防夹车窗系统.pdf

上传人:a3 文档编号:591837 上传时间:2018-02-24 格式:PDF 页数:21 大小:614.68KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201110419427.1

申请日:

2011.12.15

公开号:

CN103161379A

公开日:

2013.06.19

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E05F 15/20申请公布日:20130619|||实质审查的生效IPC(主分类):E05F 15/20申请日:20111215|||公开

IPC分类号:

E05F15/20; E05F15/16; B60J1/00

主分类号:

E05F15/20

申请人:

华创车电技术中心股份有限公司

发明人:

李雪庭

地址:

中国台湾台北市

优先权:

专利代理机构:

中原信达知识产权代理有限责任公司 11219

代理人:

陈肖梅;谢丽娜

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明涉及一种防夹车窗系统,包括一具有一编码器的升降马达、一位于一可移动区域的车窗玻璃、一根据一位置讯号及一脉波取样次数控制升降马达动作的微控制器及一提供升降马达正转或反转电力的继电单元。使得车窗玻璃位置在可移动区域的一防夹区域内,且微控制器判断车窗玻璃上有一物体时,微控制器控制升降马达反转,以防止车窗玻璃夹到此物体。

权利要求书

权利要求书

一种防夹车窗系统,其特征在于,包括:
一升降马达,具有一编码器,该编码器包含一前接点及一后接点,以据此产生一前接点讯号及一后接点讯号;
一车窗玻璃,连接该升降马达,且位于一可移动区域,以让该车窗玻璃在该可移动区域向上或向下移动,当该升降马达为正转,该车窗玻璃位置向上移动,而当该升降马达为反转,该车窗玻璃位置向下移动,且该可移动区域具有一防夹区域;
一微控制器,接收该前接点讯号及该后接点讯号,以侦测该升降马达为正转或反转,并每隔一取样时间产生代表该车窗玻璃位置的一位置讯号以及通过该车窗玻璃位置的一脉波取样次数,以于该防夹区域内判断该车窗玻璃上是否有一物体,并产生一正转讯号及一反转讯号;以及
一继电单元,耦接一启动电力,以提供该微控制器电力,并通过该微控制器供应该升降马达电力,且该继电单元接收该正转讯号及该反转讯号,以据此切换该升降马达的一电流方向,以控制该升降马达为正转或反转;
其中,在该防夹区域内,当该升降马达正转以及该脉波取样次数大于一绝对防夹次数时,该微控制器控制该升降马达反转;或该升降马达正转以及该位置讯号与连续的该前一位置讯号的该脉波取样次数差值大于一相对防夹次数时,该微控制器控制该升降马达反转。
如权利要求1所述的防夹车窗系统,其中,该微控制器,包含:
一译码单元,接收该前接点讯号及该后接点讯号,以每隔该取样时间产生一译码讯息;
一处理单元,接收该译码讯息,以根据该译码讯息,产生该位置讯号,并计算该译码讯息的重复次数,产生该脉波取样次数,以与该绝对防夹次数比较;
一动作单元,接收该位置讯号及该脉波取样次数,并据此产生该正转讯号及该反转讯号,以操控该升降马达动作;
一开关单元,接收一向上讯号、一向下讯号、一自动上讯号及一自动下讯号,以每隔该取样时间产生一方向控制讯号至该动作单元,且该动作单元根据方向控制讯号产生该正转讯号及该反转讯号,以操控该升降马达动作;
一稽核单元,接收该译码讯息、该位置讯号及该脉波取样次数,以据此产生一异常讯号;以及
一计时单元,用以侦测该译码单元、该处理单元、该动作单元、该稽核单元及该开关单元是否有在运作。
如权利要求2所述的防夹车窗系统,其中,该动作单元具有一对照表,以根据该位置讯号调整该绝对防夹次数。
如权利要求3所述的防夹车窗系统,其中,该对照表根据该升降马达电力、该车窗玻璃向下移动时所受到的阻力及一对应该车窗玻璃位置的防夹力道来制成。
如权利要求4所述的防夹车窗系统,其中,当该车窗玻璃向下移动时,该动作单元根据该升降马达电力、该车窗玻璃移动时所受到的阻力及该防夹力道来修正该对照表。
如权利要求1所述的防夹车窗系统,其中,该继电单元,包含:
一稳压单元,用以稳定该启动电力的电压;
一正转继电器,耦接该稳压单元,并根据该正转讯号,来控制该正转继电器连接该启动电力或接地;以及
一反转继电器,耦接该稳压单元,并根据该反转讯号,来控制该反转继电器连接该启动电力或接地;
其中,该正转继电器及该反转继电器不会同时连接该启动电力或接地,以控制该车窗玻璃向上或向下移动。
如权利要求1所述的防夹车窗系统,其中,该可移动区域的该防夹区域,根据该位置讯号以一预定比例取得该防夹区域的区域位置,其中,该车窗玻璃全开为位于该可移动区域0%的区域位置,且该车窗玻璃全关为位于该可移动区域100%的区域位置。
如权利要求7所述的防夹车窗系统,其中,该可移动区域的该防夹区域,位于该可移动区域38%以上的区域位置。
如权利要求8所述的防夹车窗系统,其中,该可移动区域更具有一无防夹区域,位于该可移动区域0%至不超过38%的区域位置。
如权利要求9所述的防夹车窗系统,其中,该可移动区域更具有一加压区域,位于该可移动区域100%之下一短距离单位的区域位置。
如权利要求10所述的防夹车窗系统,其中,该加压区域的该升降马达正转速度大于该无防夹区域及该防夹区域的该升降马达正转速度。
如权利要求7所述的防夹车窗系统,其中,当该车窗玻璃位置降至该可移动区域0%的区域位置,该位置讯号被归零以重新设定。
如权利要求2所述的防夹车窗系统,其中,该译码单元于该升降马达启动后一启动等待时间未收到该前接点讯号及该后接点讯号,该稽核单元产生一紧急停止讯号至该继电单元,以停止该升降马达动作。
如权利要求2所述的防夹车窗系统,其中,当该升降马达停止动作后一停止等待时间,该微控制器将该位置讯号纪录至该动作单元的一暂存元件,并于该启动电力下一次提供电力至该微控制器时,读出该位置讯号。
如权利要求10所述的防夹车窗系统,其中,当该位置讯号为负数、该位置讯号与该升降马达动作不符、该译码讯息产生错误数值或该脉波取样次数低于代表该升降马达转速过快的一马达取样次数时,该稽核单元产生该异常讯号至该动作单元,并于该无防夹区域内、该防夹区域内及该加压区域内判断该车窗玻璃上是否有一物体。
如权利要求10所述的防夹车窗系统,其中,当该位置讯号被归零且该车窗玻璃全关,该短距离单位被重新设定。
如权利要求1所述的防夹车窗系统,其中,该前接点讯号及该后接点讯号之间的相位差为90度。

