一种车窗防夹系统及防夹力的实时标定方法
汽车车窗智能防夹系统设计
汽车车窗智能防夹系统设计随着社会的快速发展和人们生活水平的提高，汽车已经成为现代生活中不可或缺的交通工具。
随之而来的安全问题也逐渐引起人们的关注。
汽车车窗的智能防夹系统就是为了解决这个问题而设计的一项重要安全设备。
本文将详细介绍汽车车窗智能防夹系统的设计原理、功能特点以及未来的发展趋势。
汽车车窗智能防夹系统是通过一系列传感器、控制单元和执行机构组成的智能系统，主要作用是监测车窗的状态并及时作出反应，以避免夹伤行人或乘客。
其设计原理主要包括以下几个方面：1. 传感器检测：汽车车窗智能防夹系统的关键之一就是传感器的使用，这些传感器可用来检测车窗的开闭状态、障碍物的存在、电流的变化等。
通过这些传感器的信息，系统可以实时监测车窗的状态并做出相应的控制。
2. 控制单元处理：传感器检测到的信号会被送往控制单元进行处理，控制单元会根据接收到的信息做出相应的判断和控制，以保证车窗的安全使用。
3. 执行机构作用：当控制单元判断车窗存在夹人或其他危险状况时，会立即启动执行机构来实施对车窗的限制或关闭操作，从而保护行人和乘客的安全。
4. 系统整合：所有的传感器、控制单元和执行机构需要进行合理的整合，以确保系统的稳定性和可靠性。
以上就是汽车车窗智能防夹系统的设计原理，通过这样的系统设计，可以更好地实现车窗的安全保护功能。
二、汽车车窗智能防夹系统的功能特点1. 安全性高：智能防夹系统能够实现对车窗的实时监测和智能控制，一旦检测到危险信号，能够及时采取措施，保证行人和乘客的安全。
2. 操作便捷：智能防夹系统能够自动对车窗进行控制，避免了人为操作不慎带来的安全隐患，同时也提高了操作的便捷性。
4. 自动化程度高：智能防夹系统实现了车窗的自动检测和控制，使得整个系统的自动化程度大大提高。
5. 可定制性强：针对不同的车型和使用需求，智能防夹系统可以进行定制化的设计，满足不同用户的需求。
以上就是汽车车窗智能防夹系统的功能特点，可以看出，该系统具有很高的实用性和安全性。
(完整word版)车窗防夹算法的探究和实现
引言随着汽车的普及，汽车的安全性越来越受到人们的重视，毕竟这是关乎生命安全的大事。
而现在汽车多采用电动车窗，但是电动车窗仍存在着较大的安全隐患.到目前为止已经有多起乘客被上升的车窗夹伤的事故被报道，其中大部分受伤者是儿童,因此电动车窗防夹保护被提出。
所谓电动车窗防夹保护，就是一旦在车窗自动上升过程中侦测到有障碍物的存在，车窗就自动停止向上运动,防止损毁障碍物;并向下运动，以释放障碍物。
电动车窗防夹的基本思想可以概括为：在车窗自动上升过程中，传感器检测到障碍物的存在(包括已被夹或判断有障碍物存在上升途中).当检测到有障碍物存在时，驱动电机反转，使车窗下降一段距离，释放障碍物。
本文介绍的防夹保护算法主要是通过检测电机转速的变化来实现的。
电机周期的测量在防夹设计中，严格地说涉及到的参数应该是电机的转速.但是，在本课题中，更确切地说，检测到的不是转速，而是周期。
本课题采用Timer模块里的捕捉模式来检测两个脉冲下降沿之间的时间间隔从而得到周期值.周期越大，速度就越慢，反之，周期越小，速度就越快.因此，从功能上看，两个参数的效果是一致的。
为了节省微控制器的资源，就直接周期来代替速度进行防夹检测。
捕捉计算到脉冲周期与实际的脉冲周期之间的换算关系为：Timer设置的是16预分频，重装载值为0000H，因此它的溢出周期为43ms，分辨率为2.7ms.在周期检测中,霍尔传感器的输出脚与XC886的P3.4口相连。
