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1、(10)申请公布号 CN 102941830 A(43)申请公布日 2013.02.27CN102941830A*CN102941830A*(21)申请号 201210472304.9(22)申请日 2012.11.20B60R 16/02(2006.01)(71)申请人北京航空航天大学地址 100191 北京市海淀区学院路37号(72)发明人王建 王岩岩 李红云 刘学江赵云波(74)专利代理机构北京慧泉知识产权代理有限公司 11232代理人王顺荣 唐爱华(54) 发明名称一种安全可靠的防夹方法(57) 摘要一种安全可靠的防夹方法，包括（1）电流阈值判断法：若电机电流值大于设定的电流阈值，则认。
2、为车窗上升遇障碍，停止上升；定义一个变量I0，若电流值在阈值范围内，则I0=1，否则I0=0；（2）运行时间判断法：累计电机连续运行时间，正常情况下，电机从底部上升到顶部，需要3-4s，若累计电机连续运行时间超过10s，则认为车窗上升遇障碍，车窗停止；定义一个变量T0，若T0小于等于15s，则T0=1，否则T0=0；（3）电流值积分法：对电机电流值进行连续积分，若积分结果大于电流积分阈值，则认为车窗上升遇障碍，车窗停止；定义一个变量M0，若积分值在积分阈值范围内，则M0=1，否则M0=0。若以上三种方法返回的变量值均为1，则车窗正常运行，若其中任意一个为0，则车窗停止。(51)Int.Cl.权。
3、利要求书2页 说明书5页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 2 页1/2页21.一种安全可靠的防夹方法，其特征在于：该方法具体包括以下三个方面：一、电流阈值判断法：实时采样电机电流值，若电机电流值大于设定的电流阈值，则认为车窗上升遇障碍，停止上升；定义一个变量I0，若电机电流值在电流阈值范围内，则I0=1，否则I0=0；该电流阈值判断法的实施步骤为：电流阈值判断法共定义以下两个变量，分别为：I为电机实时电流值；Ith为电流阈值判断法的电流阈值；步骤一：采集电机电流值；步骤二：若电机电流值大于电流阈值，则转去步骤三；若电机电。
4、流值小于等于电流阈值，转去步骤一；步骤三：发出电机停止运转信号；二、运行时间判断法：累计电机连续运行时间，正常情况下，电机从底部上升到顶部，大概需要3-4s钟，因此若累计电机连续运行时间超过10s钟，则认为车窗上升遇障碍，车窗停止；定义一个变量T0，若T0小于等于15s，则T0=1，否则T0=0；该运行时间判断法的实施步骤为：步骤一：定义变量Motor_RealDir，若电机正转Motor_RealDir=2，若电机反转Motor_RealDir=1，若电机停止Motor_RealDir=0；定义变量T为电机单次运行时间值；步骤二：读取Motor_RealDir，若Motor_RealDir=。
5、0，则转去步骤一，若Motor_RealDir0，则转去步骤三；步骤三：若Motor_RealDir=1，定时器1开始计时，定时器2停止计时且计时器归零，转去步骤四；若Motor_RealDir=2，定时器2开始计时，定时器1停止计时其计时器归零，转去步骤五；步骤四：判断定时器1累计时间是否小于15s，若是，则T0=1转去步骤二，若否，则转去步骤六；步骤五：判断定时器2累计时间是否小于15s，若是，则T0=1转去步骤二，若否，则转去步骤六；步骤六：T0=0；三、电流值积分法：对电机电流值进行连续积分，若积分结果大于电流积分阈值，则认为车窗上升遇障碍，车窗停止；定义一个变量M0，若积分值在电流积。
6、分阈值范围内，则M0=1，否则M0=0；该电流值积分法的实施步骤为：电流积分法积分阈值的设定方式：车窗无障碍从底运行到顶的时间，T2=0.5T1，为车窗到顶的保持时间，电流值积分法采用对电流连续区间积分求和的计算方式，计算在（T1+T2）时间内，N个连续小T时间内的电流积分和；单一的T时间内的电流积分面积Mt为：积分阈值Mth设定公式如下式，其中2.0是一个比例因子，即通过100次无障碍上升实验确定的均值：权 利 要 求 书CN 102941830 A2/2页3电流值积分法使用过程中有以下两个变量：M为电机电流当前积分值；Mth为电流值积分法的阈值；步骤一：初始化参数，转去步骤二；步骤二：检测。