说明书

防夹车窗系统
技术领域
本发明涉及一种车窗系统,尤指一种防夹车窗系统。
背景技术
现今的车辆大多采用电动车窗,以按压升降开关来操控升降马达的上移及下移,进而带动车窗玻璃的移动。然而,在此种方便控制车窗的条件下,倘若车窗上有一物体且车窗被持续控制上移,很容易因使用者的不注意,使车窗的可上移范围越来越小而夹到此物体。又若此物体为小孩的头或手时,更会造成无法挽回的危险。因此,电动车窗需要防夹装置来避免危险的发生。
此外,目前的防夹装置大都根据一些传感器,如红外线、超声波、激光感应来达到自动防夹的功能,但因传感器价格昂贵,将使得成本相对提高,无法普及。
本发明提出一种防夹车窗系统,仅利用升降马达向上移动及向下移动时的状况来进行车窗防夹,以防止车窗夹伤人而造成危险。
发明内容
有鉴于传感器价格昂贵,而无法普及车窗防夹装置的问题。本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷,提出一种防夹车窗系统,仅通过升降马达向上及向下移动时的状况,来判断升降马达在向上移动时,车窗玻璃上面是否有物体。使得本发明可利用简单的装置判断,在不降低防夹车窗功能下降低成本。
为达成上述目的,本发明提供了一种防夹车窗系统,包括一升降马达、一车窗玻璃、一微控制器及一继电单元。其中,升降马达具有一编码器,编码器包含一前接点及一后接点,以据此产生一前接点讯号及一后接点讯号。车窗玻璃则连接升降马达,且位于一可移动区域,以让车窗玻璃在可移动区域向上或向下移动。当升降马达为正转,车窗玻璃位置向上移动;而当升降马达为反转,车窗玻璃位置向下移动。而可移动区域具有一防夹区域。
微控制器则接收前接点讯号及后接点讯号,以侦测升降马达为正转或反转,并每隔一取样时间产生代表车窗玻璃位置的一位置讯号以及通过车窗玻璃位置的一脉波取样次数,以于防夹区域内判断车窗玻璃上是否有一物体,并产生一正转讯号及一反转讯号。而继电单元则耦接一启动电力,以提供微控制器电力,并通过微控制器供应升降马达电力。且继电单元接收正转讯号及反转讯号,以据此切换升降马达的一电流方向,进而控制升降马达为正转或反转。
其中,在防夹区域内,当升降马达正转以及脉波取样次数大于一绝对防夹次数时,微控制器控制升降马达反转,或当升降马达正转以及位置讯号与连续的前一位置讯号的脉波取样次数差值大于一相对防夹次数时,微控制器控制升降马达反转。意即,当车窗玻璃位置在防夹区域内且微控制器判断车窗玻璃上有物体时,微控制器将会控制升降马达反转,以防止车窗玻璃夹到物体。
此外,本发明的微控制器可包含一译码单元、一处理单元、一动作单元、一开关单元、一稽核单元及一计时单元。其中,译码单元可接收前接点讯号及后接点讯号,以每隔取样时间产生一译码讯息。处理单元可接收译码讯息,以根据译码讯息,来产生位置讯号,并可计算译码讯息的重复次数,来产生脉波取样次数,进而与绝对防夹次数比较。
动作单元则可接收位置讯号及脉波取样次数,并据此产生正转讯号及反转讯号,以操控升降马达动作。开关单元则可接收一向上讯号、一向下讯号、一自动上讯号及一自动下讯号,并以每隔取样时间产生一方向控制讯号至动作单元。且动作单元可根据方向控制讯号产生正转讯号及反转讯号,以操控升降马达动作。而开关单元亦可外接一开关元件,来传送向上讯号、向下讯号、自动上讯号及自动下讯号至开关单元,以进一步控制车窗玻璃向上或向下移动。
稽核单元则接收译码讯息、位置讯号及脉波取样次数,以据此产生一异常讯号。此时,稽核单元如判断出数据有错或不合逻辑的地方,随即告知动作单元,以于车窗玻璃的可移动区域不断的判断车窗玻璃上是否有物体,以进一步排除异常讯号。而计时单元则可用来侦测译码单元、处理单元、动作单元、稽核单元及开关单元是否有在运作。若有,计时单元于各个单元运作一个循环后,将其所对应的各个单元的时间归零。
再者,本发明的动作单元可具有一对照表,以根据位置讯号调整绝对防夹次数。而对照表可根据升降马达电力、车窗玻璃向下移动时所受到的阻力及一对应车窗玻璃位置的防夹力道来制成。
再者,当车窗玻璃向下移动时,本发明的动作单元可根据升降马达电力、车窗玻璃移动时所受到的阻力及防夹力道来修正对照表。意及此动作单元可根据不同车款的车窗现实情况,如电压、水切、板金的精密度、轨道的磨擦等因素,来适应性的调整此对照表内的数值。
再者,本发明的继电单元可包含一稳压单元、一正转继电器、一反转继电器。其中,稳压单元可用来稳定启动电力的电压。正转继电器可耦接稳压单元,并根据正转讯号,来控制正转继电器与升降马达是否导通。若是,则车窗玻璃向上移动。而反转继电器则可耦接稳压单元,并根据反转讯号,来控制反转继电器与升降马达是否导通。若是,则车窗玻璃向下移动。
再者,本发明的防夹区域可根据位置讯号,以一预定比例取得防夹区域的区域位置。其中,车窗玻璃全开可为位于可移动区域0%的区域位置,且车窗玻璃全关可为位于可移动区域100%的区域位置。而防夹区域可位于可移动区域38%以上的区域位置。
再者,本发明的可移动区域可更具有一无防夹区域,可位于可移动区域0%至不超过38%的区域位置,以让车窗玻璃能顺利移动,进而提供动作单元足够的可移动区域,来依照不同车款的车窗现实情况修正对照表。
再者,本发明的可移动区域可更具有一加压区域,可位于可移动区域100%之下一短距离单位的区域位置。且加压区域的升降马达正转速度可大于无防夹区域及防夹区域的升降马达正转速度,以加强车窗玻璃上升力道而紧闭车窗玻璃,进而达到雨水不能渗入的目的。而此短距离单位可为2厘米,以防止车窗玻璃夹到手指。
再者,当车窗玻璃位置降至可移动区域0%的区域位置,意即车窗玻璃全开时,本发明的位置讯号被归零,以重新设定。
再者,本发明的译码单元可于升降马达启动后一启动等待时间未收到前接点讯号及后接点讯号时,稽核单元产生一紧急停止讯号至继电单元,以停止升降马达动作。而此启动等待时间可为500ms,以防止升降马达不正常动作而过热或烧毁线路。
再者,当升降马达停止动作后一停止等待时间,本发明的微控制器可将位置讯号纪录至动作单元的一暂存元件,并于启动电力下一次提供电力至微控制器时,读出位置讯号,以便下一次使用本发明的防夹车窗系统时,可以立即得知车窗位置。而暂存元件可为非挥发性内存(Non‑Volatile Memory,NVRAM),使得车窗玻璃位置不因停电而丧失。
再者,当位置讯号为负数、位置讯号与升降马达动作不符(如动作单元传送正转讯号给升降马达,但位置讯号却是显示升降马达反转)、译码讯息产生错误数值(如译码讯息受到噪声干扰,产生译码错误)或脉波取样次数低于代表升降马达转速过快的一马达取样次数时,本发明的稽核单元可产生异常讯号至动作单元,并于无防夹区域内、防夹区域内及加压区域内判断车窗玻璃上是否有一物体。
再者,当位置讯号被归零且车窗玻璃全关,本发明的短距离单位可被重新设定。意即,车窗玻璃全关后下降一些距离来当作短距离单位的限制位置,并纪录此时的位置讯号。而此重新设定的短距离单位可为2厘米。
另外,本发明的前接点讯号及后接点讯号之间的相位差可为90度。
以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质,是为了进一步说明本发明的申请专利范围。而有关本发明的其它目的与优点,将在后续的说明与图示加以阐述。
附图说明
图1为本发明的防夹车窗系统架构图;
图2为本发明的车窗玻璃加压区域、防夹区域及无防夹区域示意图;
图3A为本发明的升降马达正转译码示意图;
图3B为本发明的升降马达反转译码示意图;
图4A为本发明的译码讯息及脉波取样次数示意图;
图4B为本发明的前接点讯号及后接点讯号的状况处理列表;
图5A~5C为本发明的继电单元控制升降马达正转及反转示意图;
图6为本发明的防夹车窗系统流程图;
图7为本发明的车窗玻璃防夹区域流程图;
图8为本发明处理升降马达为异常状态的流程图。
图中符号说明
110   微控制器      111     译码单元
112   处理单元      113     动作单元
114   稽核单元      115     计时单元
116   开关单元      120     继电单元
121   稳压单元      122     转继电器
123   反转继电器    130     升降马达
135   编码器        140     车窗玻璃
1132  对照表        1134    暂存元件
A     前接点        B       后接点
a     无防夹区域    Adw     自动下讯号
Aup   自动上讯号    b       防夹区域
c     加压区域      Dc      译码讯息
Dud   方向控制讯号  Dw      向下讯号
Er    异常讯号      Fwd     正转讯号
Pa    前接点讯号    Pb      后接点讯号
Pc    电力          Pcount  位置讯号
Pm    电力          Ps      启动电力
Pwide 脉波取样次数  Rvs     反转讯号
Stop  紧急停止讯号  Up      向上讯号
Zone  可移动区域
S600,S610,S620,S630,S640a,S640b,步骤
S640c,S650a,S650b,S650c
S700,S710,S720,S730,S740,S750,S760  步骤
S800,S810,S820,S830,S840,S850        步骤
具体实施方式