P3.4复用为Timer21脉冲捕获模式的输入引脚.本课题中，当霍尔传感器输入为脉冲下降沿时，Timer产生中断，并在中断程序中计算周期.具体计算流程如下：其中，Pre_reload为前一次脉冲到达时寄存器中的值，用当前值减去前一次的值即为周期。
值得一提的是,period_count这个变量.当计时器溢出一次，period_count就加一。
从而避免因计时器溢出而导致周期计算错误。
实现的具体做法是：由于只需在车窗自动上升时进行防夹。
汽车车窗智能防夹系统设计
汽车车窗智能防夹系统设计随着汽车行业的不断发展，汽车已经成为人们日常生活中不可缺少的交通工具，而汽车车窗是汽车的重要部件之一。
尽管汽车车窗提供了人们观赏、通风、透气的便利，但是由于车窗操作不当，会给人们带来危险。
以汽车窗户夹住孩子为例，据统计，全球每年有超过700名儿童因为被汽车窗户夹住而死亡。
因此，如何保证汽车窗户的安全使用成为了一个亟待解决的问题。
本文基于此背景，探讨了一种汽车车窗智能防夹系统。
设计思路主要源自对汽车车窗夹住人体的原理和特征的研究，以及对汽车电子控制技术的应用。
汽车车窗夹住人体的原理在于人的手或头、颈等身体部位挡住了车窗玻璃的虚拟面，从而触发细微的压力传感器，导致窗玻璃停止下行并弹回。
利用这一原理，设计一种基于汽车电子控制的汽车车窗智能防夹系统，可以通过安装车门内壁发射的红外线发射器和接收的红外线接收器，以及车窗底部的压力传感器，实现对夹住人体的识别和防夹保护。
1. 所需部件汽车车窗智能防夹系统需要的部件包括红外线发射器、红外线接收器、压力传感器、单片机、继电器等。
其中红外线发射器和接收器安装在车门内壁，作为测距传感器，可以识别是否有人体部位靠近车窗边缘。
压力传感器则安装在窗边框底部，可以感知车窗下降过程中的压力变化，判断是否有人体被夹住。
2. 系统原理本系统通过红外线测距，感知到人体接近窗侧缝隙，并通过压力传感器检测窗玻璃下降过程中的压力变化，判断窗玻璃是否夹住了人体。
当检测到人体靠近车窗时，系统会迅速关闭窗户，防止窗户夹住人体。
当检测到车窗夹住人体时，系统会自动停止窗户下降，并使窗户立即上升。
当窗户碰到障碍时，系统会继电器触发，关闭电源，同时发出警报声，提醒车主避免危险。
汽车车窗智能防夹系统采取模块化设计，分为信号输入模块、信号处理模块、信号输出模块和供电模块。
1. 信号输入模块信号输入模块包括红外线发射器和接收器和压力传感器，它们可以检测人体接近车窗和夹住人体的情况，并将这些信息传送到信号处理模块进行处理。
汽车车窗智能防夹系统设计
汽车车窗智能防夹系统设计
汽车车窗智能防夹系统是为了保护乘坐车辆的人员在开启和关闭车窗时不会被夹到或伤害到而设计的一种安全系统。
该系统通过使用传感器和控制器来监测车窗的状态和周围环境，并根据情况采取相应的控制措施，以防止夹伤事故的发生。
该系统的设计包括以下几个部分：
1. 传感器：系统使用的传感器通常是红外线传感器或电容传感器，这些传感器能够检测到物体的接近和距离，并通过与之连接的控制器传递信息。
2. 控制器：控制器是系统的核心，它接收传感器传递的信息，并根据信息判断是否需要采取防夹措施。
控制器还可以控制车窗的开启和关闭以及其他相关操作。
3. 防夹措施：当控制器判断存在夹伤的危险时，它会采取相应的控制措施来防止夹伤事故的发生。
当有物体靠近车窗时，控制器可以自动停止车窗的开启或关闭，并发出警报以提醒乘坐车辆的人员注意安全。
4. 报警系统：系统还可以配备报警系统，当夹伤事故发生时，控制器会立即发出警报，提醒车内人员注意并及时采取措施。
在实际应用中，该系统可以与车辆的中控系统或电动窗控制系统相连接，通过输入输出接口实现与车辆其他系统的交互。
还可以通过与车辆的遥控系统相结合，实现远程操作和监控功能，提高用户的使用方便性和安全性。
汽车车窗智能防夹系统设计
