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 然 而 ， 由 于 电 动 车 窗 的 上 升 速 度 较 快 ， 很 容 易 引 发 夹 上 乘 客 等 事 故 ， 尤 其 是 对 儿 童 形 成 了 安 全 隐 患 。 
 这 对 于 汽 车 的 安 全 向 提 出 了 新 标 准 ， 要 求 电 动 车 窗 具 有 一 定 的 防 夹 功 能 。 
 以 前 汽 车 普 遍 采 用 手 摇 曲 柄 的 方 式 使 车 窗 玻 璃 上 升 或 下 降 ， 现 今 轿 车 很 多 都 安 装 了 电 动 车 窗 。 
 而 具 有 防 夹 功 能 的 电 动 窗 应 用 于 汽 车 始 于 2 0 世 纪 9 0 年 代 ， 当 玻 璃 上 升 途 中 遇 到 人 力 障 碍 时 会 自 动 识 别 而 反 向 运 行 ， 防 止 乘 员 夹 伤 ， 实 现 防 夹 功 能 。 
 由 于 该 功 能 的 重 要 性 ， 在 欧 美 新 车 型 上 都 已 成 为 标 准 配 置 ， 目 前 国 内 新 推 出 的 高 端 车 型 已 成 为 标 准 配 置 。 
 由 于 低 成 本 方 案 的 推 出 ， 经 济 型 轿 车 也 开 始 逐 渐 配 备 应 用 这 一 功 能 。 
 而 车 窗 位 置 判 断 准 确 是 车 窗 的 防 夹 功 能 的 正 常 实 现 的 前 提 。 
     1 、 准 确 判 断 电 动 窗 位 置 的 重 要 性   法 规 规 定 ， 具 有 自 动 上 升 功 能 的 车 窗 必 须 配 备 自 动 防 夹 功 能 。 
 即 当 车 窗 在 自 动 上 升 过 程 中 ， 如 果 车 窗 玻 璃 遇 到 障 碍 物 ， 必 须 做 出 判 断 后 反 转 ， 并 且 防 夹 力 要 小 于 1 0 0   N 。 
 而 法 规 规 定 的 防 夹 区 域 是 4   m m ~ 2 0 0   m m ( 如 图 1 ) 。 
 这 就 要 求 系 统 对 车 窗 的 位 置 进 行 准 确 的 计 算 和 判 断 。 
 如 果 车 窗 位 置 计 算 不 准 确 会 有 以 下 后 果 ： （ 1 ）   比 如 车 窗 在 上 升 过 程 中 在 防 夹 区 域 内 ， 如 果 车 窗 位 置 计 算 不 准 确 ， 系 统 判 断 为 防 夹 区 域 外 。 
 车 窗 可 能 遇 到 障 碍 物 ， 但 是 不 做 防 夹 反 转 。 
 而 是 继 续 上 升 玻 璃 。 
 障 碍 物 如 果 是 人 ， 导 致 把 人 夹 伤 。 
 （ 2 ）   车 窗 自 动 上 升 过 程 中 ， 如 果 车 窗 位 置 计 算 不 准 确 ， 车 窗 就 会 到 顶 部 位 置 认 为 在 防 夹 区 域 内 ， 遇 堵 后 反 转 。 
 导 致 车 窗 不 能 关 满 。 
 （ 3 ） 车 窗 在 上 升 过 程 中 ， 由 于 存 在 车 窗 重 量 和 窗 框 阻 力 等 因 素 ， 在 每 个 位 置 上 的 阻 力 大 小 是 不 一 样 的 。 
 因 此 判 断 车 窗 位 置 也 是 相 当 重 要 的 。 
 由 以 上 三 点 分 析 可 知 ， 车 窗 位 置 判 断 的 准 确 在 防 夹 功 能 中 ， 既 有 非 常 重 要 的 意 义 。 
 2 、 电 动 窗 位 置 判 断 的 原 理 从 机 械 的 角 度 讲 ， 电 动 车 窗 砸 升 降 时 ， 电 机 旋 转 会 带 动 钢 丝 绳 的 运 动 ， 从 而 带 动 车 窗 的 上 下 开 闭 。 
 电 机 每 旋 转 一 定 的 角 度 ， 钢 丝 绳 就 相 应 地 运 动 一 定 行 程 ， 因 此 车 窗 运 动 的 行 程 与 电 机 的 旋 转 的 圈 数 成 线 性 关 系 。 
 通 过 计 算 电 机 旋 转 的 圈 数 ， 可 以 间 接 算 出 车 窗 的 位 置 。 
 2 . 1 霍 尔 原 理 电 机 的 旋 转 会 使 得 霍 尔 传 感 器 产 生 脉 冲 信 号 。 
 玻 璃 位 置 的 检 测 是 通 过 对 控 制 模 块 中 的 霍 尔 传 感 器 发 出 的 方 波 进 行 计 数 来 实 现 。 
 软 件 设 计 中 通 过 单 片 机 芯 片 的 输 入 捕 捉 功 能 记 录 车 窗 运 行 过 程 中 的 脉 冲 个 数 ， 通 过 学 习 ， 将 车 窗 的 上 密 封 条 记 为 位 置 0 ， 而 下 密 封 条 为 大 位 置 。 