请参考图1,为本发明的防夹车窗系统架构图。如图1所示,防夹车窗系统包括一微控制器110、一继电单元120、一升降马达130、一车窗玻璃140。其中,升降马达130具有一编码器135,该编码器135包含一前接点A及一后接点B,以据此产生一前接点讯号Pa及一后接点讯号Pb至微控制器110。在本实施例中,前接点讯号Pa及后接点讯号Pb皆为方波信号,且前接点讯号Pa及后接点讯号Pb之间的相位差90度,以让微控制器110判断此时的升降马达为正转或反转。
请同时参考图2,车窗玻璃140连接该升降马达130,且车窗玻璃140位于一可移动区域Zone,以让该车窗玻璃140在可移动区域Zone的范围中向上或向下移动。在本实施例中,可移动区域Zone被分成100等份的区域位置,即0%~100%。其中,车窗玻璃140全开为位于该可移动区域Zone0%的区域位置,且该车窗玻璃140全关为位于该可移动区域Zone100%的区域位置。当该升降马达130为正转,该车窗玻璃140位置向上移动,而当该升降马达130为反转,该车窗玻璃140位置向下移动。此外,可移动区域Zone具有一无防夹区域a、一防夹区域b及一加压区域c。在本实施例中,无防夹区域a位于该可移动区域Zone 0%至约38%的区域位置;防夹区域b位于该可移动区域Zone 38%至约97%的区域位置;而加压区域c则以不夹到手指又能紧闭车窗为原则,其加压区域c为可移动区域Zone 100%的下方约2厘米的区域位置。
微控制器110接收该前接点讯号Pa及该后接点讯号Pb,以侦测该升降马达130为正转或反转。且微控制器110每隔一定时间(在本实施例为128微秒)取样前接点讯号Pa及后接点讯号Pb的脉波信号,以据此计算代表车窗玻璃140位置的一位置讯号Pcount,以利用位置讯号Pcount得知车窗玻璃140位置目前位于无防夹区域a、防夹区域b或加压区域c中的哪一个。另外,前接点讯号Pa及后接点讯号Pb的脉波宽度可代表升降马达130的转速。由于编码器135为定时撷取前接点讯号Pa及后接点讯号Pb,因此可利用一个脉波被取样的次数来得知脉波的宽度,进而对应产生一脉波取样次数Pwide而得知升降马达130的转速。此外,升降马达130的转速可经过机械转换成为车窗玻璃140上升或下降的速度。如车窗玻璃140上升时夹到物体而速度变慢。因此,当车窗玻璃140上升且处于防夹区域b内,脉波取样次数Pwide将可被用来判断车窗玻璃140上是否有一物体,即表示防夹机制是否要被启动。若是,微控制器110将会控制升降马达130来让车窗玻璃140下降。
此外,微控制器110包含一译码单元111、一处理单元112、一动作单元113、一稽核单元114、一计时单元115及一开关单元116。其中,译码单元111为接收该前接点讯号Pa及该后接点讯号Pb,以每隔取样时间产生一译码讯息Dc。请同时参考图3A及图3B。图3A为本发明的升降马达正转译码示意图。图3B为本发明的升降马达反转译码示意图。译码单元111以每隔128微秒取样时间撷取前接点讯号Pa及后接点讯号Pb,以分析此时升降马达130为正转或反转。若译码单元111收到(Pa,Pb)=(H,H),则将产生译码讯息Dc=3;若译码单元111收到(Pa,Pb)=(L,H)则将产生译码讯息Dc=2;若译码单元111收到(Pa,Pb)=(H,L)则将产生译码讯息Dc=1;而若译码单元111收到(Pa,Pb)=(L,L)则将产生译码讯息Dc=0。并将译码讯息Dc传送至处理单元112,以进一步作分析。
而处理单元112接收到译码讯息Dc后,遂将根据译码讯息Dc,产生位置讯号Pcount,并计算译码讯息Dc的重复次数,来产生脉波取样次数Pwide。如图3A所示,若处理单元112判断译码讯息Dc的传递顺序为由(3→2)、(2→0)、(0→1)或(1→3)的顺序关系,升降马达130将被判断为正转,且此时升降马达130的每一变化将使得位置讯号Pcount被往上计数一个单位,即代表车窗玻璃140位置被往上移动了一个单位距离。而若如图3B所示,处理单元112判断译码讯息Dc的传递顺序为由(3→1)、(1→0)、(0→2)或(2→3)的顺序关系,则升降马达130将被判断为反转,且此时升降马达130的每一变化将使得位置讯号Pcount被往下计数一个单位,即代表车窗玻璃140位置被往下移动了一个单位距离。其综合状况请参考图4A及图4B的说明,若处理单元112对前接点讯号Pa及后接点讯号Pb的取样时间远大于前接点讯号Pa及后接点讯号Pb自身脉波时间,判断译码讯息Dc的传递顺序将不变,如(0→0)、(1→1)、(2→2)或(3→3),这表示译码讯息Dc无变化,位置讯号Pcount不作任何计数。但若译码讯息Dc的传递顺序不为上述的传递顺序,如(0→3)、(1→2)、(2→1)或(3→0)等,这显示在取样时间内前接点讯号Pa及后接点讯号Pb同时都有变化,这也表示前接点讯号Pa及后接点讯号Pb自身脉冲时间小于取样时间,或是前接点讯号Pa及后接点讯号Pb受到噪声干扰,而这将在稽核单元114中作进一步的处理。
接着,请再同时参考图4A,为综合前接点讯号Pa及后接点讯号Pb的车窗玻璃上升下降的讯号解析,以及图4B,为上述各种状况的综合表列。在本实施例中,车窗玻璃140全开为基准位置,即位置讯号Pcount=0。此外,当车窗玻璃140位置被控制到全开时,位置讯号Pcount会被自动归零,以重新设定位置讯号Pcount的基准位置,进而减少位置讯号Pcount因计数或噪声干扰而产生的累积性误差。
对于车窗玻璃140的上升速度可根据前接点讯号Pa及后接点讯号Pb的脉波宽度来决定。换言之,译码讯息Dc可代表脉波宽度,而也代表着车窗玻璃140上升下降的速度。总括上述,把连续两次取样的前接点讯号Pa及后接点讯号Pb的状况整理为图4B,若连续两次取样的前接点讯号Pa及后接点讯号不变则脉波取样次数Pwide加1,反之,则脉波取样次数Pwide归零。本实施例通过处理单元112计算译码讯息Dc的重复相同状况取样的次数来求得脉波取样次数Pwide。如图4A所示,译码单元111产生重复5次“3”的译码讯息Dc。在本实施例中,取样时间约为128微秒,前接点讯号Pa及后接点讯号Pb的脉波宽度约为5毫秒,并依升降马达140速度越慢,前接点讯号Pa及后接点讯号Pb的脉波宽度越宽。
动作单元113接收位置讯号Pcount及脉波取样次数Pwide,输出产生正转讯号Fwd及反转讯号Rvs,以操控该升降马达130动作。动作单元113可根据位置讯号Pcount来得知车窗玻璃140位置为位于移动区域Zone的无防夹区域a、防夹区域b或加压区域c哪一个区域位置。
开关单元116则接收一代表车窗玻璃140向上移动的向上讯号Up、一代表车窗玻璃140向下移动的向下讯号Dw、一代表车窗玻璃140自动向上移动的自动上讯号Aup及一代表车窗玻璃140自动向下移动的自动下讯号Adw,以产生一方向控制讯号Dud至该动作单元113。且动作单元113根据方向控制讯号Dud产生正转讯号Fwd及反转讯号Rvs,以用来操控该升降马达130动作。在本实施例中,开关单元116外接一开关元件(未绘出),以用来传送向上讯号Up、向下讯号Dw、自动上讯号Aup及自动下讯号Adw至开关单元116,以进一步控制车窗玻璃140向上或向下移动。
稽核单元114则接收译码讯息Dc、位置讯号Pcount及脉波取样次数Pwide,以据此产生一异常讯号Er。此时,当稽核单元114判断出数据有错或不合逻辑的地方,如位置讯号Pcount超过最大值或进入负数值(表示位置讯号Pcount值失效)、动作单元113传送正转讯号Fwd给升降马达130,但位置讯号Pcount却是显示升降马达130反转、译码讯息Dc受到噪声干扰产生译码错误、或脉波取样次数Pwide低于代表该升降马达130转速最快的一马达取样次数。稽核单元114将随即告知动作单元113,以进一步排除异常讯号Er。稽核单元114处理异常讯号Er可分为两种。一为可立即设回初始值,如位置讯号Pcount的最大值有错误,稽核单元114可立即将位置讯号Pcount的最大值重新设回车窗玻璃140全关的位置讯号Pcount;另一为不能立即设回参考值,这时需要再重新找出参数,例如车窗玻璃140的位置遗失,而此时不知车窗玻璃140位置是在无防夹区域a、防夹区域b或是在加压区域c。由于安全考虑,动作单元113随即设定整个可移动区域Zone为防夹区域b。当然,在上述状况下,车窗玻璃140全关的时候也会被动作单元113判定成夹到物体,而自动下降。不过当车窗玻璃140下降到全开时,位置讯号Pcount将被自动归零,来重新设定位置讯号Pcount的基准位置,进而找回正确的位置讯号Pcount,以还原有问题的数值来排除异常讯号Er。
计时单元115用来侦测译码单元111、处理单元112、动作单元113、稽核单元114及开关单元116是否有在运作,如同查哨。若有,计时单元115会于上述每个单元运作一个循环后,将其所对应的每个单元的时间归零而后重新计时。
而继电单元120则耦接一启动电力Ps,以于稳压后提供该微控制器110电力Pc,并通过该微控制器110供应该升降马达130电力Pm。且微控制器110、继电单元120与升降马达130共地。此外,继电单元120接收该正转讯号Fwd及该反转讯号Rvs,以据此切换该升降马达130的一电流方向,进而控制该升降马达130为正转或反转。
继电单元120包含一稳压单元121、一正转继电器122及一反转继电器123。其中,稳压单元121为用来稳定启动电力Ps的电压。正转继电器122则耦接该稳压单元121,并根据该正转讯号Fwd,来控制该正转继电器122连接该启动电力Ps或接地。而反转继电器123则耦接稳压单元121,并根据该反转讯号Rvs,来控制该反转继电器123连接该启动电力Ps或接地。而正转继电器122及反转继电器123不会同时连接启动电力Ps或接地,以控制该车窗玻璃140向上或向下移动。