汽车车窗智能防夹系统设计一、引言车窗智能防夹系统是一种应用于汽车车窗系统的安全防护装置，旨在防止车窗在关闭过程中夹住乘客或物体，从而避免发生意外伤害。
随着汽车科技的不断进步，车窗智能防夹系统已经逐渐成为汽车安全配置的标配之一。
本文将对车窗智能防夹系统的设计原理、技术特点以及未来发展进行探讨。
二、车窗智能防夹系统的设计原理1. 感知装置车窗智能防夹系统通常采用红外线、超声波或压力感应器等技术来感知车窗附近的障碍物，如果有人体或物体靠近车窗，则系统会立即发出警报或停止窗户的关闭动作，以避免夹伤事故的发生。
2. 控制装置车窗智能防夹系统的控制装置负责对感知装置采集的信息进行处理和分析，一旦检测到危险情况，控制装置会立即发出指令，停止车窗的关闭动作，并且通知驾驶员或乘客进行处理。
3. 传动装置传动装置负责车窗的开启和关闭动作，它会受到控制装置的指令，通过电机或液压系统等方式来实现车窗的开合运动。
4. 警示装置车窗智能防夹系统还会配备一定的警示装置，如蜂鸣器或警示灯，用来提醒驾驶员或乘客发生危险情况。
三、车窗智能防夹系统的技术特点1. 自动识别车窗智能防夹系统具有自动识别功能，能够准确感知车窗附近的障碍物，并做出相应的反应，避免发生夹伤事故。
2. 高灵敏度车窗智能防夹系统的感知装置具有高灵敏度，能够对不同类型的障碍物做出及时准确的判断，确保防夹系统的正常运行。
3. 多重防护车窗智能防夹系统通常采用多重防护措施，包括声音警示、窗户自动打开、窗户自动停止等，以确保乘客和物体的安全。
4. 人性化设计车窗智能防夹系统的设计考虑到了用户的使用习惯和安全需求，保证系统的操作简便、可靠。
四、车窗智能防夹系统的未来发展1. 更智能化随着人工智能技术的不断发展，未来的车窗智能防夹系统将更加智能化，能够根据乘客的特征和行为习惯做出更加精准的判断和反应。
2. 多功能化未来的车窗智能防夹系统可能会融合更多的功能，如与车身安全系统联动，实现更全面的安全防护。
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一种车窗防夹系统及防夹力的实时标定方法 专利名称一种车窗防夹系统及防夹力的实时标定方法 技术领域本发明属于汽车电子领域，特别是涉及一种车窗防夹系统及其防夹力的实时标定方法。
背景技术随着汽车工业的快速发展，汽车普及率也正在快速提高。汽车越来越成为人们生活当中重要的交通工具，它将成为我们生活中不可或缺的一部分。随着现代汽车电子技术的进步，汽车内传统的零部件及总成也在向机电一体化发展。汽车中大量应用的电子设备，不仅提高了汽车的舒适性，也对汽车的安全性提出了新的要求。电动车窗是使用电动机、升降器、开关等装置来控制车窗玻璃的升降。它具有开 关方便，可同时操作多个车窗，可远程控制等优点。但是如果操作不当也容易出现安全事故，世界各地皆发生过孩童被汽车电动窗卡住窒息而死的事件，单以美国相关的统计数字显示，从1990年至今，已经有将近40个孩子因为被汽车电动窗卡住而死亡，美国每年平均还有500个人因为类似的意外事件受伤到急诊室求诊，其中有一半是孩子。而这些孩子中还包括11岁、15岁的青少年。因此，美国交通部颁布了针对电动车窗开关系统的法规FMVSS118，对车窗防夹相关参数做出了明确规定，并规定在2008年10月I日之后在北美出售的轿车和小型货车都必须强制执行该规定。虽然我国还没有就该问题做出法律上的规定，但为安全起见，开发具有防夹功能的车窗控制模块是完全必要的。车窗防夹主要考虑防夹区域探测，防夹力，车窗参数变化以及路况变化等。常见的电动车窗防夹有几种，有电流法检测法采用安装在升窗电机上电流的积分来检测防夹力并利用霍尔器件产生的脉冲来计算车窗玻璃的位置。