一种车窗防夹控制方法及带防夹功能的车窗控制系统

技术领域

本发明属于汽车电器控制领域，具体涉及一种车窗防夹控制方法及带防夹功能的车窗控制系统。

背景技术

随着汽车的电子化和智能化的发展，汽车的舒适性越来越高，如车窗一键自动升降功能已成为大多数车型必备配置。整车在提升舒适性的同时也会考虑到功能的安全性，如要求电动车窗必须具有一定的防夹功能。车窗防夹是汽车人性化设计的一个重要组成部分，其主要功能是在车窗上升夹持到物体后，可以识别出车窗处于夹持状态，并令车窗回退释放夹持物，防止车窗电机长时间堵转导致烧毁，并且防止车辆乘员被夹伤。

目前，电动车窗的防夹功能主要有霍尔防夹和纹波防夹两种方案。相比霍尔防夹技术，基于纹波电流的防夹技术成本更优，大约只有霍尔防夹的1/2，这就使得车窗防夹功能在乘用车领域配置率大幅度提升。

目前，市场上的纹波防夹模块大多数为独立模块式，由一个独立的纹波防夹模块实现四门车窗防夹控制功能。纹波防夹模块与四门车窗开关之间通过硬线进行信息交互，再由控制器驱动车窗电机工作。这样会导致整车线束布局复杂、车内空间占用较大，且整车重量、成本增加。另外，车窗电机纹波电流采集电路与车窗电机距离较远，导致采集到的电流纹波精度不够，容易造成系统产生误防夹；再者一个控制器控制四个车窗电机，对控制器（即MCU）的功能要求较高，目前只有少数供应商资源，物料保供存在潜在风险。近一年有车企也会为了节约成本，将纹波防夹功能集成在车身控制器中，但与四门车窗开关之间的连接依然是硬线连接，没有解决实质性的成本问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种车窗防夹控制方法及带防夹功能的车窗控制系统，以提高防夹准确度，并且节约成本。

本发明所述的车窗防夹控制方法，包括：

步骤一、获取车窗电机纹波电流，使纹波计数值A等于0，然后执行步骤二。

步骤二、判断是否收到车窗玻璃自动下降指令，如果是，则执行步骤三，否则执行步骤四。

步骤三、根据该车窗玻璃自动下降指令控制车窗电机转动，使车窗玻璃自动下降，然后结束。

步骤四、判断是否收到车窗玻璃自动上升指令，如果是，则执行步骤五，否则结束。

步骤五、根据该车窗玻璃自动上升指令控制车窗电机转动，使车窗玻璃自动上升，并从车窗玻璃开始自动上升时，记录车窗玻璃自动上升过程中车窗电机纹波电流的波峰个数或者波谷个数，然后执行步骤六。

步骤六、根据记录的所述波峰个数或者波谷个数，计算车窗电机速度和车窗电机加速度，然后执行步骤七。

步骤七、将记录的所述波峰个数或者波谷个数与前一次存储的波峰个数或者波谷个数相加，得到波峰累计个数或者波谷累计个数，然后执行步骤八。其中，前一次存储的波峰个数或者波谷个数为前一次车窗玻璃停止自动上升时已记录的波峰个数或者波谷个数。

步骤八、判断是否波峰累计个数或者波谷累计个数大于预设的第一个数阈值且小于预设的第二个数阈值（即判断是否车窗玻璃处于防夹区域），如果是，则执行步骤十一，否则执行步骤九。