请同时参考图5A、图5B及图5C。图5A~图5C为本发明的继电单元控制升降马达正转及反转示意图。在本实施例中,如图5A所示,正转继电器122及反转继电器123皆为晶体管开关,以根据上述晶体管开关与启动电力Ps以及接地之间的连接关系来控制升降马达130正转或反转。如图5B所示,继电单元120欲使升降马达130正转,则控制正转继电器122与启动电力Ps连接以及控制反转继电器123与接地连接,使得启动电力Ps由正转继电器122经过升降马达130至反转继电器123,而达到升降马达130正转的动作。如图5C所示,继电单元120欲使升降马达130反转,则控制正转继电器122与接地连接以及控制反转继电器123与启动电力Ps连接,使得启动电力Ps由反转继电器123经过升降马达130至正转继电器122,而达到升降马达130反转的动作。
当车窗玻璃140位在防夹区域b内,且升降马达130正转以及脉波取样次数Pwide大于一绝对防夹次数时,亦或是升降马达130正转以及位置讯号Pcount与连续的前一位置讯号Pcount的脉波取样次数Pwide差值大于一相对防夹次数时,微控制器110将会控制升降马达130反转一段距离。此表示车窗玻璃140上面有一物体存在,因此要控制升降马达130反转,来防止车窗玻璃140夹到此物体。此外,在本实施例中,上述的一段距离表示车窗玻璃140位置被往下移动了三个单位距离。
此外,动作单元113包含有一对照表1132及一暂存元件1134。其中,对照表1132用来根据该位置讯号Pcount调整该绝对防夹次数及该相对防夹次数。此即对照表1132会于本发明的防夹车窗系统运作前事先通过升降马达130电力Pm、车窗玻璃140向下移动时所受到的阻力(如车窗玻璃140在可移动范围Zone移动时的摩擦系数不一致)及对应车窗玻璃140位置的防夹力道来建立车窗玻璃140的各项对应参数,使得不同的车窗玻璃140位置会对应有不同的绝对防夹次数及相对防夹次数。亦让升降马达130在不同的电力Pm下都能保持功能正常稳定运作。
再来,动作单元113亦会在车窗玻璃140向下移动的时候来根据升降马达130电力Pm、该车窗玻璃140移动时所受到的阻力及对应车窗玻璃140位置的防夹力道来修正对照表1132,如根据不同车款的车窗现实情况,如电压、水切、板金的精密度、轨道的磨擦等因素,来适应性的调整对照表1132内的绝对防夹次数及相对防夹次数。
如上所述,可移动区域Zone的无防夹区域a、防夹区域b及加压区域c,可通过位置讯号Pcount来决定。为使加压区域c具有加强紧闭效果来防止渗水,且同时不会夹到手指的目的。加压区域c被设定在位于可移动区域Zone100%之下一短距离单位的区域位置,使得加压区域c无法被手指通过外,加压区域c的升降马达130正转速度大于无防夹区域a及防夹区域b的升降马达130正转速度,以增加上压力道,进而加强紧闭效果来防止渗水。在本实施例中,短距离单位为2厘米。而每个车窗玻璃140的制作精密度不一致,故车窗玻璃140全关时的位置讯号Pcount亦可能有误差。因此,当位置讯号Pcount被归零且车窗玻璃140全关后,车窗玻璃140会在下一次上升至全关的时候,来重新设定此短距离单位,并纪录此时的位置讯号Pcount。
接着,无防夹区域a的目的是让车窗能升起,并留有空间能让车窗能适应性的调整对照表1132内的绝对防夹次数及相对防夹次数。因此,在正常使用下,无防夹区域a并无判断车窗玻璃140上面有物体存在的机制,且假使真的有物体存在车窗玻璃140上,亦因离车窗玻璃140全关尚有很大的距离,而无需担忧夹伤此物体的问题。
此外,当译码单元111在升降马达130启动后一启动等待时间未收到升降马达130运转所产生的前接点讯号Pa及后接点讯号Pb,意即前接点讯号Pa及后接点讯号Pb不变。亦将使脉波取样次数Pwide不断上升而超过脉波取样次数Pwide的一标准值。稽核单元114遂产生一紧急停止讯号Stop至继电单元120,以立即切断升降马达130电力Pm,而停止升降马达130动作。进而防止升降马达130因不正常动作而导致升降马达130过热或烧毁线路。在本实施例中,等待时间为500ms。
另外,当升降马达130停止动作一停止等待时间后,微控制器110将位置讯号Pcount纪录至该动作单元113的一暂存元件1134。并在启动电力Ps下一次提供电力Pc至该微控制器110时,读出该位置讯号Pcount,以便下一次使用本发明的防夹车窗系统时,可以立即得知车窗玻璃140位置。在本实施例中,暂存元件为一非挥发内存元件,如电子抹除式可复写只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,EEPROM),使得此暂存元件不会因为电力消失而丧失车窗玻璃140的正确位置。
接下来,请同时参考图6,为本发明的防夹车窗系统流程图。驾驶者启动具有本发明的防夹车窗系统的车辆,进而输入启动电力Ps至整个防夹车窗系统(步骤S600)。接着,升降马达130将通过编码器135产生前接点讯号Pa及后切点讯号Pb至译码单元111,而译码单元111亦于收到前接点讯号Pa及后切点讯号Pb后产生译码讯息Dc(步骤S610)。而处理单元112遂将计算位置讯号Pcount及通过某一车窗位置的脉波取样次数Pwide至动作单元113(步骤S620)。接下来,动作单元113将根据位置讯号Pcount来判断车窗玻璃140位置位于可移动区域Zone的无防夹区域a、防夹区域b或加压区域c(步骤S630)。此时,若车窗玻璃140位置被判定为无防夹区域a(步骤S640a),则动作单元113将根据方向控制讯号Dud来控制升降马达动作,即如同一般电动车窗操控方式(步骤S650a)。接着,译码单元111随即接收下一次的前接点讯号Pa及后切点讯号Pb,以重复上述步骤(步骤S610)。若车窗玻璃140位置被判定为防夹区域b(步骤S640b),则动作单元113将根据方向控制讯号Dud、位置讯号Pcount及脉波取样次数Pwide来控制升降马达动作,以防止车窗玻璃140夹到某物体(步骤S650b)。接着,译码单元111随即接收下一次的前接点讯号Pa及后切点讯号Pb,以重复上述步骤(步骤S610)。若车窗玻璃140位置被判定为加压区域c(步骤S640c),则动作单元113将根据方向控制讯号Dud来控制升降马达动作,并增加升降马达的正转速度,以增加上压力道,进而加强紧闭效果来防止渗水(步骤S650c)。接着,译码单元111随即接收下一次的前接点讯号Pa及后切点讯号Pb,以重复上述步骤(步骤S610)。
再来,请参考图7,为本发明的车窗玻璃防夹区域流程图。当车窗玻璃140被动作单元113判定为位于可移动区域Zone的防夹区域b后(步骤S700),动作单元113随即查询对照表1132,并取得对应位置讯号Pcount的脉波取样次数Pwide作为绝对防夹次数,即在对照表1132中,不同的车窗玻璃140位置对应有不同的脉波取样次数Pwide值(步骤S710)。此时,动作单元113将侦测升降马达130为正转且脉波取样次数Pwide是否大于绝对防夹次数(步骤S720)。若是,则动作单元113将产生代表升降马达130反转的正转讯号Fwd及反转讯号Rvs,以控制升降马达130反转(步骤S730)。反之,则动作单元113将进一步判断此时的升降马达130是否为正转且侦测本次位置讯号Pcount和前次位置讯号Pcount的脉波取样次数Pwide的差值是否大于相对防夹次数(步骤S740)。若是,则动作单元113将产生代表升降马达130反转的正转讯号Fwd及反转讯号Rvs,以控制升降马达130反转(步骤S750)。反之,则动作单元113将产生代表升降马达130正转的正转讯号Fwd及反转讯号Rvs,以控制升降马达130正转(步骤S760)。
再来,请参考图8,为本发明处理升降马达为异常状态的流程图。如图8所示,当升降马达130动作与位置讯号Pcount不一致,如车窗玻璃140位置往上移动,但车窗玻璃140位置所对应的位置讯号Pcount却被判定为往下移动(步骤S800)。此时,稽核单元114将会判断出位置讯号Pcount不合逻辑,随即产生异常讯号Er至动作单元113(步骤S810),而动作单元113遂将于车窗玻璃140的无防夹区域a、防夹区域b及加压区域c,即整个可移动区域Zone判断车窗玻璃140上是否有物体,并进一步排除异常讯号Er(步骤S820)。再来,稽核单元114将判断异常讯号Er是否可立即重新设定初始值(步骤S830)。若可,则稽核单元114随即还原有问题的数值来排除异常讯号Er(步骤S840)。反之,如本实施例的位置讯号Pcount,则稽核单元114控制车窗玻璃140下降到底(全开),使得位置讯号Pcount被归零,来重新设定位置讯号Pcount的基准位置,进而找回正确的位置讯号Pcount(步骤S850)。
因此,由上述可知,本发明的防夹车窗系统仅利用升降马达向上及向下移动时的信息,来判断升降马达在向上移动时,车窗玻璃上面是否有物体,以进一步防止车窗夹伤人而造成危险。同时,本发明的防夹车窗系统将车窗玻璃的可移动区域分为无防夹区域、防夹区域及加压区域。并于无防夹区域能根据不同车款的车窗实际情况来修正对照表;于防夹区域能有防夹功能;于加压区域能具有加强紧闭效果来防止渗水。使得本发明可利用简单的判断装置来取代传感器,并在不降低防夹车窗功能的情况下,达到降低成本的目的。
上述实施例仅为了方便说明而举例,本发明所主张的权利范围自应以权利要求书所述为准,而非仅限于上述实施例。