7、电机是否运行，若是，转去步骤三，若否，积分值M归零，继续步骤二；步骤三：启用积分算法，也即转去步骤四；步骤四：判断M是否大于Mth，若是，则转去步骤五；若否，则M0=1转去步骤二；步骤五：M0=0，积分值M归零。权 利 要 求 书CN 102941830 A1/5页4一种安全可靠的防夹方法技术领域0001 本发涉及一种安全可靠的防夹方法，尤其涉及一种基于电机电流的绝对防夹方法，属于汽车车身安全和智能车窗及控制技术领域。背景技术0002 电动车窗自出现以来引起多起夹死夹伤事故，因此防夹保护被提出。已有的防夹方法主要是在不增加硬件设备这个角度出发，通过方法的稳定性来保证防夹的实现过程，因此其方法主。
8、要有以下两种：0003 一种是基于电机纹波的方法，纹波只是利用了电机的一般特性，不需要额外增加传感器，但是纹波的测量存在一定的难度，纹波检测方法的稳定程度会直接对防夹方法的最终执行产生一定的影响；0004 第二种就是基于电机电流的防夹方法，电机电流非常容易通过单片机的AD转换获得，但是基于电流的防夹容易因为启动，颠簸等路况影响防夹方法的执行。0005 因此常用的以上两种方法应用起来或多或少都存在一定的问题。本发明采用基于电机电流的防夹方法，通过对电机电流，电机运转时间等的多重处理来实现防夹，该方法稳定性高。发明内容0006 本发明一种安全可靠的防夹方法，具体包括以下三个方面：0007 （1）电。
9、流阈值判断法：实时采样电机电流，若电机电流大于设定的电流阈值，则认为车窗上升遇障碍，停止上升；定义一个变量I0，若电流在阈值范围内，则I0=1，否则I0=0；0008 （2）运行时间判断法：累计电机连续运行时间，正常情况下，电机从底部上升到顶部，大概需要3-4s钟，因此若累计电机连续运行时间超过10s钟，则认为车窗上升遇障碍，车窗停止；定义一个变量T0，若T0小于等于15s，则T0=1，否则T0=0；0009 （3）电流值积分法：对电机电流值进行连续积分，若积分结果大于电流积分阈值，则认为车窗上升遇障碍，车窗停止；定义一个变量M0，若积分值在积分阈值范围内，则M0=1，否则M0=0。0010 。
10、一种安全可靠的防夹方法的实现过程为：0011 防夹是否执行，决定于程序定义的变量TEST，TEST为检测防夹是否有效定义的变量，其值为I0M0T0；其中I0是检测电流阈值法是否有效的变量，也即电机运行之后，程序启动，通过电流阈值法设定电流阈值Ith，程序实时检测电机电流值/，若IIth，则I0=1，否则I0=0；M0是检测电流值积分法是否有效的变量，也即电机运行之后，程序累计电机不间断运行过程中的电流积分值，若此实时积分值M小于积分法确定的积分阈值Mth，也即MMth，则M0=1，否则M0=0；T0是检测运行时间判断法是否有效的变量，也即电机运行之后，程序累计电机单次运行时间T，若T15，则T。
11、0=1，否则T0=0。0012 而防夹是否执行就取决于与TEST相关的三个变量I0、M0、T0，若三个变量取值均为说 明 书CN 102941830 A2/5页51，则电机运转，车窗正常升降，若三个变量中任何一个为0，则电机停止运行，车窗停止。0013 一、电流阈值判断法的实施步骤为：0014 电流阈值判断法共定义以下两个变量，分别为：0015 I为电机实时电流值；0016 Ith为电流阈值判断法的电流阈值；0017 步骤一：采集电机电流值；0018 步骤二：若电机电流值大于电流阈值，则转去步骤三；若电机电流值小于等于电流阈值，转去步骤一；0019 步骤三：发出电机停止运转信号。0020 二、。
