技术领域
[0001] 本
发明涉及
汽车的电动车窗的控制技术领域,尤其涉及一种电动车窗的自动落窗控制方法及其抗EMI干扰的拓扑电路。
背景技术
[0002] 现有纹波
电流法电动车窗控制,在外部环境出现变化时,或用户不在车内时,无法自动识别并自动关窗,会导致车内进
水等隐患。此外,现有的电动车窗,在对驱动
电机进行
反馈调节时,由于
采样信号传输线路较长,对于四
门车辆,会产生较大的EMI干扰,导致电动
车窗的
控制器接收到误差信号,无法对车窗实现精准控制。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服
现有技术的不足,提供一种电动车窗的自动落窗控制方法及其抗EMI干扰的拓扑电路,其解决了现有电动车窗的无法自动落窗且EMI干扰导致车窗控
制误差较大的技术问题。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0005] 一种电动车窗的自动落窗控制方法,其包括以下步骤:
[0006] 通过车辆外部的雨量
传感器或车内的温
湿度传感器,检测雨量信号或温湿度信号;
[0007] 通过检测到的雨量信号或温湿度信号,判断车辆所在环境是否处于下雨状态,若是则自动关闭车窗,若否则进入下一步:
[0008] 检测车辆的一键启动打开或关闭的状态信号;
[0009] 若检测到车辆的一键启动为打开状态,则检测车辆行驶速度;
[0010] 若车辆行驶速度超过预设速度值,且当前环境处于下雨状态时,则自动关闭车窗。
[0011] 其中,还包括检测车辆一键启动的IGN信号,当IGN信号打开时,自动唤醒车窗控制器,否则车窗控制器保持休眠状态。
[0012] 其中,所述步骤“若车辆行驶速度超过预设速度值,且当前环境处于下雨状态时,则自动关闭车窗”中预设速度值为10KM/H。
[0013] 一种电动车窗的抗EMI干扰的拓扑电路,其包括:
运算放大器U5,电连接于运算放大器U5的一级放大输入正极端的电流采样模
块,所述电流采样模块用于对驱动车窗的电机
进行电流采样,耦合于
运算放大器U5的一级放大输入负极端和输出端的高频滤波模块,以
及耦合于运算放大器U5的二级放大输入负极端和输出端的高通滤波模块和低通滤波模块,
所述高通滤波模块和低通滤波模块的输出端电连接于比较器,比较器输出端电连接于车窗
控制器的
单片机;驱动车窗运行的
驱动电机工作电流经所述电流采样模块采样后经运算放
大器U5二级放大后由所述高通滤波模块和低通滤波模块联合滤波以防止EMI干扰,并形成
单片机所需纹波信号,从而精准控制车窗运行。
[0014] 其中,所述运算放大器U5的型号为:LM2904AVQDRQ1。
[0015] 其中,所述电流采样模块包括:电连接于控制车窗运行的继电器输出端的
电压采样模块的限流
电阻R25,限流电阻R25的另一端电连接于运算放大器U5的一级放大输入正极
端;其中,限流电阻R25与运算放大器U5的一级放大输入正极端之间的
节点与地之间
串联有
下拉电阻R21,限流电阻R25与运算放大器U5的一级放大输入正极端之间的节点与地之间还
串联有低通滤波电容C31,控制车窗运行的继电器输出端的电压采样模块与限流电阻R25之
间的节点与地之间还串联有电容C30,电容C30用于消除电压采样模块中寄生电感。
[0016] 其中,所述高频滤波模块包括:电阻R26,电阻R26的第一端电连接于运算放大器U5的一级放大输入负极端,电阻R26的第二端接地,电阻R26的第一端与运算放大器U5的一级
放大输出端之间还串联有电阻R3,电阻R3的两端还并联有一电容C33。
[0017] 其中,所述运算放大器U5的一级放大输出端还电连接于一限流电阻R30,限流电阻R30的另一端电连接于单片机,用于实时监测驱动车窗的驱动电机工作电流并以电压形式
输出给单片机,其中,限流电阻R30与运算放大器U5的一级放大输出端之间的节点与地之间
还串联有一滤波电容C32。
[0018] 其中,所述低通滤波模块包括:串联于运算放大器U5的二级放大输出端和输入负极端的电阻R32,并联于所述电阻R32两端的电容C40;其中,电容C40与运算放大器U5的二级
放大输出端之间的节点还电连接于比较器以形成低通滤波输出。