这种方法硬件结构简单成本低，但是软件算法复杂，且准确度不高，精度较低。而且防夹电流阈值随车型、使用情况等的变化而变化，因此在应用前都需要大量测试，可移植性差。另外还有采用车窗玻璃边缘的电容传感器检测有没有障碍物的方法，或采用红外传感器等方法。防夹力数值大小为车窗胶条摩擦力加上事先设定的阈值，防夹力大小随摩擦力的变化而变化。本发明采用升窗电机霍尔传感器与升窗电机电流结合的方法来计算防夹力，并随时学习矫正在车窗橡胶条老化后的摩擦力变化。因此比一般的算法更可靠。目前该算法已经在实车上跑完路试得到充分的路况和各种恶劣环境条件的验证，性能稳定可靠能够满足美国和欧洲标准都对车窗防夹力的性能要求使防夹力在100N以下。 发明内容 本发明目的在于针对现有技术的缺陷提供一种带有自学习功能，能够实时修正和标定防夹力的车窗防夹系统及其防夹力的实时标定方法。本发明为实现上述目的，采用如下技术方案
一种车窗防夹系统，包括车窗，车窗牵引拉丝，车窗电机，电机控制继电器，车窗防夹中央处理器，车窗上下开关，汽车总线连接和车窗电机霍尔传感器；其特征在于所述车窗电机霍尔传感器为两个，垂直安装，两个霍尔传感器具有90度的相位差。一种车窗防夹系统防夹力的实时标定方法，包括下述步骤
(1)对车窗进行标定，标定过程包括检测霍尔器件脉宽的占空比，标定车窗的行程和正常上升过程中车窗各位置的扭矩；
(2)根据车窗电机电流i与电机扭矩的线性关系计算出实际扭矩Ta，根据电流i与车窗位置的函数关系计算出车窗位置计算值D。； (3)车窗电机的旋转会使电机上霍尔传感器发出霍尔信号，两个霍尔传感器的信号为有90度相位差的规则的方波信号，通过记录单个霍尔信号的个数记录车窗实际位置Da ;通过检测两个霍尔信号的时间差计算出电机扭矩计算值T。；
(4)将测得的实际扭矩Ta减去当前实际位置Da的扭矩计算值T。就可以得到电机扭矩相对于正常情况下的偏移值；电机对牵引车窗上升的拉丝的转速比是固定的，电机的扭 矩的偏移值与对车窗施加的力成正比关系，通过电机扭矩计算出标定车窗所受的力的偏差值，实时的修正车窗正常上升所施加的力，加上设定的防夹阈值，实现车窗防夹力的实时标定。所述步骤(2)中电流i与车窗位置的函数关系为Dc = Ci / i Cli ；t表示电机上升的时间，i表示电机处于上升时的电流，Ci是一个可标定的常数；根据电机电流i与电机扭矩的线性关系计算出实际扭矩Ta;
所述步骤(3)中升窗电机扭矩和霍尔信号关系如下T。= (Ct) X At/(2X t3 - 3 Xt2 X At + tX Δ t2), Τ。表示扭矩，t = t2, At = t2-tl, Ct是阻尼参数，tl为两个霍尔传感器输出的方波的起始端的时间差，t2为1/2方波周期与tl的时间差。本发明系统和方法采用垂直双hall的方法，该方法通过hall采样获得车窗位置及扭矩，通过电机电流及其积分可以计算出车窗电机当前的扭矩及位置。实时比较车窗在每一位置的扭矩就能算出防夹力从而高精度实现防夹和实时的标定。具有硬件结构简单、软件算法方便、成本低精度高的优点。
附图说明图I为发明系统结构示意 图2为两个霍尔传感器输出波形图。
具体实施例方式如图I所不一种车窗防夹系统,包括车窗I,车窗牵引拉丝2,车窗电机3,电机控制继电器4，车窗防夹中央处理器5，车窗上下开关6，汽车总线连接7和车窗电机霍尔传感器8 ;所述车窗电机霍尔传感器8为两个，垂直安装，两个霍尔传感器8具有90度的相位差。车窗上下开关6根据乘客的要求发出上升或下降的信号，电机控制继电器4根据中央处理器5的指令给电机3供电，电机3根据电流方向拉动玻璃牵引拉丝2决定车窗I的升降。车窗防夹中央处理器5可以通过A/D米样来检测车窗电机3的电流及方向。