12、运行时间判断法的实施步骤为：0021 步骤一：定义变量Motor_RealDir，若电机正转Motor_RealDir=2，若电机反转Motor_RealDir=1，若电机停止Motor_RealDir=0；定义变量T为电机单次运行时间值；0022 步骤二：读取Motor_RealDir，若Motor_RealDir=0，则转去步骤一，若Motor_RealDir0，则转去步骤三；0023 步骤三：若Motor_RealDir=1，定时器1开始计时，定时器2停止计时且计时器归零，转去步骤四；若Motor_RealDir=2，定时器2开始计时，定时器1停止计时其计时器归零，转去步骤五；0024 。
13、步骤四：判断定时器1累计时间是否小于15s，若是，则T0=1转去步骤二，若否，则转去步骤六；0025 步骤五：判断定时器2累计时间是否小于15s，若是，则T0=1转去步骤二，若否，则转去步骤六；0026 步骤六：T0=0。0027 三、电流值积分法的实施步骤为：0028 电流值积分法积分阈值的设定方式：0029 以图3为例，图中T1为车窗无障碍从底运行到顶的时间，T2=0.5T1，为车窗到顶的保持时间。电流值积分法采用对电流连续区间积分求和的计算方式，计算在（T1+T2）时间内，N个连续小T时间内的电流积分和。单一的T时间内的电流积分面积Mt为：0030 0031 积分阈值Mth设定公式如下式。
14、（其中2.0是一个比例因子），也即通过100次无障碍上升实验确定的均值：0032 0033 电流值积分法使用过程中有以下两个变量：0034 M为电机电流当前的积分值；0035 Mth为电流值积分法的阈值；0036 实施步骤：0037 步骤一：初始化参数，转去步骤二；说 明 书CN 102941830 A3/5页60038 步骤二：检测电机是否运行，若是，转去步骤三，若否，积分值M归零，继续步骤二；0039 步骤三：启用积分算法，也即转去步骤四；0040 步骤四：判断M是否大于Mth，若是，则转去步骤五；若否，则M0=1转去步骤二；0041 步骤五：M0=0，积分值M归零。0042 本发明的优点。
15、与积极效果在于：0043 （1）采用电流法来实现车窗防夹，无需增加传感器，只需要利用单片机的AD采样功能即可实时获得电流值，准确性高，实时性好，操作方便；0044 （2）通过电流阈值，时间控制，积分阈值三种判断方式来实现防夹，确保车窗遇障碍后能被及时检测出来，是一种安全可靠的的防夹方法，安全性比普通仅采用电流阈值的防夹方法好；0045 （3）电流积分阈值法与时间控制能有效防止电路板产生过热等现象。附图说明0046 图1为本发明防夹方法的流程图；0047 图2运行时间判断法流程示意图；0048 图3为车窗电机从底无障碍运行到顶的电机电流变化曲线；0049 图中符号说明如下：0050 I为电机实时。
16、电流值；0051 Ith为电流阈值判断法的电流阈值；0052 I0为电流阈值判断法定义的一个变量，若电流在阈值范围内，则I0=1，否则I0=0；0053 M为电机电流当前积分值；0054 Mth为电流积分法的阈值；0055 M0为电流积分法定义的一个变量，若积分值在积分阈值范围内，则M0=1，否则M0=0；0056 T为电机单次运行时间值；0057 T0为运行时间判断法定义的一个变量，若T0小于等于15s，则T0=1，否则T0=0；0058 TEST为检测防夹是否有效定义的变量，其值为I0M0T0；0059 Motor_RealDir为电机运行方向变量，若停止，Motor_RealDir=0；。
17、若正转，Motor_RealDir=1；若反转，Motor_RealDir=2；0060 T1为车窗无障碍从底运行到顶的运行时间；0061 T2为电流积分法在确定积分阈值时设定的车窗遇堵电机运行的保持时间，其值为T1的二分之一。具体实施方式0062 见图1，本发明一种安全可靠的防夹方法，具体包括以下三个方面：0063 （1）电流阈值判断法：实时采样电机电流，若电机电流大于设定的电流阈值，则认为车窗上升遇障碍，停止上升；定义一个变量I0，若电流在阈值范围内，则I0=1，否则I0=0；0064 （2）运行时间判断法：累计电机连续运行时间，正常情况下，电机从底部上升到顶说 明 书CN 1029418。
