汽车天窗控制装置.pdf

本发明提供了一种汽车天窗控制装置，属于电子技术领域。它解决了现有汽车天窗控制装置在控制天窗时功能单一、控制精度差等问题。本汽车天窗控制装置，它包括一个微控制器，所述的微控制器上连接有为整个装置供电的电源、用于操作的按键和发送开启与关闭信号的启动开关，在微控制器上还连接有驱动电路，所述的驱动电路的输出端与电机相连，电机上还连接有用于检测电机运行状态的传感器，所述的传感器的输出端连接到微控制器上。本汽车天窗控制装置采用霍尔脉冲计数和电机电流检测双重控制方式来进行控制，因此具有功能齐全、控制精度高、性能可靠，延长了电机的使用寿命。

1.  一种汽车天窗控制装置，它包括一个微控制器，所述的微控制器上连接有为整个装置供电的电源、用于操作的按键和发送开启与关闭信号的启动开关，其特征在于，在微控制器上还连接有驱动电路，所述的驱动电路的输出端与电机相连，电机上还连接有用于检测电机运行状态的传感器，所述的传感器的输出端连接到微控制器上。

2.  根据权利要求1所述的汽车天窗控制装置，其特征在于，在电机上和微控制器之间还连接有电流检测电路，所述的电流检测电路对电机的电流大小信号进行检测。

3.  根据权利要求1所述的汽车天窗控制装置，其特征在于，所述的传感器为霍尔传感器。

4.  根据权利要求1或2或3所述的自动切卷机的收卷机构，其特征在于，所述的微控制器上还连接有用于异常报警的故障报警器。

5.  根据权利要求4所述的自动切卷机的收卷机构，其特征在于，所述的故障报警器为发音报警。

汽车天窗控制装置
技术领域
本发明属于电子技术领域，涉及一种控制装置，特别是一种汽车天窗控制装置。
背景技术
随着汽车工业的不断发展，各类汽车上都配置有自动天窗，传统天窗控制系统一般采用机械装置作为天窗的开关限位，在天窗关闭和开启到最大开启位时，均采用电机堵转时产生的过流来判断天窗是否运行到位，即撞击天窗的机械机构。用这种控制方式其缺点有：1、功能单一，控制精度差，故障率高；2、在每次关窗或开窗时电机都会堵转产生过流，缩短了电机使用寿命，同时机械结构也受到损伤，降低了天窗的可靠性和使用寿命；3、极易发生短路或开路现象；当发生短路现象时，就会造成烧毁电机或损坏机械部件等事故。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，而提供一种控制精度高、性能可靠、抗干扰能力强、功能齐全的汽车天窗控制装置。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车天窗控制装置，它包括一个微控制器，所述的微控制器上连接有为整个装置供电的电源、用于操作的按键和发送开启与关闭信号的启动开关，其特征在于，在微控制器上还连接有驱动电路，所述的驱动电路的输出端与电机相连，电机上还连接有用于检测电机运行状态的传感器，所述的传感器的输出端连接到微控制器上。
本汽车天窗控制装置对天窗进行操作控制时，电源为整个装置进行供电，汽车钥匙插入后通过启动开关产生开启信号，开启信号输入到微控制器上，开启整个装置。当有按键按下后控制信号输入到微控制器上进行处理后，再把控制信号传送到驱动电路中，通过驱动电路可控制电机开启或者停止，从而达到多种方式微调天窗的位置，传感器用于检测电机运行状态，判断车窗所处位置，并将检测到的信号送入微处理器进行计数和鉴别处理，控制天窗的开启和关闭。
在上述的汽车天窗控制器中，在电机上和微控制器之间还连接有电流检测电路，所述的电流检测电路对电机的电流大小信号进行检测。在每次开窗和关窗时遇到障碍物或发生卡阻现象时，如阻力超过规定值，天窗发生堵转时通过电流检测电路对电机电流大小进行检测，当检测到过流信号时，将其传入到微控制器中，再通过微处理器控制驱动电路驱动电机，使天窗停止并自动返回，避免意外伤害或损伤。
在上述的汽车天窗控制器中，所述的传感器为霍尔传感器。为了控制天窗的开启和关闭，在电机上安装霍尔传感器，计算电机的转数，即霍尔传感器的脉冲数，当电机启动时，霍尔传感器检测到脉冲信号，当电机停转时霍尔传感器输出不变的高电位或低电位，再把得到的信号输入到微控制器中处理，从而控制天窗开启或关闭。
在上述的汽车天窗控制器中，所述的微控制器上还连接有用于异常报警的故障报警器。
在上述的汽车天窗控制器中，所述的故障报警器为发音报警。
当天窗在运行过程或者控制装置及外围线路出现异常时，能自检发声报警并启动保护功能。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、由于采用霍尔脉冲计数和电机电流检测双重控制方式来进行控制，依靠先进的软件算法来定位天窗，保证了天窗在关闭和开启时均不撞到两边机械机构，天窗长时间运行不会产生积累误差。避免了电机过流时的电流冲击，延长了电机使寿命，同时避免了机械撞击，延长了机械寿命。
