向，并将该获取的车窗电机的电机转速和电机运转方向发送给处理器单兀3 ；
[0065]S33)使用处理器单元3判断电机运转方向是否与电机闭合运转方向一致，并判断获取的电机转速是否小于电机转速阈值；若当获取的电机运转方向与电机闭合运转方向一致，且电机转速小于电机转速阈值时，则信息接收单元4获取已启动过防夹功能的车窗防夹区域，以及在该车窗防夹区域启动防夹功能的防夹累计次数，并将该车窗防夹区域以及防夹累计次数发送给处理器单元3 ；
[0066]S34)使用处理器单元3再判断此时车窗所处区域是否为车窗防夹区域，若是，则处理器单元3再判断在该车窗所处区域启动防夹功能的防夹累计次数是否小于防夹累计次数阈值；若是，则处理器单元3驱动电机驱动单元I以打开车窗。
[0067]在车窗长期使用后，车窗的运转机构的耐久性会受到影响，经常会出现，打开不了或关闭不了车窗的情况，在这种情况下，我们设置了防夹累计次数这一参数。该防夹累计次数定义为从车窗开始使用时到目前这一整个过程中，车窗闭合过程因受到阻碍而导致车窗电机的电机转速小于电机转速阈值的情况发生的次数。
[0068]为了评判防夹累计次数这一参数，我们又定义了防夹累计次数阈值这一概念。该防夹累计次数阈值与车窗的种类、性能、大小等本身属性有关。我们定义当防夹累计次数小于该防夹累计次数阈值时，车窗是因为受到阻碍而导致车窗电机的电机转速小于电机转速阈值。反之，当防夹累计次数不小于该防夹累计次数阈值时，则认定车窗是因为该车窗运转机构的耐久性受到影响而导致的。
[0069]本实施例中，防夹累计次数阈值为5次。
[0070]图6示出了本发明第二实施例的车窗开闭控制系统，该第二实施例的车窗开闭控制系统与第一实施例的车船防夹系统的区别在于:该第二实施例的车船防夹系统还包括与处理器单元3电性连接的用于检测车窗电机温度，并将该车窗电机温度发送给处理器单元3的电机温度检测单元6。
[0071 ] 在该第二实施例中，设置电机温度检测单元6主要为了防止反复打开和闭合车窗而导致车窗电机过热。
[0072]具体地，本发明提供了一种防止电机温度过热的方法，该方法包括以下步骤:
[0073]S00)处理器单元3获取预设的电机温度阈值；
[0074]S01)电机温度检测单元6检测电机温度，并将该电机温度发送给处理器单元3，处理器单元3判断该电机温度是否大于所述电机温度阈值，若是，则处理器单元3不执行车船防夹方法。
[0075]其中，电机温度阈值跟电机的种类、性能有关，并通过大量实验获取的。该电机温度阈值被当做区分电机过热与不过热的一个临界值。即当电机温度小于该电机温度阈值时，可以判断电机不过热，当电机温度大于或等于该电机温度阈值时，则可以判断电机过热。
[0076]通常情况下，该电机温度检测单元6为红外线温度传感器。当然，也可以是其他温度计。
[0077]进一步地，为了防止上述车窗开闭控制方法出现错误(如当车窗将物体(或人)夹住时，而车窗开闭控制方法并没有判断出来)的情况发生，本发明提供了第三实施例的车窗开闭控制系统。
[0078]参见图7，图7示出了本发明第三实施例的车窗开闭控制系统，该第三实施例的车窗开闭控制系统与第二实施例的车窗开闭控制系统的区别在于:该车窗开闭控制系统还包括与处理器单元3电性连接的用于输出驱动电机驱动单元I进行工作的电机驱动信号的驱动信号发生单元5。
[0079]在上述任一车窗开闭控制方法的执行过程中，当处理器单元3获取到驱动信号发生单元5输出的电机驱动信号时，则停止继续执行车窗开闭控制方法，并根据电机驱动信号，驱动电机驱动单元I进行工作。
[0080]这样，当上述车窗开闭控制方法出现错误时，可以通过使用驱动信号发生单元5来打开车窗，达到弥补损失的目的。
[0081]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种车窗开闭控制系统，其特征在于，所述车窗开闭控制系统包括用于驱动车窗电机工作而使车窗开闭的电机驱动单元(I )、用于采集所述车窗电机的电机转速和电机运转方向的信号反馈单元(2)、用于接收所述整车系统发送的车辆运行参数和历史防夹信息的信息接收单元(4)、以及分别与所述电机驱动单元(I)、所述信号反馈单元(2)以及所述信息接收单元(4)电性连接，用于根据所述信号反馈单元(2)采集到的所述车窗电机的电机转速和电机运转方向，和所述信息接收单元(4)获得的所述车辆运行参数和所述历史防夹信息来驱动所述电机驱动单元(I)控制所述车窗开闭的处理器单元(3 )。
