汽车自动关窗系统及其控制方法.pdf

本发明公开了一种汽车自动关窗系统及其控制方法，系统包括连接在汽车总线上的车窗控制器，汽车总线上设置有总线网关，该总线网关通过总线转换模块与微控制器相连，在微控制器的输出端连接有继电器模块，微控制器用于获取当前车辆的钥匙档位信号与车窗位置信号，并根据当前车辆的钥匙档位信号与车窗位置信号控制所述车窗控制器和继电器模块工作。其显著效果是：在汽车通过遥控钥匙关闭车门的瞬间由微控制器输出控制信号，短时触发车辆带电，再通过汽车总线输出升窗命令，实现升窗；不需要对原车的车窗控制器的程序和原有的车载电路进行改造，结构简单，安装方便；同时，升窗命令是在原有车窗控制器带电状态时发出，通用性好。

1.  一种汽车自动关窗系统，包括连接在汽车总线上的车窗控制器，其特征在于：所述汽车总线上设置有总线网关，该总线网关通过总线转换模块与微控制器相连，在所述微控制器的输出端连接有继电器模块，所述微控制器用于获取当前车辆的遥控钥匙信号与车窗位置信号，并根据当前车辆的遥控钥匙信号与车窗位置信号控制所述车窗控制器和继电器模块工作；
所述继电器模块包括三极管Q8，该三极管Q8的基极串接电阻R54后接收所述微控制器的控制信号，三极管Q8的集电极串接继电器的线圈绕组后与车载电源连接，三极管Q8的发射极接地，继电器开关串接在车载电源与点火开关模块的ON输出端，当继电器开关闭合时，汽车自动通电触发车载电子设备工作。

2.  根据权利要求1所述的一种汽车自动关窗系统，其特征在于：所述汽车总线为CAN总线、LIN总线或K总线。

3.  根据权利要求1或2所述的一种汽车自动关窗系统，其特征在于：所述继电器开关为常开开关，在所述三极管Q8的基极与发射极之间连接有电阻R55，在电阻R54与微控制器之间的连接线上还经过上拉电阻R52接车载电源。

4.  根据权利要求3所述的一种汽车自动关窗系统，其特征在于：在继电器线圈绕组的两端反向并联有二极管D3。

5.  根据权利要求1所述的一种汽车自动关窗系统，其特征在于： 所述微控制器由电源模块供电，该电源模块的电源输入端依次串接保险管F1和二极管D1后接稳压芯片LM7805的输入端，稳压芯片LM7805的输出端5V直流稳压电源，在稳压芯片LM7805的输入端和接地端之间连接有滤波电容C1，在稳压芯片LM7805的输出端和接地端之间还连接有滤波电容C2。

6.  一种如权利要求1所述的汽车自动关窗系统的控制方法，其特征在于按照以下步骤进行：
步骤1：微控制器获取车辆的遥控钥匙信号，当遥控钥匙按下锁车键时，微控制器发出控制信号，控制继电器开关导通，使得汽车自动通电触发车载电子设备工作；
步骤2：微控制器获取车窗位置信号，当车窗处于全关闭状态时，进入步骤3；否则进入步骤4；
步骤3：微控制器发出控制信号，控制继电器开关断开，使得汽车自动断电，停止向车载电子设备工作供电；；
步骤4：微控制器通过汽车总线发送关窗信号至车窗控制器，对车窗进行关闭，并返回步骤2循环检测。