步骤九、判断是否波峰累计个数或者波谷累计个数大于或等于预设的第二个数阈值，如果是，则执行步骤十，否则返回执行步骤六。

步骤十、使前一次存储的波峰个数或者波谷个数清零，继续控制车窗电机转动，使车窗玻璃继续自动上升，然后结束。

步骤十一、判断是否车窗电机加速度大于预设的加速度阈值，如果是，则执行步骤十二，否则执行步骤十五。

步骤十二、使纹波计数值A累加1，然后执行步骤十三。

步骤十三、判断是否纹波计数值A大于预设的计数阈值，且车窗电机速度小于预设的速度阈值（即判断是否车窗玻璃夹到物体），如果是，则执行步骤十四，否则返回执行步骤六。

步骤十四、判定车窗玻璃夹到物体，控制夹到物体的车窗玻璃对应的车窗电机反转（即进行与当前状态相反的转动），使夹到物体的车窗玻璃自动下降，然后结束。

步骤十五、使纹波计数值A等于0，然后返回执行步骤六。

本发明所述的带防夹功能的车窗控制系统，包括车身域控制器、主驾车窗开关模块、副驾车窗开关模块、左后车窗开关模块和右后车窗开关；所述主驾车窗开关模块包括与主驾车窗电机连接的主驾车窗控制器，以及与主驾车窗控制器连接的主驾车窗电机纹波电流采集电路、主驾车窗开关按钮、窗锁开关；所述副驾车窗开关模块包括与副驾车窗电机连接的副驾车窗控制器，以及与副驾车窗控制器连接的副驾车窗电机纹波电流采集电路、副驾车窗开关按钮；所述左后车窗开关模块包括与左后车窗电机连接的左后车窗控制器，以及与左后车窗控制器连接的左后车窗电机纹波电流采集电路、左后车窗开关按钮；所述右后车窗开关模块包括与右后车窗电机连接的右后车窗控制器，以及与右后车窗控制器连接的右后车窗电机纹波电流采集电路、右后车窗开关按钮；主驾车窗控制器通过主LIN总线与车身域控制器通信，主驾车窗控制器通过私有LIN总线与副驾车窗控制器、左后车窗控制器、右后车窗控制器通信。所述主驾车窗控制器、副驾车窗控制器、左后车窗控制器和右后车窗控制器都被编程以便执行上述车窗防夹控制方法。

优选的，所述车窗控制系统还包括遥控钥匙，遥控钥匙与车身域控制器通信，将遥控升窗/降窗指令（对应于车窗玻璃自动上升/下降指令）发送给车身域控制器，车身域控制器将遥控升窗/降窗指令通过主LIN总线发送给主驾车窗控制器，主驾车窗控制器将遥控升窗/降窗指令通过私有LIN总线发送给副驾车窗控制器、左后车窗控制器、右后车窗控制器，以在满足遥控升窗/降窗条件时，控制相应的车窗电机转动，使对应的车窗玻璃自动上升/下降，完成遥控升窗/降窗功能。

优选的，所述车窗控制系统还包括麦克风，麦克风通过硬线与车机娱乐单元连接，车机娱乐单元通过主LIN总线与主驾车窗控制器通信，麦克风拾取语音升窗/降窗指令（对应于车窗玻璃自动上升/下降指令）并发送给车机娱乐单元，车机娱乐单元将语音升窗/降窗指令通过主LIN总线发送给主驾车窗控制器，主驾车窗控制器将语音升窗/降窗指令通过私有LIN总线发送给副驾车窗控制器、左后车窗控制器、右后车窗控制器，以在满足语音升窗/降窗条件时，控制相应的车窗电机转动，使对应的车窗玻璃自动上升/下降，完成语音升窗/降窗功能。

优选的，所述车窗控制系统还包括远程控制APP，远程控制APP通过4G/5G网络与车机娱乐单元连接，车机娱乐单元通过主LIN总线与主驾车窗控制器通信，远程控制APP将远程升窗/降窗指令（对应于车窗玻璃自动上升/下降指令）通过4G/5G网络发送给车机娱乐单元，车机娱乐单元将远程升窗/降窗指令通过主LIN总线发送给主驾车窗控制器，主驾车窗控制器将远程升窗/降窗指令通过私有LIN总线发送给副驾车窗控制器、左后车窗控制器、右后车窗控制器，以在满足远程升窗/降窗条件时，控制相应的车窗电机转动，使对应的车窗玻璃自动上升/下降，完成远程升窗/降窗功能。

本发明与现有技术相比，具有如下效果：

（1）根据车窗电机纹波电流的波峰累计个数或者波谷累计个数来判断车窗玻璃是否处于防夹区域，根据车窗电机速度和车窗电机加速度判断是否夹到了物体，从而提高了防夹准确度，减少了系统误防夹的情况。

（2）各个车窗控制器和各个车窗电机纹波电流采集电路分别集成在对应的车窗开关模块中，其靠近对应的车窗电机，避免了干扰，提升了车窗电机纹波电流采集的精度，更进一步减少了系统误防夹的情况。