防夹车窗系统.pdf_第1页
第1页 / 共21页
防夹车窗系统.pdf_第2页
第2页 / 共21页
防夹车窗系统.pdf_第3页
第3页 / 共21页
点击查看更多>>
资源描述

《防夹车窗系统.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《防夹车窗系统.pdf(21页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN103161379A43申请公布日20130619CN103161379ACN103161379A21申请号201110419427122申请日20111215E05F15/20200601E05F15/16200601B60J1/0020060171申请人华创车电技术中心股份有限公司地址中国台湾台北市72发明人李雪庭74专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人陈肖梅谢丽娜54发明名称防夹车窗系统57摘要本发明涉及一种防夹车窗系统,包括一具有一编码器的升降马达、一位于一可移动区域的车窗玻璃、一根据一位置讯号及一脉波取样次数控制升降马达动作的微控制器及一提供。

2、升降马达正转或反转电力的继电单元。使得车窗玻璃位置在可移动区域的一防夹区域内,且微控制器判断车窗玻璃上有一物体时,微控制器控制升降马达反转,以防止车窗玻璃夹到此物体。51INTCL权利要求书2页说明书9页附图9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9页附图9页10申请公布号CN103161379ACN103161379A1/2页21一种防夹车窗系统,其特征在于,包括一升降马达,具有一编码器,该编码器包含一前接点及一后接点,以据此产生一前接点讯号及一后接点讯号;一车窗玻璃,连接该升降马达,且位于一可移动区域,以让该车窗玻璃在该可移动区域向上或向下移动,当该升降马达。

3、为正转,该车窗玻璃位置向上移动,而当该升降马达为反转,该车窗玻璃位置向下移动,且该可移动区域具有一防夹区域;一微控制器,接收该前接点讯号及该后接点讯号,以侦测该升降马达为正转或反转,并每隔一取样时间产生代表该车窗玻璃位置的一位置讯号以及通过该车窗玻璃位置的一脉波取样次数,以于该防夹区域内判断该车窗玻璃上是否有一物体,并产生一正转讯号及一反转讯号;以及一继电单元,耦接一启动电力,以提供该微控制器电力,并通过该微控制器供应该升降马达电力,且该继电单元接收该正转讯号及该反转讯号,以据此切换该升降马达的一电流方向,以控制该升降马达为正转或反转;其中,在该防夹区域内,当该升降马达正转以及该脉波取样次数大。

4、于一绝对防夹次数时,该微控制器控制该升降马达反转;或该升降马达正转以及该位置讯号与连续的该前一位置讯号的该脉波取样次数差值大于一相对防夹次数时,该微控制器控制该升降马达反转。2如权利要求1所述的防夹车窗系统,其中,该微控制器,包含一译码单元,接收该前接点讯号及该后接点讯号,以每隔该取样时间产生一译码讯息;一处理单元,接收该译码讯息,以根据该译码讯息,产生该位置讯号,并计算该译码讯息的重复次数,产生该脉波取样次数,以与该绝对防夹次数比较;一动作单元,接收该位置讯号及该脉波取样次数,并据此产生该正转讯号及该反转讯号,以操控该升降马达动作;一开关单元,接收一向上讯号、一向下讯号、一自动上讯号及一自动。

5、下讯号,以每隔该取样时间产生一方向控制讯号至该动作单元,且该动作单元根据方向控制讯号产生该正转讯号及该反转讯号,以操控该升降马达动作;一稽核单元,接收该译码讯息、该位置讯号及该脉波取样次数,以据此产生一异常讯号;以及一计时单元,用以侦测该译码单元、该处理单元、该动作单元、该稽核单元及该开关单元是否有在运作。3如权利要求2所述的防夹车窗系统,其中,该动作单元具有一对照表,以根据该位置讯号调整该绝对防夹次数。4如权利要求3所述的防夹车窗系统,其中,该对照表根据该升降马达电力、该车窗玻璃向下移动时所受到的阻力及一对应该车窗玻璃位置的防夹力道来制成。5如权利要求4所述的防夹车窗系统,其中,当该车窗玻璃。

6、向下移动时,该动作单元根据该升降马达电力、该车窗玻璃移动时所受到的阻力及该防夹力道来修正该对照表。6如权利要求1所述的防夹车窗系统,其中,该继电单元,包含一稳压单元,用以稳定该启动电力的电压;权利要求书CN103161379A2/2页3一正转继电器,耦接该稳压单元,并根据该正转讯号,来控制该正转继电器连接该启动电力或接地;以及一反转继电器,耦接该稳压单元,并根据该反转讯号,来控制该反转继电器连接该启动电力或接地;其中,该正转继电器及该反转继电器不会同时连接该启动电力或接地,以控制该车窗玻璃向上或向下移动。7如权利要求1所述的防夹车窗系统,其中,该可移动区域的该防夹区域,根据该位置讯号以一预定比。

7、例取得该防夹区域的区域位置,其中,该车窗玻璃全开为位于该可移动区域0的区域位置,且该车窗玻璃全关为位于该可移动区域100的区域位置。8如权利要求7所述的防夹车窗系统,其中,该可移动区域的该防夹区域,位于该可移动区域38以上的区域位置。9如权利要求8所述的防夹车窗系统,其中,该可移动区域更具有一无防夹区域,位于该可移动区域0至不超过38的区域位置。10如权利要求9所述的防夹车窗系统,其中,该可移动区域更具有一加压区域,位于该可移动区域100之下一短距离单位的区域位置。11如权利要求10所述的防夹车窗系统,其中,该加压区域的该升降马达正转速度大于该无防夹区域及该防夹区域的该升降马达正转速度。12如。

8、权利要求7所述的防夹车窗系统,其中,当该车窗玻璃位置降至该可移动区域0的区域位置,该位置讯号被归零以重新设定。13如权利要求2所述的防夹车窗系统,其中,该译码单元于该升降马达启动后一启动等待时间未收到该前接点讯号及该后接点讯号,该稽核单元产生一紧急停止讯号至该继电单元,以停止该升降马达动作。14如权利要求2所述的防夹车窗系统,其中,当该升降马达停止动作后一停止等待时间,该微控制器将该位置讯号纪录至该动作单元的一暂存元件,并于该启动电力下一次提供电力至该微控制器时,读出该位置讯号。15如权利要求10所述的防夹车窗系统,其中,当该位置讯号为负数、该位置讯号与该升降马达动作不符、该译码讯息产生错误数。

9、值或该脉波取样次数低于代表该升降马达转速过快的一马达取样次数时,该稽核单元产生该异常讯号至该动作单元,并于该无防夹区域内、该防夹区域内及该加压区域内判断该车窗玻璃上是否有一物体。16如权利要求10所述的防夹车窗系统,其中,当该位置讯号被归零且该车窗玻璃全关,该短距离单位被重新设定。17如权利要求1所述的防夹车窗系统,其中,该前接点讯号及该后接点讯号之间的相位差为90度。权利要求书CN103161379A1/9页4防夹车窗系统技术领域0001本发明涉及一种车窗系统,尤指一种防夹车窗系统。背景技术0002现今的车辆大多采用电动车窗,以按压升降开关来操控升降马达的上移及下移,进而带动车窗玻璃的移动。。

10、然而,在此种方便控制车窗的条件下,倘若车窗上有一物体且车窗被持续控制上移,很容易因使用者的不注意,使车窗的可上移范围越来越小而夹到此物体。又若此物体为小孩的头或手时,更会造成无法挽回的危险。因此,电动车窗需要防夹装置来避免危险的发生。0003此外,目前的防夹装置大都根据一些传感器,如红外线、超声波、激光感应来达到自动防夹的功能,但因传感器价格昂贵,将使得成本相对提高,无法普及。0004本发明提出一种防夹车窗系统,仅利用升降马达向上移动及向下移动时的状况来进行车窗防夹,以防止车窗夹伤人而造成危险。发明内容0005有鉴于传感器价格昂贵,而无法普及车窗防夹装置的问题。本发明的目的在于克服现有技术的不。

11、足与缺陷,提出一种防夹车窗系统,仅通过升降马达向上及向下移动时的状况,来判断升降马达在向上移动时,车窗玻璃上面是否有物体。使得本发明可利用简单的装置判断,在不降低防夹车窗功能下降低成本。0006为达成上述目的,本发明提供了一种防夹车窗系统,包括一升降马达、一车窗玻璃、一微控制器及一继电单元。其中,升降马达具有一编码器,编码器包含一前接点及一后接点,以据此产生一前接点讯号及一后接点讯号。车窗玻璃则连接升降马达,且位于一可移动区域,以让车窗玻璃在可移动区域向上或向下移动。当升降马达为正转,车窗玻璃位置向上移动;而当升降马达为反转,车窗玻璃位置向下移动。而可移动区域具有一防夹区域。0007微控制器则。

12、接收前接点讯号及后接点讯号,以侦测升降马达为正转或反转,并每隔一取样时间产生代表车窗玻璃位置的一位置讯号以及通过车窗玻璃位置的一脉波取样次数,以于防夹区域内判断车窗玻璃上是否有一物体,并产生一正转讯号及一反转讯号。而继电单元则耦接一启动电力,以提供微控制器电力,并通过微控制器供应升降马达电力。且继电单元接收正转讯号及反转讯号,以据此切换升降马达的一电流方向,进而控制升降马达为正转或反转。0008其中,在防夹区域内,当升降马达正转以及脉波取样次数大于一绝对防夹次数时,微控制器控制升降马达反转,或当升降马达正转以及位置讯号与连续的前一位置讯号的脉波取样次数差值大于一相对防夹次数时,微控制器控制升降。