汽车自动关窗系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及到汽车电子技术领域，具体地说，是一种汽车自动关窗系统及其控制方法。
背景技术
随着经济的发展，人均收入的增加，越来越多的汽车进入普通家庭，在汽车普及率不断提高的今天，针对汽车的盗窃案件也逐年增加，汽车安全越来越受到人们的重视。在汽车盗窃案件中，常见的一种就是由于车主在停车离开后车窗未关，导致小偷通过车窗进入车内，取走车内财物，因此有必要在汽车熄火拔下钥匙时能够自动关闭车窗。
现有自动关窗控制系统主要为以下两种：一是通过改造原车的车门控制器，检测到关锁信号时，通过继电器输出驱动信号，直接驱动车窗电机工作，实现升窗；二是通过can总线，采集门锁信号并在按下关锁键后，发出can总线命令，直接实现升窗功能。
然而上述两种方案均存在不足：方案一由于需要拆原车的车门，且改接线较为复杂，所以口碑并不好；方案二虽然安装方便，结构简单，受到了一定程度的欢迎，但是，大部分的车辆在拔出车钥匙并打开车门后，汽车电源系统停止为各部位供电，车窗控制器的can总线就不再工作，因此不能实现升窗功能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明首先提供一种汽车自动关窗系统及其控制方法，通过检测钥匙档位信号和车窗位置信号，利用继电器模块触发车辆电源导通，再通过微控制器控制车窗控制器，直至车窗完全关闭。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种汽车自动关窗系统，包括连接在汽车总线上的车窗控制器，其关键在于：所述汽车总线上设置有总线网关，该总线网关通过总线转换模块与微控制器相连，在所述微控制器的输出端连接有继电器模块，所述微控制器用于获取当前车辆的遥控钥匙信号与车窗位置信号，并根据当前车辆的遥控钥匙信号与车窗位置信号控制所述车窗控制器和继电器模块工作；
所述继电器模块包括三极管Q8，该三极管Q8的基极串接电阻R54后接收所述微控制器的控制信号，三极管Q8的集电极串接继电器的线圈绕组后与车载电源连接，三极管Q8的发射极接地，继电器开关串接在车载电源与点火开关模块的ON输出端，当继电器开关闭合时，汽车自动通电触发车载电子设备工作。
在实施过程中，微控制器可以通过汽车总线获取车辆的钥匙档位信号与车窗位置信号，当按下钥匙锁车键，发出信号控制继电器开关导通，触发车辆带电工作，此时微控制器通过汽车总线发出关窗命令至车窗控制器，对未完全关闭的车窗进行关闭，确保完全关闭后，微控制器再发出控制信号使得继电器开关断开，汽车电源停止供电，根 据具体情况，本系统中的继电器开关所控制的电源线路可以是一路，也可以是两路，通过汽车总线实现信号采集与控制信号的输出，并利用继电器来实现电源的通断控制，不需要对原车的车窗控制器改造，结构简单，安装方便。
作为不同的实施方式，所述汽车总线为CAN总线、LIN总线或K总线。
作为优选，所述继电器开关为常开开关，在所述三极管Q8的基极与发射极之间连接有电阻R55，在电阻R54与微控制器之间的连接线上还经过上拉电阻R52接车载电源。
再进一步地，在继电器线圈绕组的两端反向并联有二极管D3。
为了保证微控制器可靠供电，所述微控制器由电源模块供电，该电源模块的电源输入端依次串接保险管F1和二极管D1后接稳压芯片LM7805的输入端，稳压芯片LM7805的输出端5V直流稳压电源，在稳压芯片LM7805的输入端和接地端之间连接有滤波电容C1，在稳压芯片LM7805的输出端和接地端之间还连接有滤波电容C2。
结合上述汽车自动关窗系统的电路结构，本发明还提出了一种汽车自动关窗系统的控制方法，按照以下步骤进行：
步骤1：微控制器获取车辆的遥控钥匙信号，当按下遥控钥匙锁车键时，微控制器发出控制信号，控制继电器开关导通，使得汽车自动通电触发车载电子设备工作；
步骤2：微控制器获取车窗位置信号，当车窗处于全关闭状态时，进入步骤3；否则进入步骤4；
