本发明涉及自动化窗体领域，尤其涉及一种电动车窗自动关闭系统。
背景技术：
1959年4月5日，世界上第一条真正意义上的高速铁路东海道新干线在日本破土动工，经过5年建设，于1964年3月全线完成铺轨，同年7月竣工，1964年10月1日正式通车。东海道新干线从东京起始，途经名古屋，京都等地终至(新)大阪，全长515.4公里，运营速度高达210公里/小时，它的建成通车标志着世界高速铁路新纪元的到来。随后法国、意大利、德国纷纷修建高速铁路。1972年继东海道新干线之后，日本又修建了山阳、东北和上越新干线；法国修建了东南tgv线、大西洋tgv线；意大利修建了罗马至佛罗伦萨。以日本为首的第一代高速铁路的建成，大力推动了沿线地区经济的均衡发展，促进了房地产、工业机械、钢铁等相关产业的发展，降低了交通运输对环境的影响程度，铁路市场份额大幅度回升，企业经济效益明显好转。
法国、德国、意大利、西班牙、比利时、荷兰、瑞典、英国等欧洲大部分发达国家，大规模修建该国或跨国界高速铁路，逐步形成了欧洲高速铁路网络。这次高速铁路的建设高潮，不仅仅是铁路提高内部企业效益的需要，更多的是国家能源、环境、交通政策的需要。
由于高铁通行速度快，其对电动窗户的开启和关闭要求速度快，实时性好。然而，在高铁电动窗户上经常发生夹手的事故，由此可见，现有的高铁电动窗户控制系统尚不够完善，仍有一定的上升空间。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种电动车窗自动关闭系统，能够在电平检测设备输出的电平总次数大于等于上限累计次数且接收到目标提取设备输出的手掌检测信号时，控制车窗控制电机以驱动车窗回退，并在接收到所述电平检测设备重新累计的电平总次数达到所述回退累计次数时，停止所述车窗控制电机的车窗控制操作。
根据本发明的一方面，提供了一种电动车窗自动关闭系统，所述系统包括定时设备、电动关窗按钮、车窗控制电机、霍尔传感设备以及电平检测设备，所述定时设备用于提供当前时间，所述电动关窗按钮与所述定时设备连接，用于检测用户按压所述电动关窗按钮的持续时间，所述电动关窗按钮当所述持续时间大于等于预设时间阈值时，发出自动关窗信号；
所述车窗控制电机与所述电动关窗按钮连接，用于在接收到所述自动关窗信号时，启动对车窗的自动关闭操作，所述霍尔传感设备设置在所述车窗控制电机附近，当所述车窗控制电机的n磁极经过所述霍尔传感设备，所述霍尔传感设备输出低电平，当所述车窗控制电机的s磁极经过所述霍尔传感设备，所述霍尔传感设备输出高电平，所述电平检测设备与所述霍尔传感设备连接，用于基于所述霍尔传感设备的输出确定车窗的当前位置。
更具体地，在所述电动车窗自动关闭系统中，所述系统还包括：tf存储卡，设置在车辆的前端仪表盘内，与所述电动关窗按钮连接，用于存储所述预设时间阈值；
其中，所述定时设备和所述电动关窗按钮都设置在车窗所在的车门门框内部；所述车窗控制电机、所述霍尔传感设备以及所述电平检测设备都设置在车辆的前端仪表盘内。
更具体地，在所述电动车窗自动关闭系统中：替换地，当所述车窗控制电机的n磁极经过所述霍尔传感设备，所述霍尔传感设备输出高电平，当所述车窗控制电机的s磁极经过所述霍尔传感设备，所述霍尔传感设备输出低电平。
更具体地，在所述电动车窗自动关闭系统中：所述电平检测设备基于所述霍尔传感设备的输出确定车窗的当前位置包括：所述电平检测设备在每次接收到所述自动关窗信号时，开始累计接收到的高电平的次数以作为高电平次数，同时累计接收到的低电平的次数以作为低电平次数，将所述高电平次数和所述低电平次数相加并输出电平总次数；
其中，所述电平检测设备还与所述电动关窗按钮连接，用于接收所述自动关窗信号。
更具体地，在所述电动车窗自动关闭系统中，还包括：
所述tf存储卡还用于存储上限累计次数和回退累计次数，所述上限累计次数为车窗上升到达窗框上限位置时所述电平检测设备输出的电平总次数，所述回退累计次数为车窗从所述窗框上限位置回退到窗框下限位置期间所述电平检测设备输出的电平总次数，其中，所述窗框上限位置为防夹触发位置，所述窗框下限位置为防夹安全位置，所述窗框下限位置位于所述窗框上限位置的下方，所述上限累计次数和所述回退累计次数都是基于车窗每次开关期间所述电平检测设备输出的历史数据统计获得；
高清摄像设备，设置在窗框顶部，朝向车窗方向进行拍摄以获得高清车窗图像；
二值化处理设备，与所述高清摄像设备连接，用于接收高清车窗图像，对所述高清车窗图像执行灰度化处理以获得灰度化图像，并对所述灰度化图像执行二值化处理以获得二值化图像；
开运算处理设备，与所述二值化处理设备连接，用于接收所述二值化图像，对所述二值化图像执行先图像腐蚀处理再图像膨胀处理以获得开运算图像；
闭运算处理设备，与所述开运算处理设备连接，用于接收所述开运算图像，对所述开运算图像执行先图像膨胀处理再图像腐蚀处理以获得闭运算图像；