13、马达反转。意即,当车窗玻璃位置在防夹区域内且微控制器判断车窗玻璃上有物体时,微控制器将会控制升降马达反转,以防止车窗玻璃夹到物体。0009此外,本发明的微控制器可包含一译码单元、一处理单元、一动作单元、一开关单说明书CN103161379A2/9页5元、一稽核单元及一计时单元。其中,译码单元可接收前接点讯号及后接点讯号,以每隔取样时间产生一译码讯息。处理单元可接收译码讯息,以根据译码讯息,来产生位置讯号,并可计算译码讯息的重复次数,来产生脉波取样次数,进而与绝对防夹次数比较。0010动作单元则可接收位置讯号及脉波取样次数,并据此产生正转讯号及反转讯号,以操控升降马达动作。开关单元则可接收一向上。

14、讯号、一向下讯号、一自动上讯号及一自动下讯号,并以每隔取样时间产生一方向控制讯号至动作单元。且动作单元可根据方向控制讯号产生正转讯号及反转讯号,以操控升降马达动作。而开关单元亦可外接一开关元件,来传送向上讯号、向下讯号、自动上讯号及自动下讯号至开关单元,以进一步控制车窗玻璃向上或向下移动。0011稽核单元则接收译码讯息、位置讯号及脉波取样次数,以据此产生一异常讯号。此时,稽核单元如判断出数据有错或不合逻辑的地方,随即告知动作单元,以于车窗玻璃的可移动区域不断的判断车窗玻璃上是否有物体,以进一步排除异常讯号。而计时单元则可用来侦测译码单元、处理单元、动作单元、稽核单元及开关单元是否有在运作。若有。

15、,计时单元于各个单元运作一个循环后,将其所对应的各个单元的时间归零。0012再者,本发明的动作单元可具有一对照表,以根据位置讯号调整绝对防夹次数。而对照表可根据升降马达电力、车窗玻璃向下移动时所受到的阻力及一对应车窗玻璃位置的防夹力道来制成。0013再者,当车窗玻璃向下移动时,本发明的动作单元可根据升降马达电力、车窗玻璃移动时所受到的阻力及防夹力道来修正对照表。意及此动作单元可根据不同车款的车窗现实情况,如电压、水切、板金的精密度、轨道的磨擦等因素,来适应性的调整此对照表内的数值。0014再者,本发明的继电单元可包含一稳压单元、一正转继电器、一反转继电器。其中,稳压单元可用来稳定启动电力的电压。

16、。正转继电器可耦接稳压单元,并根据正转讯号,来控制正转继电器与升降马达是否导通。若是,则车窗玻璃向上移动。而反转继电器则可耦接稳压单元,并根据反转讯号,来控制反转继电器与升降马达是否导通。若是,则车窗玻璃向下移动。0015再者,本发明的防夹区域可根据位置讯号,以一预定比例取得防夹区域的区域位置。其中,车窗玻璃全开可为位于可移动区域0的区域位置,且车窗玻璃全关可为位于可移动区域100的区域位置。而防夹区域可位于可移动区域38以上的区域位置。0016再者,本发明的可移动区域可更具有一无防夹区域,可位于可移动区域0至不超过38的区域位置,以让车窗玻璃能顺利移动,进而提供动作单元足够的可移动区域,来依。

17、照不同车款的车窗现实情况修正对照表。0017再者,本发明的可移动区域可更具有一加压区域,可位于可移动区域100之下一短距离单位的区域位置。且加压区域的升降马达正转速度可大于无防夹区域及防夹区域的升降马达正转速度,以加强车窗玻璃上升力道而紧闭车窗玻璃,进而达到雨水不能渗入的目的。而此短距离单位可为2厘米,以防止车窗玻璃夹到手指。0018再者,当车窗玻璃位置降至可移动区域0的区域位置,意即车窗玻璃全开时,本发明的位置讯号被归零,以重新设定。0019再者,本发明的译码单元可于升降马达启动后一启动等待时间未收到前接点讯号说明书CN103161379A3/9页6及后接点讯号时,稽核单元产生一紧急停止讯号。

18、至继电单元,以停止升降马达动作。而此启动等待时间可为500MS,以防止升降马达不正常动作而过热或烧毁线路。0020再者,当升降马达停止动作后一停止等待时间,本发明的微控制器可将位置讯号纪录至动作单元的一暂存元件,并于启动电力下一次提供电力至微控制器时,读出位置讯号,以便下一次使用本发明的防夹车窗系统时,可以立即得知车窗位置。而暂存元件可为非挥发性内存NONVOLATILEMEMORY,NVRAM,使得车窗玻璃位置不因停电而丧失。0021再者,当位置讯号为负数、位置讯号与升降马达动作不符如动作单元传送正转讯号给升降马达,但位置讯号却是显示升降马达反转、译码讯息产生错误数值如译码讯息受到噪声干扰,。

19、产生译码错误或脉波取样次数低于代表升降马达转速过快的一马达取样次数时,本发明的稽核单元可产生异常讯号至动作单元,并于无防夹区域内、防夹区域内及加压区域内判断车窗玻璃上是否有一物体。0022再者,当位置讯号被归零且车窗玻璃全关,本发明的短距离单位可被重新设定。意即,车窗玻璃全关后下降一些距离来当作短距离单位的限制位置,并纪录此时的位置讯号。而此重新设定的短距离单位可为2厘米。0023另外,本发明的前接点讯号及后接点讯号之间的相位差可为90度。0024以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质,是为了进一步说明本发明的申请专利范围。而有关本发明的其它目的与优点,将在后续的说明与图示加以阐述。附图说明。

20、0025图1为本发明的防夹车窗系统架构图;0026图2为本发明的车窗玻璃加压区域、防夹区域及无防夹区域示意图;0027图3A为本发明的升降马达正转译码示意图;0028图3B为本发明的升降马达反转译码示意图;0029图4A为本发明的译码讯息及脉波取样次数示意图;0030图4B为本发明的前接点讯号及后接点讯号的状况处理列表;0031图5A5C为本发明的继电单元控制升降马达正转及反转示意图;0032图6为本发明的防夹车窗系统流程图;0033图7为本发明的车窗玻璃防夹区域流程图;0034图8为本发明处理升降马达为异常状态的流程图。0035图中符号说明0036110微控制器111译码单元0037112处。

21、理单元113动作单元0038114稽核单元115计时单元0039116开关单元120继电单元0040121稳压单元122转继电器0041123反转继电器130升降马达0042135编码器140车窗玻璃00431132对照表1134暂存元件0044A前接点B后接点说明书CN103161379A4/9页70045A无防夹区域ADW自动下讯号0046AUP自动上讯号B防夹区域0047C加压区域DC译码讯息0048DUD方向控制讯号DW向下讯号0049ER异常讯号FWD正转讯号0050PA前接点讯号PB后接点讯号0051PC电力PCOUNT位置讯号0052PM电力PS启动电力0053PWIDE脉波取样。

22、次数RVS反转讯号0054STOP紧急停止讯号UP向上讯号0055ZONE可移动区域0056S600,S610,S620,S630,S640A,S640B,步骤0057S640C,S650A,S650B,S650C0058S700,S710,S720,S730,S740,S750,S760步骤0059S800,S810,S820,S830,S840,S850步骤具体实施方式0060请参考图1,为本发明的防夹车窗系统架构图。如图1所示,防夹车窗系统包括一微控制器110、一继电单元120、一升降马达130、一车窗玻璃140。其中,升降马达130具有一编码器135,该编码器135包含一前接点A及一后。

23、接点B,以据此产生一前接点讯号PA及一后接点讯号PB至微控制器110。在本实施例中,前接点讯号PA及后接点讯号PB皆为方波信号,且前接点讯号PA及后接点讯号PB之间的相位差90度,以让微控制器110判断此时的升降马达为正转或反转。0061请同时参考图2,车窗玻璃140连接该升降马达130,且车窗玻璃140位于一可移动区域ZONE,以让该车窗玻璃140在可移动区域ZONE的范围中向上或向下移动。在本实施例中,可移动区域ZONE被分成100等份的区域位置,即0100。其中,车窗玻璃140全开为位于该可移动区域ZONE0的区域位置,且该车窗玻璃140全关为位于该可移动区域ZONE100的区域位置。当。

24、该升降马达130为正转,该车窗玻璃140位置向上移动,而当该升降马达130为反转,该车窗玻璃140位置向下移动。此外,可移动区域ZONE具有一无防夹区域A、一防夹区域B及一加压区域C。在本实施例中,无防夹区域A位于该可移动区域ZONE0至约38的区域位置;防夹区域B位于该可移动区域ZONE38至约97的区域位置;而加压区域C则以不夹到手指又能紧闭车窗为原则,其加压区域C为可移动区域ZONE100的下方约2厘米的区域位置。0062微控制器110接收该前接点讯号PA及该后接点讯号PB,以侦测该升降马达130为正转或反转。且微控制器110每隔一定时间在本实施例为128微秒取样前接点讯号PA及后接点讯。

25、号PB的脉波信号,以据此计算代表车窗玻璃140位置的一位置讯号PCOUNT,以利用位置讯号PCOUNT得知车窗玻璃140位置目前位于无防夹区域A、防夹区域B或加压区域C中的哪一个。另外,前接点讯号PA及后接点讯号PB的脉波宽度可代表升降马达130的转速。由于编码器135为定时撷取前接点讯号PA及后接点讯号PB,因此可利用一个脉说明书CN103161379A5/9页8波被取样的次数来得知脉波的宽度,进而对应产生一脉波取样次数PWIDE而得知升降马达130的转速。此外,升降马达130的转速可经过机械转换成为车窗玻璃140上升或下降的速度。如车窗玻璃140上升时夹到物体而速度变慢。因此,当车窗玻璃1。