（3）通过主LIN总线和私有LIN总线实现通信，减少了连接线束，降低了整车成本与重量，有利于进行整车平台化设计。

（4）每个车窗独立控制，控制器（芯片）性能要求降低，可替代方案较多，解决了目前主机厂面临的保供问题。

附图说明

图1为本实施例中带防夹功能的车窗控制系统原理框图。

图2为本实施例中车窗防夹控制方法流程图。

具体实施方式

如图2所示，本实施例中的车窗防夹控制方法，应用于主驾车窗控制器21、副驾车窗控制器31、左后车窗控制器41和右后车窗控制器51，该方法包括：

第一步、获取车窗电机纹波电流，使纹波计数值A等于0，然后执行第二步。

第二步、判断是否收到车窗玻璃自动下降指令，如果是，则执行第三步，否则执行第四步。

第三步、根据该车窗玻璃自动下降指令控制车窗电机转动，使车窗玻璃自动下降，然后结束。

第四步、判断是否收到车窗玻璃自动上升指令，如果是，则执行第五步，否则结束。

第五步、根据该车窗玻璃自动上升指令控制车窗电机转动，使车窗玻璃自动上升，并从车窗玻璃开始自动上升时，记录车窗玻璃自动上升过程中车窗电机纹波电流的波峰个数（也可以是波谷个数），然后执行第六步。

第六步、根据记录的所述波峰个数，计算车窗电机速度和车窗电机加速度（计算方式属于现有技术），然后执行第七步。

第七步、将记录的所述波峰个数与前一次存储的波峰个数相加，得到波峰累计个数，然后执行第八步。其中，前一次存储的波峰个数为前一次车窗玻璃停止自动上升时已记录的波峰个数。

第八步、判断是否波峰累计个数大于预设的第一个数阈值且小于预设的第二个数阈值（即判断是否车窗玻璃处于防夹区域），如果是，则执行第十一步，否则执行第九步。

第九步、判断是否波峰累计个数大于或等于预设的第二个数阈值（即判断是否车窗玻璃上升到超出了防夹区域），如果是，则执行第十步，否则返回执行第六步。

第十步、使前一次存储的波峰个数或者波谷个数清零，继续控制车窗电机转动，使车窗玻璃继续自动上升，然后结束。

第十一步、判断是否车窗电机加速度大于预设的加速度阈值，如果是，则执行第十二步，否则执行第十五步。

第十二步、使纹波计数值A累加1，然后执行第十三步。

第十三步、判断是否纹波计数值A大于预设的计数阈值，且车窗电机速度小于预设的速度阈值（即判断是否车窗玻璃夹到物体），如果是，则执行第十四步，否则返回执行第六步。

第十四步、判定车窗玻璃夹到物体，控制夹到物体的车窗玻璃对应的车窗电机反转（即进行与当前状态相反的转动），使夹到物体的车窗玻璃自动下降，然后结束。

第十五步、使纹波计数值A等于0，然后返回执行第六步。

如图1所示，本实施例中带防夹功能的车窗控制系统，包括车身域控制器1、主驾车窗开关模块2、副驾车窗开关模块3、左后车窗开关模块4、右后车窗开关5、遥控钥匙6、麦克风7和远程控制APP 9（集成在移动终端内，比如集成在手机内）。

主驾车窗开关模块2包括与主驾车窗电机20连接的主驾车窗控制器21，以及与主驾车窗控制器21连接的主驾车窗电机纹波电流采集电路22、主驾车窗开关按钮23、窗锁开关。