信息提取设备，与所述闭运算处理设备连接，用于对所述闭运算图像进行目标检测，计算获取的各个目标的像素面积以及各个目标的景深，基于每一个目标的像素面积和所述闭运算图像的总像素面积确定每一个目标的面积占用百分比，基于每一个目标的面积占用百分比和景深确定每一个目标的实际面积；
目标提取设备，与所述信息提取设备连接，用于接收所述闭运算图像中各个目标的实际面积，将实际面积在预设手掌面积范围内的目标确定为手掌目标，并在确定到手掌目标时，发出手掌检测信号，否则，发出无手掌信号；
dsp处理芯片，分别与所述车窗控制电机、所述目标提取设备以及所述电平检测设备连接，用于在所述电平检测设备输出的电平总次数大于等于所述上限累计次数且接收到所述目标提取设备输出的手掌检测信号时，控制所述车窗控制电机以驱动车窗回退，并在接收到所述电平检测设备重新累计的电平总次数达到所述回退累计次数时，停止所述车窗控制电机的车窗控制操作；
其中，所述电平检测设备在车窗回退后将电平总次数清零，重新累计电平总次数。
更具体地，在所述电动车窗自动关闭系统中：所述电平检测设备在车窗不是完全打开状态下接收到所述自动关窗信号时，将电平总次数自加已有行程电平次数后输出；
其中，所述已有行程电平次数为车窗从完全打开状态上升到上述不是完全打开状态所对应位置时，所述电平检测设备输出的电平总次数。
更具体地，在所述电动车窗自动关闭系统中：所述已有行程电平次数是基于车窗每次开关期间所述电平检测设备输出的历史数据统计获得。
更具体地，在所述电动车窗自动关闭系统中：所述tf存储卡还与所述目标提取设备连接，用于存储所述预设手掌面积范围。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的电动车窗自动关闭系统的结构方框图。
附图标记：1定时设备；2电动关窗按钮；3车窗控制电机；4霍尔传感设备；5电平检测设备
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的电动车窗自动关闭系统的实施方案进行详细说明。
高铁具有载客量高、耗时少、安全性好、正点率高、舒适方便以及能耗较低等优点。还能够对对沿线地区经济发展起到了推进和均衡作用；促进了沿线城市经济发展和国土开发；沿线企业数量增加使国税和地税相应增加；节约能源和减少环境污染。同时能够带动沿线经济，沿线城市焕发新活力高铁对工业化和城镇化的发展起到了非常重要的促进作用，促使高铁沿线中心城市与卫星城镇选择重新“布局”，即以高铁中心城市辐射和带动周边城市同步发展。
然而，高铁的控制还需要进一步完善，例如高铁电动窗户的打开和关闭研究的较少，乘客操作不慎，很容易造成夹手等安全问题。这样，不仅影响了乘客出行的情绪，而且对高铁的经营方也造成了不利的影响。为了克服上述不足，本发明搭建了一种电动车窗自动关闭系统，能够解决上述技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的电动车窗自动关闭系统的结构方框图，所述系统包括定时设备、电动关窗按钮、车窗控制电机、霍尔传感设备以及电平检测设备，所述定时设备用于提供当前时间，所述电动关窗按钮与所述定时设备连接，用于检测用户按压所述电动关窗按钮的持续时间，所述电动关窗按钮当所述持续时间大于等于预设时间阈值时，发出自动关窗信号；
所述车窗控制电机与所述电动关窗按钮连接，用于在接收到所述自动关窗信号时，启动对车窗的自动关闭操作，所述霍尔传感设备设置在所述车窗控制电机附近，当所述车窗控制电机的n磁极经过所述霍尔传感设备，所述霍尔传感设备输出低电平，当所述车窗控制电机的s磁极经过所述霍尔传感设备，所述霍尔传感设备输出高电平，所述电平检测设备与所述霍尔传感设备连接，用于基于所述霍尔传感设备的输出确定车窗的当前位置。
接着，继续对本发明的电动车窗自动关闭系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述电动车窗自动关闭系统中，所述系统还包括：tf存储卡，设置在车辆的前端仪表盘内，与所述电动关窗按钮连接，用于存储所述预设时间阈值；
其中，所述定时设备和所述电动关窗按钮都设置在车窗所在的车门门框内部；所述车窗控制电机、所述霍尔传感设备以及所述电平检测设备都设置在车辆的前端仪表盘内。
在所述电动车窗自动关闭系统中：替换地，当所述车窗控制电机的n磁极经过所述霍尔传感设备，所述霍尔传感设备输出高电平，当所述车窗控制电机的s磁极经过所述霍尔传感设备，所述霍尔传感设备输出低电平。
在所述电动车窗自动关闭系统中：所述电平检测设备基于所述霍尔传感设备的输出确定车窗的当前位置包括：所述电平检测设备在每次接收到所述自动关窗信号时，开始累计接收到的高电平的次数以作为高电平次数，同时累计接收到的低电平的次数以作为低电平次数，将所述高电平次数和所述低电平次数相加并输出电平总次数；
其中，所述电平检测设备还与所述电动关窗按钮连接，用于接收所述自动关窗信号。
在所述电动车窗自动关闭系统中，还包括：