26、40上升且处于防夹区域B内,脉波取样次数PWIDE将可被用来判断车窗玻璃140上是否有一物体,即表示防夹机制是否要被启动。若是,微控制器110将会控制升降马达130来让车窗玻璃140下降。0063此外,微控制器110包含一译码单元111、一处理单元112、一动作单元113、一稽核单元114、一计时单元115及一开关单元116。其中,译码单元111为接收该前接点讯号PA及该后接点讯号PB,以每隔取样时间产生一译码讯息DC。请同时参考图3A及图3B。图3A为本发明的升降马达正转译码示意图。图3B为本发明的升降马达反转译码示意图。译码单元111以每隔128微秒取样时间撷取前接点讯号PA及后接点讯号P。

27、B,以分析此时升降马达130为正转或反转。若译码单元111收到PA,PBH,H,则将产生译码讯息DC3;若译码单元111收到PA,PBL,H则将产生译码讯息DC2;若译码单元111收到PA,PBH,L则将产生译码讯息DC1;而若译码单元111收到PA,PBL,L则将产生译码讯息DC0。并将译码讯息DC传送至处理单元112,以进一步作分析。0064而处理单元112接收到译码讯息DC后,遂将根据译码讯息DC,产生位置讯号PCOUNT,并计算译码讯息DC的重复次数,来产生脉波取样次数PWIDE。如图3A所示,若处理单元112判断译码讯息DC的传递顺序为由32、20、01或13的顺序关系,升降马达13。

28、0将被判断为正转,且此时升降马达130的每一变化将使得位置讯号PCOUNT被往上计数一个单位,即代表车窗玻璃140位置被往上移动了一个单位距离。而若如图3B所示,处理单元112判断译码讯息DC的传递顺序为由31、10、02或23的顺序关系,则升降马达130将被判断为反转,且此时升降马达130的每一变化将使得位置讯号PCOUNT被往下计数一个单位,即代表车窗玻璃140位置被往下移动了一个单位距离。其综合状况请参考图4A及图4B的说明,若处理单元112对前接点讯号PA及后接点讯号PB的取样时间远大于前接点讯号PA及后接点讯号PB自身脉波时间,判断译码讯息DC的传递顺序将不变,如00、11、22或3。

29、3,这表示译码讯息DC无变化,位置讯号PCOUNT不作任何计数。但若译码讯息DC的传递顺序不为上述的传递顺序,如03、12、21或30等,这显示在取样时间内前接点讯号PA及后接点讯号PB同时都有变化,这也表示前接点讯号PA及后接点讯号PB自身脉冲时间小于取样时间,或是前接点讯号PA及后接点讯号PB受到噪声干扰,而这将在稽核单元114中作进一步的处理。0065接着,请再同时参考图4A,为综合前接点讯号PA及后接点讯号PB的车窗玻璃上升下降的讯号解析,以及图4B,为上述各种状况的综合表列。在本实施例中,车窗玻璃140全开为基准位置,即位置讯号PCOUNT0。此外,当车窗玻璃140位置被控制到全开时。

30、,位置讯号PCOUNT会被自动归零,以重新设定位置讯号PCOUNT的基准位置,进而减少位置讯号PCOUNT因计数或噪声干扰而产生的累积性误差。0066对于车窗玻璃140的上升速度可根据前接点讯号PA及后接点讯号PB的脉波宽度来决定。换言之,译码讯息DC可代表脉波宽度,而也代表着车窗玻璃140上升下降的速度。总括上述,把连续两次取样的前接点讯号PA及后接点讯号PB的状况整理为图4B,若连续两次取样的前接点讯号PA及后接点讯号不变则脉波取样次数PWIDE加1,反之,则脉波取样说明书CN103161379A6/9页9次数PWIDE归零。本实施例通过处理单元112计算译码讯息DC的重复相同状况取样的次。

31、数来求得脉波取样次数PWIDE。如图4A所示,译码单元111产生重复5次“3”的译码讯息DC。在本实施例中,取样时间约为128微秒,前接点讯号PA及后接点讯号PB的脉波宽度约为5毫秒,并依升降马达140速度越慢,前接点讯号PA及后接点讯号PB的脉波宽度越宽。0067动作单元113接收位置讯号PCOUNT及脉波取样次数PWIDE,输出产生正转讯号FWD及反转讯号RVS,以操控该升降马达130动作。动作单元113可根据位置讯号PCOUNT来得知车窗玻璃140位置为位于移动区域ZONE的无防夹区域A、防夹区域B或加压区域C哪一个区域位置。0068开关单元116则接收一代表车窗玻璃140向上移动的向上。

32、讯号UP、一代表车窗玻璃140向下移动的向下讯号DW、一代表车窗玻璃140自动向上移动的自动上讯号AUP及一代表车窗玻璃140自动向下移动的自动下讯号ADW,以产生一方向控制讯号DUD至该动作单元113。且动作单元113根据方向控制讯号DUD产生正转讯号FWD及反转讯号RVS,以用来操控该升降马达130动作。在本实施例中,开关单元116外接一开关元件未绘出,以用来传送向上讯号UP、向下讯号DW、自动上讯号AUP及自动下讯号ADW至开关单元116,以进一步控制车窗玻璃140向上或向下移动。0069稽核单元114则接收译码讯息DC、位置讯号PCOUNT及脉波取样次数PWIDE,以据此产生一异常讯号。

33、ER。此时,当稽核单元114判断出数据有错或不合逻辑的地方,如位置讯号PCOUNT超过最大值或进入负数值表示位置讯号PCOUNT值失效、动作单元113传送正转讯号FWD给升降马达130,但位置讯号PCOUNT却是显示升降马达130反转、译码讯息DC受到噪声干扰产生译码错误、或脉波取样次数PWIDE低于代表该升降马达130转速最快的一马达取样次数。稽核单元114将随即告知动作单元113,以进一步排除异常讯号ER。稽核单元114处理异常讯号ER可分为两种。一为可立即设回初始值,如位置讯号PCOUNT的最大值有错误,稽核单元114可立即将位置讯号PCOUNT的最大值重新设回车窗玻璃140全关的位置讯。

34、号PCOUNT;另一为不能立即设回参考值,这时需要再重新找出参数,例如车窗玻璃140的位置遗失,而此时不知车窗玻璃140位置是在无防夹区域A、防夹区域B或是在加压区域C。由于安全考虑,动作单元113随即设定整个可移动区域ZONE为防夹区域B。当然,在上述状况下,车窗玻璃140全关的时候也会被动作单元113判定成夹到物体,而自动下降。不过当车窗玻璃140下降到全开时,位置讯号PCOUNT将被自动归零,来重新设定位置讯号PCOUNT的基准位置,进而找回正确的位置讯号PCOUNT,以还原有问题的数值来排除异常讯号ER。0070计时单元115用来侦测译码单元111、处理单元112、动作单元113、稽核。

35、单元114及开关单元116是否有在运作,如同查哨。若有,计时单元115会于上述每个单元运作一个循环后,将其所对应的每个单元的时间归零而后重新计时。0071而继电单元120则耦接一启动电力PS,以于稳压后提供该微控制器110电力PC,并通过该微控制器110供应该升降马达130电力PM。且微控制器110、继电单元120与升降马达130共地。此外,继电单元120接收该正转讯号FWD及该反转讯号RVS,以据此切换该升降马达130的一电流方向,进而控制该升降马达130为正转或反转。0072继电单元120包含一稳压单元121、一正转继电器122及一反转继电器123。其中,稳压单元121为用来稳定启动电力P。

36、S的电压。正转继电器122则耦接该稳压单元121,并说明书CN103161379A7/9页10根据该正转讯号FWD,来控制该正转继电器122连接该启动电力PS或接地。而反转继电器123则耦接稳压单元121,并根据该反转讯号RVS,来控制该反转继电器123连接该启动电力PS或接地。而正转继电器122及反转继电器123不会同时连接启动电力PS或接地,以控制该车窗玻璃140向上或向下移动。0073请同时参考图5A、图5B及图5C。图5A图5C为本发明的继电单元控制升降马达正转及反转示意图。在本实施例中,如图5A所示,正转继电器122及反转继电器123皆为晶体管开关,以根据上述晶体管开关与启动电力PS。

37、以及接地之间的连接关系来控制升降马达130正转或反转。如图5B所示,继电单元120欲使升降马达130正转,则控制正转继电器122与启动电力PS连接以及控制反转继电器123与接地连接,使得启动电力PS由正转继电器122经过升降马达130至反转继电器123,而达到升降马达130正转的动作。如图5C所示,继电单元120欲使升降马达130反转,则控制正转继电器122与接地连接以及控制反转继电器123与启动电力PS连接,使得启动电力PS由反转继电器123经过升降马达130至正转继电器122,而达到升降马达130反转的动作。0074当车窗玻璃140位在防夹区域B内,且升降马达130正转以及脉波取样次数PW。