[0019] 其中,所述高通滤波模块包括:电连接于运算放大器U5的二级放大输入负极端的电阻R31,电阻R31的另一端串联于电容C39,电容C39的另一端电连接于比较器以形成高通
滤波输出。
[0020] 与现有技术相比,本发明的一种电动车窗的自动落窗控制方法及其抗EMI干扰的拓扑电路,其通过运算放大器对采样信号进行两级放大,一级输出给单片机,二级分高通滤
波和低通滤
波形成联合
带通滤波,输出给比较,经比较器后输出给单片机,从而消除长信号
传输导致的EMI干扰,使车窗控制更为精准可靠。
[0021] 上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明技术手段,可依照
说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明
显易懂,以下特举较佳
实施例,详细说明如下。
附图说明
[0022] 图1为本发明的电动车窗的自动落窗控制方法的
流程图。
[0023] 图2为本发明的电动车窗的抗EMI干扰的拓扑电路的电路图。
具体实施方式
[0024] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施
例,都属于本发明保护的范围。
[0026] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺
时针”、“逆时针”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0027] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,
除非另有明确具体的限定。
[0028] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的
连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理
解上述术语在本发明中的具体含义。
[0029] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接
接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。
[0030] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点
可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可
以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
[0031] 请参阅图1,本实施提供了一种电动车窗的自动落窗控制方法,其包括以下步骤:
[0032] 步骤S100、通过车辆外部的
雨量传感器或车内的温湿度传感器,检测雨量信号或温湿度信号;通过雨量传感器或
温度、湿度传感器检测称量所在环境中的雨量数据和温湿
度数据,并将上述检测
信号传输给车窗控制器的单片机,单片机读取所述检测信号后,根据
软件层运算逻辑,判断环境是否下雨。
[0033] 步骤S200、通过检测到的雨量信号或温湿度信号,判断车辆所在环境是否处于下雨状态,若是则自动关闭车窗,若否则进入下一步;当然,在自动关窗和主动关窗两种逻辑
下,用户主动关窗为主,也即在任何状态下,用户都可以选择主动关闭或打开
窗户。
[0034] 步骤S300、检测车辆的一键启动打开或关闭的状态信号;也即将车窗控制器的单片机的一路IO口电连接于车辆一键启动线路上,若一键启动打开,则单片机的IO接收到电
信号,此时判定车辆已启动,处于行驶或
怠速状态。
[0035] 步骤S400、若检测到车辆的一键启动为打开状态,则检测车辆行驶速度;检测车辆行驶速度,主要用于判断车辆处于停滞怠速状态还是行驶状态,当车速不为零则为行驶状
态。车辆车速可以直接获取车辆行车电脑自身的仪表信息。
[0036] 步骤S500、若车辆行驶速度超过预设速度值,且当前环境处于下雨状态时,则自动关闭车窗。也即在行驶过程中,车窗处于打开状态,可以自动关窗,当然其关窗的必要条件
还包括当前处于下雨状态。
[0037] 进一步的,为了降低车窗控制系统的功耗,还包括检测车辆一键启动的IGN信号,当IGN信号打开时,自动唤醒车窗控制器,否则车窗控制器保持休眠状态。IGN信号是作为车