18、30 A4/5页7部，大概需要3-4s钟，因此若累计电机连续运行时间超过10s钟，则认为车窗上升遇障碍，车窗停止；定义一个变量T0，若T0小于等于15s，则T0=1，否则T0=0；0065 （3）电流值积分法：对电机电流值进行连续积分，若积分结果大于电流积分阈值，则认为车窗上升遇障碍，车窗停止；定义一个变量M0，若积分值在积分阈值范围内，则M0=1，否则M0=0。0066 一种安全可靠的防夹方法的实现过程为：0067 防夹是否执行，决定于程序定义的变量TEST，TEST为检测防夹是否有效定义的变量，其值为I0M0T0；其中I0是检测电流阈值法是否有效的变量，也即电机运行之后，程序启动，通过电流。
19、阈值法设定电流阈值Ith，程序实时检测电机电流值I，若IIth，则I0=1，否则I0=0；M0是检测电流值积分法是否有效的变量，也即电机运行之后，程序累计电机不间断运行过程中的电流积分值，若此实时积分值M小于积分法确定的积分阈值Mth，也即MMth，则M0=1，否则M0=0；T0是检测运行时间判断法是否有效的变量，也即电机运行之后，程序累计电机单次运行时间T，若T15，则T0=1，否则T0=0。0068 而防夹是否执行就取决于与TEST相关的三个变量I0、M0、T0，若三个变量取值均为1，则电机运转，车窗正常升降，若三个变量中任何一个为0，则电机停止运行，车窗停止。0069 一、电流阈值判断法。
20、的实施步骤为：0070 电流阈值判断法共定义以下两个变量，分别为：0071 I为电机实时电流值；0072 Ith为电流阈值判断法的电流阈值；0073 步骤一：采集电机电流值；0074 步骤二：若电机电流值大于电流阈值，则转去步骤三；若电机电流值小于等于电流阈值，转去步骤一；0075 步骤三：发出电机停止运转信号。0076 二、运行时间判断法的实施步骤为：0077 步骤一：定义变量Motor_RealDir，若电机正转Motor_RealDir=2，若电机反转Motor_RealDir=1，若电机停止Motor_RealDir=0；定义变量T为电机单次运行时间值；0078 步骤二：读取Motor。
21、_RealDir，若Motor_RealDir=0，则转去步骤一，若Motor_RealDir0，则转去步骤三；0079 步骤三：若Motor_RealDir=1，定时器1开始计时，定时器2停止计时且计时器归零，转去步骤四；若Motor_RealDir=2，定时器2开始计时，定时器1停止计时其计时器归零，转去步骤五；0080 步骤四：判断定时器1累计时间是否小于15s，若是，则T0=1转去步骤二，若否，则转去步骤六；0081 步骤五：判断定时器2累计时间是否小于15s，若是，则T0=1转去步骤二，若否，则转去步骤六；0082 步骤六：T0=0。0083 三、电流值积分法的实施步骤为：0084 。
22、电流值积分法积分阈值的设定方式：0085 以图3为例，图中T1为车窗无障碍从底运行到顶的时间，T2=0.5T1，为车窗到顶的说 明 书CN 102941830 A5/5页8保持时间。积分法采用对电流连续区间积分求和的计算方式，计算在（T1+T2）时间内，N个连续小T时间内的电流积分和。单一的T时间内的电流积分面积Mt为：0086 0087 积分阈值Mth设定公式如下式（其中2.0是一个比例因子），也即通过100次无障碍上升实验确定的均值：0088 0089 电流值积分法使用过程中有以下三个变量：0090 M为电机电流当前积分值；0091 Mth为电流积分法的阈值；0092 实施步骤：0093 步骤一：初始化参数，转去步骤二；0094 步骤二：检测电机是否运行，若是，转去步骤三，若否，积分值M归零，继续步骤二；0095 步骤三：启用积分算法，也即转去步骤四；0096 步骤四：判断M是否大于Mth，若是，则转去步骤五；若否，则M0=1转去步骤二；0097 步骤五：M0=0，积分值M归零。0098 图2为运行时间判断法流程示意图。说 明 书CN 102941830 A1/2页9图1说 明 书 附 图CN 102941830 A2/2页10图2图3说 明 书 附 图CN 102941830 A10。