 在 车 窗 上 升 过 程 中 将 位 置 计 数 器 减 1 ， 上 升 到 顶 时 位 置 计 数 器 清 0 ， 下 降 时 位 置 计 数 器 加 l 。 
 因 此 ， 可 按 照 要 求 确 定 防 夹 区 界 限 对 应 的 位 置 计 数 器 的 值 。 
 通 过 对 位 置 计 数 器 的 值 的 检 测 可 以 间 接 判 断 玻 璃 的 位 置 。 
 脉 冲 计 数 方 式 的 关 键 问 题 在 于 位 置 记 录 要 精 确 ， 但 在 试 验 中 却 存 在 电 机 切 断 电 源 后 依 旧 会 发 出 几 个 脉 冲 的 问 题 ， 这 几 个 脉 冲 由 惯 性 造 成 ， 而 且 不 同 的 玻 璃 升 降 器 产 生 的 脉 冲 个 数 不 同 。 
 这 些 脉 冲 对 车 窗 位 置 影 响 随 情 况 的 不 同 而 不 。 
 在 车 窗 上 下 两 端 堵 转 时 ， 这 些 脉 冲 不 太 可 能 造 成 车 窗 位 置 的 变 化 ， 而 在 中 间 位 置 停 止 时 则 有 可 能 造 成 车 窗 位 置 移 动 ， 特 别 是 下 降 途 中 人 为 停 止 时 对 车 窗 位 置 的 影 响 更 大 。 
 为 了 减 小 这 种 影 响 ， 与 电 机 通 电 运 动 时 位 置 计 数 一 样 ， 在 算 法 中 捕 捉 这 些 脉 冲 。 
 如 果 当 前 为 下 降 状 态 ， 则 对 电 机 断 电 后 产 生 的 脉 冲 进 行 位 置 加 法 操 作 ， 如 果 当 前 为 上 升 状 态 ， 则 对 电 机 断 电 后 产 生 的 脉 冲 进 行 位 置 减 法 操 作 。 
 2 . 2 纹 波 原 理 电 机 有 磁 极 、 转 子 线 圈 、 换 向 器 组 成 。 
 根 据 右 手 定 律 转 子 线 圈 通 电 后 再 磁 极 磁 场 的 作 用 下 产 生 运 动 。 
 运 动 到 磁 场 边 缘 是 磁 场 变 弱 ， 电 动 势 减 小 ， 电 流 增 大 。 
 换 向 器 改 变 转 子 线 圈 的 电 流 方 向 ， 重 新 进 入 磁 场 电 动 势 增 大 ， 电 流 减 小 。 
 转 子 线 圈 不 断 转 动 、 电 动 势 和 电 流 不 断 变 化 ， 从 而 纹 波 不 断 产 生 。 
 所 以 纹 波 是 电 机 的 固 有 特 性 ， 通 过 计 算 纹 波 的 个 数 就 能 计 算 出 转 子 换 向 的 次 数 ， 就 能 计 算 出 窗 户 的 相 对 位 置 ， 结 合 时 间 就 能 得 出 电 机 的 转 速 。 
 由 于 电 机 在 启 动 ， 停 止 ， 反 转 ， 堵 转 时 的 纹 波 特 征 不 明 显 。 
 如 图 5 和 图 6 ， 不 能 精 准 的 计 数 纹 波 个 数 。 
 只 能 通 过 算 法 进 行 补 偿 。 
 这 样 纹 波 计 数 必 然 和 实 际 的 必 然 存 在 误 差 。 
 而 这 误 差 随 着 车 窗 操 作 次 数 的 增 加 ， 误 差 也 会 跟 着 累 积 。 
   3 、 电 动 窗 位 置 判 断 的 原 理 从 机 械 的 角 度 讲 ， 电 动 车 窗 砸 升 降 时 ， 电 机 旋 转 会 带 动 钢 丝 绳 的 运 动 ， 从 而 带 动 车 窗 的 上 下 开 闭 。 
 电 机 每 旋 转 一 定 的 角 度 ， 钢 丝 绳 就 相 应 地 运 动 一 定 行 程 ， 因 此 车 窗 运 动 的 行 程 与 电 机 的 旋 转 的 圈 数 成 线 性 关 系 。 
 通 过 计 算 电 机 旋 转 的 圈 数 ， 可 以 间 接 算 出 车 窗 的 位 置 。 
 4 、 霍 尔 传 感 器 的 方 案 此 方 案 在 电 机 轴 上 安 装 磁 环 ， 在 磁 环 附 近 安 装 霍 尔 传 感 器 ， 当 电 机 转 动 时 带 动 磁 环 转 动 ， 在 霍 尔 传 感 器 上 感 应 出 高 低 电 平 的 脉 冲 信 号 ， 脉 冲 的 个 数 反 映 了 电 机 的 位 置 ， 脉 冲 的 频 率 反 映 了 电 机 的 转 速 。 