副驾车窗开关模块3包括与副驾车窗电机30连接的副驾车窗控制器31，以及与副驾车窗控制器31连接的副驾车窗电机纹波电流采集电路32、副驾车窗开关按钮33。

左后车窗开关模块4包括与左后车窗电机40连接的左后车窗控制器41，以及与左后车窗控制器41连接的左后车窗电机纹波电流采集电路42、左后车窗开关按钮43。

右后车窗开关模块5包括与右后车窗电机50连接的右后车窗控制器51，以及与右后车窗控制器51连接的右后车窗电机纹波电流采集电路52、右后车窗开关按钮53。

主驾车窗控制器21通过主LIN总线与车身域控制器1通信，主驾车窗控制器21通过私有LIN总线与副驾车窗控制器31、左后车窗控制器41、右后车窗控制器51通信。

遥控钥匙6与车身域控制器1通信，将遥控升窗/降窗指令（对应于车窗玻璃自动上升/下降指令）发送给车身域控制器1，车身域控制器1将遥控升窗/降窗指令通过主LIN总线发送给主驾车窗控制器21，主驾车窗控制器21将遥控升窗/降窗指令通过私有LIN总线发送给副驾车窗控制器31、左后车窗控制器41、右后车窗控制器51，以在满足遥控升窗/降窗条件时（即车辆处于非遥控启动状态，且整车电源处于OFF档，且各个车窗已初始化完成时），各个车窗控制器控制相应的车窗电机转动，使对应的车窗玻璃自动上升/下降，完成遥控升窗/降窗功能。

麦克风7通过硬线与车机娱乐单元8连接，车机娱乐单元8通过主LIN总线与主驾车窗控制器21通信，麦克风7拾取语音升窗/降窗指令（对应于车窗玻璃自动上升/下降指令）并发送给车机娱乐单元8，车机娱乐单元8将语音升窗/降窗指令通过主LIN总线发送给主驾车窗控制器21，主驾车窗控制器21将语音升窗/降窗指令通过私有LIN总线发送给副驾车窗控制器31、左后车窗控制器41、右后车窗控制器51，以在满足语音升窗/降窗条件时（即整车电源处于ON档，且各个车窗已初始化完成时），各个车窗控制器控制相应的车窗电机转动，使对应的车窗玻璃自动上升/下降，完成语音升窗/降窗功能。

远程控制APP 9通过4G/5G网络与车机娱乐单元8连接，车机娱乐单元8通过主LIN总线与主驾车窗控制器21通信，远程控制APP 9将远程升窗/降窗指令（对应于车窗玻璃自动上升/下降指令）通过4G/5G网络发送给车机娱乐单元8，车机娱乐单元8将远程升窗/降窗指令通过主LIN总线发送给主驾车窗控制器21，主驾车窗控制器21将远程升窗/降窗指令通过私有LIN总线发送给副驾车窗控制器31、左后车窗控制器41、右后车窗控制器51，以在满足远程升窗/降窗条件时（即各个车窗已初始化完成时），各个车窗控制器控制相应的车窗电机转动，使对应的车窗玻璃自动上升/下降，完成远程升窗/降窗功能。

本实施例中通过各个车窗开关按钮也可以实现本地升窗/降窗功能，操作主驾车窗开关按钮23、副驾车窗开关按钮33、左后车窗开关按钮43、右后车窗开关按钮53，在满足本地升窗/降窗条件时（即整车电源处于ON档时，或者整车电源从ON档切换为OFF档1分钟内，或者整车电源从ON档切换为ACC档1分钟内），各个车窗控制器控制相应的车窗电机转动，使对应的车窗玻璃自动上升/下降，完成本地升窗/降窗功能。

主驾车窗控制器21、副驾车窗控制器31、左后车窗控制器41和右后车窗控制器51都被编程以便执行上述车窗防夹控制方法。

上述车窗防夹控制方法应用于主驾车窗控制器21时，车窗电机纹波电流是由主驾车窗电机纹波电流采集电路22采集并发送给主驾车窗控制器21的，车窗电机是指主驾车窗电机20，车窗玻璃是指主驾车窗玻璃。

上述车窗防夹控制方法应用于副驾车窗控制器31时，车窗电机纹波电流是由副驾车窗电机纹波电流采集电路32采集并发送给副驾车窗控制器31的，车窗电机是指副驾车窗电机30，车窗玻璃是指副驾车窗玻璃。

上述车窗防夹控制方法应用于左后车窗控制器41时，车窗电机纹波电流是由左后车窗电机纹波电流采集电路42采集并发送给左后车窗控制器41的，车窗电机是指左后车窗电机40，车窗玻璃是指左后车窗玻璃。

上述车窗防夹控制方法应用于右后车窗控制器51时，车窗电机纹波电流是由右后车窗电机纹波电流采集电路52采集并发送给右后车窗控制器51的，车窗电机是指右后车窗电机50，车窗玻璃是指右后车窗玻璃。