所述tf存储卡还用于存储上限累计次数和回退累计次数，所述上限累计次数为车窗上升到达窗框上限位置时所述电平检测设备输出的电平总次数，所述回退累计次数为车窗从所述窗框上限位置回退到窗框下限位置期间所述电平检测设备输出的电平总次数，其中，所述窗框上限位置为防夹触发位置，所述窗框下限位置为防夹安全位置，所述窗框下限位置位于所述窗框上限位置的下方，所述上限累计次数和所述回退累计次数都是基于车窗每次开关期间所述电平检测设备输出的历史数据统计获得；
高清摄像设备，设置在窗框顶部，朝向车窗方向进行拍摄以获得高清车窗图像；
二值化处理设备，与所述高清摄像设备连接，用于接收高清车窗图像，对所述高清车窗图像执行灰度化处理以获得灰度化图像，并对所述灰度化图像执行二值化处理以获得二值化图像；
开运算处理设备，与所述二值化处理设备连接，用于接收所述二值化图像，对所述二值化图像执行先图像腐蚀处理再图像膨胀处理以获得开运算图像；
闭运算处理设备，与所述开运算处理设备连接，用于接收所述开运算图像，对所述开运算图像执行先图像膨胀处理再图像腐蚀处理以获得闭运算图像；
信息提取设备，与所述闭运算处理设备连接，用于对所述闭运算图像进行目标检测，计算获取的各个目标的像素面积以及各个目标的景深，基于每一个目标的像素面积和所述闭运算图像的总像素面积确定每一个目标的面积占用百分比，基于每一个目标的面积占用百分比和景深确定每一个目标的实际面积；
目标提取设备，与所述信息提取设备连接，用于接收所述闭运算图像中各个目标的实际面积，将实际面积在预设手掌面积范围内的目标确定为手掌目标，并在确定到手掌目标时，发出手掌检测信号，否则，发出无手掌信号；
dsp处理芯片，分别与所述车窗控制电机、所述目标提取设备以及所述电平检测设备连接，用于在所述电平检测设备输出的电平总次数大于等于所述上限累计次数且接收到所述目标提取设备输出的手掌检测信号时，控制所述车窗控制电机以驱动车窗回退，并在接收到所述电平检测设备重新累计的电平总次数达到所述回退累计次数时，停止所述车窗控制电机的车窗控制操作；
其中，所述电平检测设备在车窗回退后将电平总次数清零，重新累计电平总次数。
在所述电动车窗自动关闭系统中：所述电平检测设备在车窗不是完全打开状态下接收到所述自动关窗信号时，将电平总次数自加已有行程电平次数后输出；
其中，所述已有行程电平次数为车窗从完全打开状态上升到上述不是完全打开状态所对应位置时，所述电平检测设备输出的电平总次数。
在所述电动车窗自动关闭系统中：所述已有行程电平次数是基于车窗每次开关期间所述电平检测设备输出的历史数据统计获得。
在所述电动车窗自动关闭系统中：所述tf存储卡还与所述目标提取设备连接，用于存储所述预设手掌面积范围。
另外，dsp芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的dsp指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。
根据数字信号处理的要求，dsp芯片一般具有如下的一些主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。(3)片内具有快速ram，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。(5)快速的中断处理和硬件i/o支持。(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。(7)可以并行执行多个操作。(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
根据dsp芯片工作的数据格式来分类的。数据以定点格式工作的dsp芯片称为定点dsp芯片，如ti公司的tms320c1x/c2x、tms320c2xx/c5x、tms320c54x/c62xx系列，ad公司的adsp21xx系列，at&t公司的dsp16/16a，motolora公司的mc56000等。以浮点格式工作的称为浮点dsp芯片，如ti公司的tms320c3x/c4x/c8x，ad公司的adsp21xxx系列，at&t公司的dsp32/32c，motolora公司的mc96002等。
不同浮点dsp芯片所采用的浮点格式不完全一样，有的dsp芯片采用自定义的浮点格式，如tms320c3x，而有的dsp芯片则采用ieee的标准浮点格式，如motorola公司的mc96002、fujitsu公司的mb86232和zoran公司的zr35325等。
采用本发明的电动车窗自动关闭系统，针对现有技术中高铁电动车窗危险性较高的技术问题，通过改造现有的高铁电动车窗，将定时设备、电动关窗按钮、车窗控制电机、霍尔传感设备、电平检测设备以及多个定制的、有针对性的图像处理设备集成到高铁电动车窗上，从而能够检测到危险状况并进行相应应对，从而降低高铁电动车窗的危险性。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。