步骤3：微控制器发出控制信号，控制继电器开关断开，使得汽车自动断电，停止向车载电子设备工作供电；；
步骤4：微控制器通过汽车总线发送关窗信号至车窗控制器，对车窗进行关闭，并返回步骤2循环检测。
该方法通过总线检测遥控钥匙位信号和车窗位置信号，并通过控制继电器的方式让点火开关模块上的电源输出端与车载电源直接接通，及时拔下钥匙，车载电子设备也可以带电工作，此时，微控制器即可通过总线发送关窗控制命令，促使关窗控制器关闭所有车窗。
本发明的显著效果是：在汽车通过遥控钥匙关闭车门的瞬间由微控制器输出控制信号，短时触发车辆带电，再通过汽车总线输出升窗命令，实现升窗；不需要对原车的车窗控制器的程序和原有的车载电路进行改造，结构简单，安装方便；同时，升窗命令是在原有车窗控制器带电状态时发出，通用性好。
附图说明
图1是本发明的电路原理框图；
图2是CAN总线转换模块的电路原理图；
图3是图1中微控制器的电路原理图；
图4是微控制器电源模块的电路原理图；
图5是继电器模块的电路原理图；
图6是本发明的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步 详细说明。
如图1所示，一种汽车自动关窗系统，包括连接在汽车总线上的车窗控制器，所述汽车总线上设置有总线网关，该总线网关通过总线转换模块与微控制器相连，在所述微控制器的输出端连接有继电器模块，所述微控制器用于获取当前车辆的遥控钥匙信号与车窗位置信号，并根据当前车辆的遥控钥匙信号与车窗位置信号控制所述车窗控制器和继电器模块工作；
在实施过程中，微控制器可以通过汽车总线直接获取遥控钥匙的关门信号，也可以通过导线接入遥控钥匙信号接收器中，从遥控钥匙信号接收器上获取关门信号。
为了便于控制，所述继电器模块包括三极管Q8，该三极管Q8的基极串接电阻R54后接收所述微控制器的控制信号，三极管Q8的集电极串接继电器的线圈绕组后与车载电源连接，三极管Q8的发射极接地，继电器开关串接在车载电源与点火开关模块的ON输出端，当继电器开关闭合时，汽车自动通电触发车载电子设备工作。
在本实施例中，所选用的汽车总线为CAN总线，其总线转换模块采用芯片型号为PCA82C250，具体电路如图2所示，微控制器采用型号为MC9S08DZ32的单片机，具体如图3所示，为了保证该微控制器正常供电，该微控制器还配置有电源模块，如图4所示，该电源模块的电源输入端依次串接保险管F1和二极管D1后接稳压芯片LM7805的输入端，稳压芯片LM7805的输出端5V直流稳压电源，在稳压芯片LM7805的输入端和接地端之间连接有滤波电容C1，在 稳压芯片LM7805的输出端和接地端之间还连接有滤波电容C2。
如图5所示，作为一种实现方式，本例中的继电器开关为常开开关，在所述三极管Q8的基极与发射极之间连接有电阻R55，在电阻R54与微控制器之间的连接线上还经过上拉电阻R52接车载电源，在继电器线圈绕组的两端反向并联有二极管D3。如图6所示，上述汽车自动关窗系统的控制方法，按照以下步骤进行：
步骤1：微控制器获取车辆的遥控钥匙信号，当按下遥控钥匙锁车键时，微控制器发出控制信号，控制继电器开关导通，使得汽车自动通电触发车载电子设备工作；
步骤2：微控制器获取车窗位置信号，当车窗处于全关闭状态时，进入步骤3；否则进入步骤4；
步骤3：微控制器发出控制信号，控制继电器开关断开，使得汽车自动断电，停止向车载电子设备工作供电；；
步骤4：微控制器通过汽车总线发送关窗信号至车窗控制器，对车窗进行关闭，并返回步骤2循环检测。
通过上述设计，微控制器通常输出一个低电平信号促使三极管Q8断开，继电器线圈中没有电流流过，其常开开关处于断开状态，当驾驶员在按下遥控钥匙锁车键时，微控制器会输出一个高电平信号，及时触发继电器开关导通，使得车辆临时带电，此时检测车窗位置，如果车窗没有完全关闭，微控制器可以通过总线发送关窗命令到关窗控制器，使其执行关窗动作，直至车窗完全关闭，微控制器才控制继电器开关断开，让汽车完全掉电，有效完成车窗自动关闭功能，提高车辆的智能性和安全性。