 当 电 动 车 窗 上 升 并 遇 到 障 碍 物 是 ， 阻 力 变 大 ， 电 机 变 大 ， 电 机 转 速 将 减 慢 ， 对 应 脉 冲 的 信 号 的 脉 宽 将 变 大 ， 此 时 系 统 会 向 E C U 模 块 报 告 信 息 ， E C U 向 继 电 器 或 电 机 驱 动 芯 片 发 出 指 令 ， 使 电 机 停 转 或 者 反 转 ， 从 而 令 车 窗 停 止 或 下 降 ， 实 现 防 夹 判 断 。 
 D R V 5 0 1 3 Q 1 是 一 款 双 极 性 霍 尔 效 应 传 感 器 ， 具 有 宽 工 作 电 压 范 围 （ 2 . 7 至 3 8 V ） 和 高 达 2 2 V 的 反 极 性 保 护 ， 使 得 该 器 件 广 泛 用 于 各 种 汽 车 应 用 。 
 此 外 该 器 件 还 具 有 抛 负 载 、 输 出 短 路 和 过 流 等 内 部 保 护 功 能 。 
 此 方 案 需 要 安 装 磁 环 且 每 个 车 窗 都 需 要 各 自 的 控 制 器 ， 因 此 成 本 较 高 。 
 相 比 于 霍 尔 传 感 器 的 方 案 ， 机 遇 纹 波 计 数 的 无 传 感 器 方 案 可 以 节 省 磁 环 、 霍 尔 传 感 器 及 相 关 线 束 的 成 本 。 
 此 外 ， 此 方 案 可 以 用 单 控 器 同 时 控 制 多 个 车 窗 ， 能 够 提 高 整 车 的 集 成 度 ， 进 一 步 降 低 控 制 器 的 成 本 。 
 因 此 ， 基 于 波 纹 计 数 无 传 感 器 方 案 将 成 为 未 来 电 动 车 窗 夹 的 发 展 趋 势 。 
 5 基 于 纹 波 技 术 的 无 传 感 应 器 方 案 波 纹 计 数 的 无 传 感 应 器 方 案 是 利 用 转 子 转 动 过 程 中 ， 电 刷 在 电 极 间 切 换 产 生 电 流 纹 波 ， 并 对 这 种 电 流 波 动 进 行 采 样 、 分 析 和 控 制 。 
 此 方 案 首 先 通 过 采 样 电 阻 将 电 机 电 流 信 号 转 换 为 电 压 信 号 ， 并 通 过 运 放 对 电 压 信 号 进 行 滤 波 和 放 大 ， 放 大 后 的 信 号 一 路 经 过 A D 转 换 成 数 字 信 号 给 到 M C U ， 作 为 防 夹 及 堵 转 的 判 断 依 据 ， 另 一 路 通 过 滤 波 器 和 比 较 器 得 到 方 波 信 号 ， 此 方 波 的 频 率 和 电 机 的 转 速 成 正 比 。 
 通 过 方 波 的 个 数 和 频 率 可 以 判 断 电 机 的 位 置 和 转 速 。 
 参 考 设 计 T I D A 0 1 4 2 1 提 供 了 一 种 无 传 感 器 的 纹 波 防 夹 方 案 。 
 该 设 计 主 要 分 为 以 下 几 个 部 分 ： 电 流 检 测 放 大 I N A 2 4 0 Q 1 是 一 个 宽 共 模 范 围 ， 高 精 度 ， 双 向 电 流 检 测 放 大 器 。 
 该 器 件 具 有 – 4 V 至 8 0 V 的 共 模 范 围 ， 1 2 0 d B 的 超 大 共 模 抑 制 比 ， 能 够 提 供 准 确 ， 低 噪 声 的 测 量 结 果 。 
 应 用 中 可 以 在 I N A 2 4 0 Q 1 的 输 入 端 使 用 一 个 简 单 的 R C 输 入 滤 波 器 ， 以 减 少 高 频 电 机 电 刷 产 生 的 噪 声 和 潜 在 的 P W M 开 关 噪 声 。 
 带 通 滤 波 器 电 流 检 测 放 大 器 的 输 出 通 过 有 源 带 通 滤 波 器 进 行 滤 波 ， 以 消 除 额 外 的 噪 声 和 直 流 分 量 ， 从 而 得 到 电 流 纹 波 信 号 。 
 基 于 霍 尔 传 感 器 和 电 流 纹 波 技 术 在 电 动 车 车 窗 防 夹 中 的 应 用 联 系 我 们   C O N T A C T U S 地 址 ： 温 州 市 龙 湾 区 永 兴 滨 海 二 路 1 6 号 置 信 小 微 园 2 幢 电 话 ： 0 5 7 7 6 5 2 0 7 7 7 0         传 真 ： 0 5 7 7 6 5 2 0 7 7 7 9     手 机 ： 1 5 8 8 8 2 0 1 5 2 0 联 系 人 ： 周 江 伟 先 生 （ 主 管 ） C o p y r i g h t © 温 州 博 技 科 技 有 限 公 司   网 站 建 设 ： 中 企 动 力 温 州       友 情 链 接 ：   松 田 汽 车 电 机       S E O   营 业 执 照