窗控制器的单片机的触发唤醒信号,若没有IGN信号输入,则控制器自动进入休眠状态。此
外,控制四个车窗的上行或下行,以及一键关窗或开窗的
开关信号均电连接于单片机的中
断唤醒
接口,也即用户主动关窗或开窗的动作不执行时,也保持单片机处于休眠状态,以及
进一步降低功耗。
[0038] 在本实施例中,所述步骤S500“若车辆行驶速度超过预设速度值,且当前环境处于下雨状态时,则自动关闭车窗”中预设速度值为10KM/H。于其他实施例中,预设车速可以根
据需要调整,而不是唯一限定的。
[0039] 本实施例还公开了一种电动车窗的抗EMI干扰的拓扑电路,请参阅图2,其包括:运算放大器U5,电连接于运算放大器U5的一级放大输入正极端的电流采样模块,所述电流采
样模块用于对驱动车窗的电机进行电流采样,耦合于运算放大器U5的一级放大输入负极端
和输出端的高频滤波模块,以及耦合于运算放大器U5的二级放大输入负极端和输出端的高
通滤波模块和低通滤波模块,所述高通滤波模块和低通滤波模块的输出端电连接于比较
器,比较器输出端电连接于车窗控制器的单片机;驱动车窗运行的驱动电机工作电流经所
述电流采样模块采样后经运算放大器U5二级放大后由所述高通滤波模块和低通滤波模块
联合滤波以防止EMI干扰,并形成单片机所需纹波信号,从而精准控制车窗运行。
[0040] 其中,所述运算放大器U5的型号为:LM2904AVQDRQ1。当然,于其他实施例中,该运算放大器U5可以采用其他任意具备二级放大的运算放大器,本实施例仅以其中一种型号芯
片为例说明其抗干扰方案。
[0041] 具体的,所述电流采样模块包括:电连接于控制车窗运行的继电器输出端的电压采样模块的限流电阻R25,限流电阻R25的另一端电连接于运算放大器U5的一级放大输入正
极端;其中,限流电阻R25与运算放大器U5的一级放大输入正极端之间的节点与地之间串联
有下拉电阻R21,限流电阻R25与运算放大器U5的一级放大输入正极端之间的节点与地之间
还串联有低通滤波电容C31,控制车窗运行的继电器输出端的电压采样模块与限流电阻R25
之间的节点与地之间还串联有电容C30,电容C30用于消除电压采样模块中寄生电感。也即
该电流采样模块是将控制车窗运行电机的负载端的电压采样信号,以电流信号的形式进行
一级放大,再以电压形式输出给单片机,从而实时监测负载车窗的电机工作电压。
[0042] 其中,所述高频滤波模块包括:电阻R26,电阻R26的第一端电连接于运算放大器U5的一级放大输入负极端,电阻R26的第二端接地,电阻R26的第一端与运算放大器U5的一级
放大输出端之间还串联有电阻R3,电阻R3的两端还并联有一电容C33。
[0043] 其中,所述运算放大器U5的一级放大输出端还电连接于一限流电阻R30,限流电阻R30的另一端电连接于单片机,用于实时监测驱动车窗的驱动电机工作电流并以电压形式
输出给单片机,其中,限流电阻R30与运算放大器U5的一级放大输出端之间的节点与地之间
还串联有一滤波电容C32。
[0044] 其中,所述低通滤波模块包括:串联于运算放大器U5的二级放大输出端和输入负极端的电阻R32,并联于所述电阻R32两端的电容C40;其中,电容C40与运算放大器U5的二级
放大输出端之间的节点还电连接于比较器以形成低通滤波输出。
[0045] 其中,所述高通滤波模块包括:电连接于运算放大器U5的二级放大输入负极端的电阻R31,电阻R31的另一端串联于电容C39,电容C39的另一端电连接于比较器以形成高通
滤波输出。
[0046] 高通滤波模块和低通滤波模块联合形成带通
滤波器,
通带频率为100Hz-1KHz,消除低频和高频干扰影响,同时也消除长车窗负载电机工作检测信号传输线带来的EMI(电磁
干扰)干扰。
[0047] 与现有技术相比,本实施例的一种电动车窗的自动落窗控制方法及其抗EMI干扰的拓扑电路,其通过运算放大器对采样信号进行两级放大,一级输出给单片机,二级分高通
滤波和低通滤波形成联合带通滤波,输出给比较,经比较器后输出给单片机,从而消除长信
号传输导致的EMI干扰,使车窗控制更为精准可靠。
[0048] 上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的
保护。本发明的保护范围以
权利要求书为准。