2、本汽车天窗控制装置具有控制精度高，天窗在运行过程中如遇障碍物，天窗会自动返回，从而避免意外伤害或损伤，防夹灵敏度高，具备多种功能控制方式和完善保护及故障自检，性能可靠、抗干扰能力强等优点。
附图说明
附图是本汽车天窗控制装置的方框图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图所示，本汽车天窗控制装置采用霍尔脉冲计数和电机电流检测双重控制方式对天窗进行控制，用先进的软件算法来定位天窗，包括微控制器、按键、启动开关、电源、故障报警器、传感器、驱动电路、电机及电流检测电路等。
具体来说，微控制器上连接有为整个装置供电的电源、用于操作的按键和发送开启与关闭信号的启动开关，通过启动开关产生开启信号，开启信号输入到微控制器上，开启整个装置。微控制器上还连接有驱动电路，驱动电路的输出端与电机相连，当按键控制信号输入到微控制器上进行处理后，再把控制信号传送到驱动电路中，通过驱动电路可控制电机开启或者停止，从而达到多种方式微调天窗的位置。电机上还连接有用于检测电机运行状态的传感器，传感器的输出端连接到微控制器上，其中所用的传感器为霍尔传感器，计算电机的转数，即霍尔传感器的脉冲数，霍尔传感器通过检测脉冲信号，检测电机运行状态，判断车窗所处位置，并将检测到的信号送入微处理器进行计数和鉴别处理，控制天窗的开启和关闭。在电机上和微控制器之间还连接有电流检测电路，电流检测电路对电机的电流大小信号进行检测。
当每次开启和关闭时如遇到障碍物或发生卡阻现象时，当阻力超过规定值，在不同的区间微控制器控制电机进行相应的动作。具体如下：(1)天窗在开启过程中，如遇到障碍物或发生卡阻时通过电流检测电路对电机电流进行检测，如果电流超过规定值，则停止运行。(2)在天窗关闭过程中，在不同的区间进行不同的电流检测，在防来区间如果电流检测电路检测到的电流超过规定值，微控制器将控制电机开启天窗到最大开度。然后停止，避免意外伤害或损伤。在堵转区间如果电流检测电路检测到的电流超过规定值，微控制器控制天窗停止，堵转电流大于防夹电流。(3)关闭启动开关：天窗在关闭过程中，如果电流检测电路检测到的电流超过规定值，微控制器将控制天窗开启到最大位后又自动进行关闭动作，如此反复启动三次，如果第4次仍然阻挡，则停止运行，防止电机过热烧坏，这时按键无效，直到打开启动开关。
微控制器上还连接有用于异常报警的故障报警器，故障报警器为发音报警，当天窗在运行过程或者控制装置及外围线路出现异常时，能自检发声报警并启动保护功能。异常报警类型如下：天窗运行过程中当电流检测电路检测到过流或欠流时，把检测到的信号输入到微控制器上，控制电机使其停止运行，报警器嘀1声报警；当电机开路、空载，电线或插接件接触不良，微处理器控制驱动电路开路或不工作，报警器嘀6声报警；按键短路报警，当检测到按键异常，报警器嘀4声报警，然后控制电机关闭天窗到全关位后停止运行，按键正常时天窗才能正常工作；检测到欠压时电机停止工作，当有按键按下时，报警器嘀2声报警；检测到欠压时电机停止工作，当有按键按下时，报警器嘀3声报警；天窗在运行过程检测到传感器异常时，微控制器控制电机将天窗关到全闭位，报警器嘀5声报警。
通过按键控制本装置具备多种功能的控制方式，控制方式一：短按，当按按键时间小于0.5秒为短按，可以通过控制装置微调天窗位置。当天窗处于关闭状态时，短按一下按键，微控制器控制电机使天窗将开启到最小开度；关窗时，当传感器检测到天窗关到最大上升点时，微控制器控制电机使天窗自动关闭，关闭过程中按键无效；长按：当按按键时间大于0.5秒为长按，天窗处于全闭位状态时，长按按键微控制器控制电机使电机将开启到最大上掀位，然后停止，直到再次有按键按下。在关窗过程中，电机带动天窗运行到最大掀位时，天窗将自动关闭到全闭位，此时按键无效；其它状态长按时天窗处于自动运行状态，这时如有按键按下，天窗停止运行。
当汽车钥匙插入后，打开启动开关，微处理器自动检测按键是否异常，如有异常通过报警器提示，如按键正常，先通过微处理器判断天窗是否处于全闭状态。如不是，微处理器控制驱动电路开启电机，把天窗运行到全开位。
当汽车钥匙关闭后，关闭启动开关，按键无效，如果5-10秒内启动开关又重新打开，则控制装置正常工作，如果5-10秒内启动开关没有开启，则微控制器自动检测天窗是否处于全闭状态，如果不是，则立即开启电机关闭天窗以保护汽车安全。
电机带动天窗运行开或关的过程中，微控制器记录霍尔传感器的脉冲个数，用来判定天窗位置，当天窗运行到规定位置时关闭电机，因此可确保天窗关闭的严密性。
本汽车天窗控制装置中内置看门狗技术，防止CPU死机，提高控制器可靠性。