2.根据权利要求1所述的车窗开闭控制系统，其特征在于，所述车窗开闭控制系统还包括与所述处理器单元(3)电性连接，用于输出用于驱动所述电机驱动单元(I)进行工作的电机驱动信号的驱动信号发生单元(5 )。
3.根据权利要求1或2所述的车窗开闭控制系统，其特征在于，所述车窗开闭控制系统还包括与所述处理器单元(3 )电性连接，用于检测所述车窗电机温度，并将该车窗电机温度发送给所述处理器单元(3)的电机温度检测单元(6)。
4.根据权利要求1或2所述的车窗开闭控制系统，其特征在于，所述车辆运行参数包括车外温度。
5.根据权利要求1或2所述的车窗开闭控制系统，其特征在于，所述历史防夹信息包括已启动过防夹功能的车窗防夹区域，以及在该车窗防夹区域启动防夹功能的防夹累计次数。
6.一种车窗开闭控制方法，其特征在于，所述车窗开闭控制方法包括以下步骤: 510)提供如权利要求1所述的车窗开闭控制系统，并将车窗开闭控制系统的信息接收单元(4)与汽车的整车系统通讯连接； 511)使用处理器单兀(3)预先获取车窗电机的电机转速阈值和电机闭合运转方向； 512)使用信号反馈单元(2)获取车窗电机的电机转速和电机运转方向，并将该获取的车窗电机的电机转速和电机运转方向发送给处理器单元(3); 513)使用处理器单元(3)判断该电机运转方向是否与电机闭合运转方向一致，并判断获取的电机转速是否小于电机转速阈值；若当获取的电机运转方向与电机闭合运转方向一致，且获取的电机转速小于电机转速阈值时，处理器单元(3)驱动电机驱动单元(I)以打开车窗。
7.一种车窗开闭控制方法，其特征在于，所述车窗开闭控制方法包括以下步骤: 520)提供如权利要求4所述的车窗开闭控制系统，并将车窗开闭控制系统的信息接收单元(4)与汽车的整车系统通讯连接； 521)使用处理器单元(3)预先获取车窗电机的电机转速阈值、电机闭合运转方向以及车外温度阈值； 522)使用信号反馈单元(2)获取车窗电机的电机转速和电机运转方向，并将该获取的车窗电机的电机转速和电机运转方向发送给处理器单元(3);信息接收单元(4)获取车外温度，并将该车外温度发送给处理器单元(3)； 523)使用处理器单元(3)判断该电机运转方向是否与电机闭合运转方向一致，并判断获取的电机转速是否小于电机转速阈值，还判断车外温度是否不低于车外温度阈值；若当获取的电机运转方向与电机闭合运转方向一致，获取的电机转速小于电机转速阈值，且车外温度不低于车外温度阈值时，处理器单元(3)驱动电机驱动单元(I)以打开车窗。
8.一种车窗开闭控制方法，其特征在于，所述车窗开闭控制方法包括以下步骤: 530)提供如权利要求5所述的车窗开闭控制系统，并将车窗开闭控制系统的信息接收单元(4)与汽车的整车系统通讯连接； 531)使用处理器单元(3)预先获取车窗电机的电机转速阈值和电机闭合运转方向以及防夹累计次数阈值； 532)使用信号反馈单元(2)获取车窗电机的电机转速和电机运转方向，并将该获取的车窗电机的电机转速和电机运转方向发送给处理器单元(3); 533)使用处理器单元(3)判断电机运转方向是否与电机闭合运转方向一致，并判断获取的电机转速是否小于电机转速阈值；若当获取的电机运转方向与电机闭合运转方向一致，且电机转速小于电机转速阈值时，则信息接收单元(4)获取已启动过防夹功能的车窗防夹区域，以及在该车窗防夹区域启动防夹功能的防夹累计次数，并将该车窗防夹区域以及防夹累计次数发送给处理器单元(3)； 534)使用处理器单元(3)再判断此时车窗所处区域是否为车窗防夹区域，若是，则处理器单元(3)再判断在该车窗所处区域启动防夹功能的防夹累计次数是否小于防夹累计次数阈值；若是，则处理器单元(3)驱动电机驱动单元(I)以打开车窗。
9.根据权利要求6-8任意一项所述的车窗开闭控制方法，其特征在于，所述车窗开闭控制方法还包括以下步骤: 在所述车窗开闭控制方法的执行过程中，当所述处理器单元(3)获取到所述驱动信号发生单元(5)输出的电机驱动信号时，则停止继续执行所述车窗开闭控制方法，并根据所述电机驱动信号，驱动所述电机驱动单元(I)进行工作。
【文档编号】E05F15/689GK104514456SQ201310450546
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】朱杰 申请人:深圳市金证卡尔电子有限公司