车窗电机3的双霍尔传感器8在电机转动时交替产生脉冲信号(如图2所示)，中央处理器5实时检测脉冲信号的边沿。每一扇车窗使用单独的模块车窗模块。通常有一个主控模块，它可以通过总线网络发送控制信号给其它车窗模块执行其升降命令。其它车窗模块不仅可以接受本地按键命令，还可以接受总线网络上的控制命令，从而实现远程控制功能。车窗控制模块通过采集电机运行电流和hall的脉宽来间接计算玻璃所受到的力。开关包括一个采用无自锁的按键开关，该开关有五档，分别表示自动上升，上升，停止，下降，自动下降。一种车窗防夹系统防夹力的实时标定方法，包括下述步骤
(1)对车窗进行标定，标定过程包括检测霍尔器件脉宽的占空比，标定车窗的行程和正常上升过程中车窗各位置的扭矩；
(2)根据车窗电机电流i与电机扭矩的线性关系计算出实际扭矩Ta，根据电流i与车窗位置的函数关系计算出车窗位置计算值D。；
(3)车窗电机的旋转会使电机上霍尔传感器发出霍尔信号，两个霍尔传感器的信号为 有90度相位差的规则的方波信号，通过记录单个霍尔信号的个数记录车窗实际位置Da ;通过检测两个霍尔信号的时间差计算出电机扭矩计算值T。；
(4)将测得的实际扭矩Ta减去当前实际位置Da的扭矩计算值T。就可以得到电机扭矩相对于正常情况下的偏移值；电机对牵引车窗上升的拉丝的转速比是固定的，电机的扭矩的偏移值与对车窗施加的力成正比关系，通过电机扭矩计算出标定车窗所受的力的偏差值，实时的修正车窗正常上升所施加的力，加上设定的防夹阈值，实现车窗防夹力的实时标定。所述步骤(2)中电流i与车窗位置的函数关系为D。= Ci / i Cli ；t表示电机上升的时间，i表示电机处于上升时的电流，Ci是一个可标定的常数；根据电机电流i与电机扭矩的线性关系计算出实际扭矩Ta。因为升窗电机在小于额定电流时，电流与扭矩是成正比的，在没有外力时扭矩的大小直接反映了玻璃上升时的阻力，当车窗受到防夹外力时电机扭矩就会增加。在电机电流没有超过额定电流时，电机扭矩是防夹力的真实反应。通过检测升窗电机电流可以推算出扭矩从而线性推算出防夹力大小。我们称这个为实际扭矩Ta。在小于额定电流时升窗电机电流的积分将能反映出玻璃向上的行程，我们称这个数值为车窗位置计算值D。。所述步骤(3)中升窗电机扭矩和霍尔信号关系如下T。= (Ct) X At/(2X t3 -3 X t2 X At + tX At2), Tc 表示扭矩，t = t2，At = t2_tl，Ct 是阻尼参数，tl 为两个霍尔传感器输出的方波的起始端的时间差，t2为1/2方波周期与tl的时间差。另外在升窗电机上装有2个90度偏移的高精度双霍尔传感器件A和B。升窗电机的旋转会使电机上霍尔传感器发出霍尔信号有90度相位差的规则的方波信号如图2所示，通过记录单个霍尔信号的个数可以记录车窗实际位置Da ;通过检测2个霍尔信号的时间差能进一步检测电机扭矩，进而测出防夹力。在系统设计时需要对某一型号的车窗进行标定。标定过程包括检测霍尔器件脉宽的占空比，标定车窗的行程和正常上升过程中车窗各位置的扭矩等。标定完成后，根据本发明的算法每次自动上升的过程中会实时更新当前位置的实际扭矩值，实时测得的扭矩值减去当前位置到的扭矩计算值就可以得到电机扭矩相对于正常情况下的偏移值。因为电机对牵引车窗上升的拉丝的转速比是固定的，所以电机的扭矩的偏移值与对车窗施加的力成正比关系。由此可以通过电机扭矩计算出车窗所受的力的大小。当计算出车窗上所受到的力大于我们设定的阈值，就使车窗停止上升，执行下降动作。
权利要求 1.一种车窗防夹系统,包括车窗,车窗牵引拉丝,车窗电机，电机控制继电器，车窗防夹中央处理器，车窗上下开关，汽车总线连接和车窗电机霍尔传感器；其特征在于所述车窗电机霍尔传感器为两个，垂直安装，两个霍尔传感器具有90度的相位差。