38、IDE大于一绝对防夹次数时,亦或是升降马达130正转以及位置讯号PCOUNT与连续的前一位置讯号PCOUNT的脉波取样次数PWIDE差值大于一相对防夹次数时,微控制器110将会控制升降马达130反转一段距离。此表示车窗玻璃140上面有一物体存在,因此要控制升降马达130反转,来防止车窗玻璃140夹到此物体。此外,在本实施例中,上述的一段距离表示车窗玻璃140位置被往下移动了三个单位距离。0075此外,动作单元113包含有一对照表1132及一暂存元件1134。其中,对照表1132用来根据该位置讯号PCOUNT调整该绝对防夹次数及该相对防夹次数。此即对照表1132会于本发明的防夹车窗系统运作前事先。

39、通过升降马达130电力PM、车窗玻璃140向下移动时所受到的阻力如车窗玻璃140在可移动范围ZONE移动时的摩擦系数不一致及对应车窗玻璃140位置的防夹力道来建立车窗玻璃140的各项对应参数,使得不同的车窗玻璃140位置会对应有不同的绝对防夹次数及相对防夹次数。亦让升降马达130在不同的电力PM下都能保持功能正常稳定运作。0076再来,动作单元113亦会在车窗玻璃140向下移动的时候来根据升降马达130电力PM、该车窗玻璃140移动时所受到的阻力及对应车窗玻璃140位置的防夹力道来修正对照表1132,如根据不同车款的车窗现实情况,如电压、水切、板金的精密度、轨道的磨擦等因素,来适应性的调整对照。

40、表1132内的绝对防夹次数及相对防夹次数。0077如上所述,可移动区域ZONE的无防夹区域A、防夹区域B及加压区域C,可通过位置讯号PCOUNT来决定。为使加压区域C具有加强紧闭效果来防止渗水,且同时不会夹到手指的目的。加压区域C被设定在位于可移动区域ZONE100之下一短距离单位的区域位置,使得加压区域C无法被手指通过外,加压区域C的升降马达130正转速度大于无防夹区域A及防夹区域B的升降马达130正转速度,以增加上压力道,进而加强紧闭效果来防止渗水。在本实施例中,短距离单位为2厘米。而每个车窗玻璃140的制作精密度不一致,故车窗玻璃140全关时的位置讯号PCOUNT亦可能有误差。因此,当位。

41、置讯号PCOUNT被归零且车窗玻璃140全关后,车窗玻璃140会在下一次上升至全关的时候,来重新设定此短距离单位,并纪录此时的位置讯号PCOUNT。说明书CN103161379A108/9页110078接着,无防夹区域A的目的是让车窗能升起,并留有空间能让车窗能适应性的调整对照表1132内的绝对防夹次数及相对防夹次数。因此,在正常使用下,无防夹区域A并无判断车窗玻璃140上面有物体存在的机制,且假使真的有物体存在车窗玻璃140上,亦因离车窗玻璃140全关尚有很大的距离,而无需担忧夹伤此物体的问题。0079此外,当译码单元111在升降马达130启动后一启动等待时间未收到升降马达130运转所产生的。

42、前接点讯号PA及后接点讯号PB,意即前接点讯号PA及后接点讯号PB不变。亦将使脉波取样次数PWIDE不断上升而超过脉波取样次数PWIDE的一标准值。稽核单元114遂产生一紧急停止讯号STOP至继电单元120,以立即切断升降马达130电力PM,而停止升降马达130动作。进而防止升降马达130因不正常动作而导致升降马达130过热或烧毁线路。在本实施例中,等待时间为500MS。0080另外,当升降马达130停止动作一停止等待时间后,微控制器110将位置讯号PCOUNT纪录至该动作单元113的一暂存元件1134。并在启动电力PS下一次提供电力PC至该微控制器110时,读出该位置讯号PCOUNT,以便下。

43、一次使用本发明的防夹车窗系统时,可以立即得知车窗玻璃140位置。在本实施例中,暂存元件为一非挥发内存元件,如电子抹除式可复写只读存储器ELECTRICALLYERASABLEPROGRAMMABLEREADONLYMEMORY,EEPROM,使得此暂存元件不会因为电力消失而丧失车窗玻璃140的正确位置。0081接下来,请同时参考图6,为本发明的防夹车窗系统流程图。驾驶者启动具有本发明的防夹车窗系统的车辆,进而输入启动电力PS至整个防夹车窗系统步骤S600。接着,升降马达130将通过编码器135产生前接点讯号PA及后切点讯号PB至译码单元111,而译码单元111亦于收到前接点讯号PA及后切点讯号。

44、PB后产生译码讯息DC步骤S610。而处理单元112遂将计算位置讯号PCOUNT及通过某一车窗位置的脉波取样次数PWIDE至动作单元113步骤S620。接下来,动作单元113将根据位置讯号PCOUNT来判断车窗玻璃140位置位于可移动区域ZONE的无防夹区域A、防夹区域B或加压区域C步骤S630。此时,若车窗玻璃140位置被判定为无防夹区域A步骤S640A,则动作单元113将根据方向控制讯号DUD来控制升降马达动作,即如同一般电动车窗操控方式步骤S650A。接着,译码单元111随即接收下一次的前接点讯号PA及后切点讯号PB,以重复上述步骤步骤S610。若车窗玻璃140位置被判定为防夹区域B步骤。

45、S640B,则动作单元113将根据方向控制讯号DUD、位置讯号PCOUNT及脉波取样次数PWIDE来控制升降马达动作,以防止车窗玻璃140夹到某物体步骤S650B。接着,译码单元111随即接收下一次的前接点讯号PA及后切点讯号PB,以重复上述步骤步骤S610。若车窗玻璃140位置被判定为加压区域C步骤S640C,则动作单元113将根据方向控制讯号DUD来控制升降马达动作,并增加升降马达的正转速度,以增加上压力道,进而加强紧闭效果来防止渗水步骤S650C。接着,译码单元111随即接收下一次的前接点讯号PA及后切点讯号PB,以重复上述步骤步骤S610。0082再来,请参考图7,为本发明的车窗玻璃防。

46、夹区域流程图。当车窗玻璃140被动作单元113判定为位于可移动区域ZONE的防夹区域B后步骤S700,动作单元113随即查询对照表1132,并取得对应位置讯号PCOUNT的脉波取样次数PWIDE作为绝对防夹次数,即在对照表1132中,不同的车窗玻璃140位置对应有不同的脉波取样次数PWIDE值步骤S710。此时,动作单元113将侦测升降马达130为正转且脉波取样次数PWIDE是否大于绝说明书CN103161379A119/9页12对防夹次数步骤S720。若是,则动作单元113将产生代表升降马达130反转的正转讯号FWD及反转讯号RVS,以控制升降马达130反转步骤S730。反之,则动作单元11。

47、3将进一步判断此时的升降马达130是否为正转且侦测本次位置讯号PCOUNT和前次位置讯号PCOUNT的脉波取样次数PWIDE的差值是否大于相对防夹次数步骤S740。若是,则动作单元113将产生代表升降马达130反转的正转讯号FWD及反转讯号RVS,以控制升降马达130反转步骤S750。反之,则动作单元113将产生代表升降马达130正转的正转讯号FWD及反转讯号RVS,以控制升降马达130正转步骤S760。0083再来,请参考图8,为本发明处理升降马达为异常状态的流程图。如图8所示,当升降马达130动作与位置讯号PCOUNT不一致,如车窗玻璃140位置往上移动,但车窗玻璃140位置所对应的位置讯。

48、号PCOUNT却被判定为往下移动步骤S800。此时,稽核单元114将会判断出位置讯号PCOUNT不合逻辑,随即产生异常讯号ER至动作单元113步骤S810,而动作单元113遂将于车窗玻璃140的无防夹区域A、防夹区域B及加压区域C,即整个可移动区域ZONE判断车窗玻璃140上是否有物体,并进一步排除异常讯号ER步骤S820。再来,稽核单元114将判断异常讯号ER是否可立即重新设定初始值步骤S830。若可,则稽核单元114随即还原有问题的数值来排除异常讯号ER步骤S840。反之,如本实施例的位置讯号PCOUNT,则稽核单元114控制车窗玻璃140下降到底全开,使得位置讯号PCOUNT被归零,来重。

49、新设定位置讯号PCOUNT的基准位置,进而找回正确的位置讯号PCOUNT步骤S850。0084因此,由上述可知,本发明的防夹车窗系统仅利用升降马达向上及向下移动时的信息,来判断升降马达在向上移动时,车窗玻璃上面是否有物体,以进一步防止车窗夹伤人而造成危险。同时,本发明的防夹车窗系统将车窗玻璃的可移动区域分为无防夹区域、防夹区域及加压区域。并于无防夹区域能根据不同车款的车窗实际情况来修正对照表;于防夹区域能有防夹功能;于加压区域能具有加强紧闭效果来防止渗水。使得本发明可利用简单的判断装置来取代传感器,并在不降低防夹车窗功能的情况下,达到降低成本的目的。0085上述实施例仅为了方便说明而举例,本发明所主张的权利范围自应以权利要求书所述为准,而非仅限于上述实施例。说明书CN103161379A121/9页13图1说明书附图CN103161379A132/9页14图2说明书附图CN103161379A143/9页15图3A图3B说明书附图CN103161379A154/9页16图4A说明书附图CN103161379A165/9页17图4B说明书附图CN103161379A176/9页18图5A图5B图5C说明书附图CN103161379A187/9页19图6说明书附图CN10316137。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 固定建筑物 > 锁;钥匙;门窗零件;保险箱


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1