一种汽车车窗玻璃升降智能防夹控制系统及方法与流程

1.本发明属于智能汽车领域，涉及汽车车窗防夹控制技术，具体是一种汽车车窗玻璃升降智能防夹控制系统及方法。


背景技术：

2.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。通过电动车窗的运用，一方面减轻了驾驶员和乘客的劳动强度，操作方便；另一方面由于电动车窗的上升速度较快，很容易造成夹伤乘客事故的发生。汽车电动窗具备防夹功能已是一种趋势。当车窗上升遇到障碍物（如手、头等）时可以自动后退到底，从而可以避免事故的发生。很多车窗防夹是通过霍尔传感器判断玻璃位置，如果在玻璃上升过程中，有异物阻挡玻璃上升，电动窗马上停止上升，立刻下降到底,实现防夹功能。
3.现有的汽车防夹功能的实现都是基于在上升过程中发现异物阻挡进而实现防夹功能，并没有设计出一种在汽车玻璃上升之前优先判断障碍物的方法，在上升之前就进行上升条件的判断，进而减少先上升后下降的时间与电力的浪费；且在突发状况时，汽车车窗应该具备一种人工强行干预的方式，使得即使出现障碍物或者其他的物体存在，依然可以进行汽车车窗的上升进而封闭车体，避免造成人员与财产的损失。
4.为此，提出一种汽车车窗玻璃升降智能防夹控制系统及方法。


技术实现要素：

5.为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种汽车车窗玻璃升降智能防夹控制系统及方法，通过设置有升降驱动模块、光电检测模块、控制器、智能升降模块、模式转换模块、压力检测模块以及处理器；各个模块间的配合，通过光电检测模块在汽车玻璃上升之前进行上升条件的判断，并在汽车车窗玻璃上升时进行压力测试，设定压力阈值，当超过压力阈值时，表示异物阻挡玻璃上升，处理器发送停止信号至控制器；控制器控制升降驱动模块停止玻璃上升，同时控制车窗玻璃下降单元进行玻璃下降，实现防夹。
6.本发明设置有模式转换模块，用于控制模式的转换，具体的模式转换模块的转换模式包括两种，一种为智能升降模式，一种为人工控制模式，所述智能升降模式通过智能升降模块控制，所述人工控制模式由人工进行控制，实现人工强行干预的方式，使得即使出现障碍物或者其他的物体存在，依然可以进行汽车车窗的上升进而封闭车体，避免造成人员与财产的损失。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种汽车车窗玻璃升降智能防夹控制系统及方法，包括升降驱动模块、光电检测模块、控制器、智能升降模块、模式转换模块、压力检测模块以及处理器；所述升降驱动模块分为车窗玻璃上升单元和车窗玻璃下降单元；所述车窗玻璃上升单元用于控制车窗玻璃上升，所述车窗玻璃下降单元用于控制车窗玻璃下降；所述升降
驱动模块受控制器与智能升降模块共同进行控制；所述光电检测模块包括光电发射单元与光电接收单元，所述光电发射单元安装于汽车玻璃车窗的内部，所述光电接收单元安装于汽车玻璃车窗的内部，所述光电发射单元与光电接收单元对立设置于汽车玻璃车窗的上端与下端，所述光电接收单元用于接收光电发射单元发射的激光，所述光电发射单元与光电接收单元分别与控制器电连接；所述压力检测模块用于获取汽车车窗玻璃对汽车车窗边缘的压力，具体的，所述压力检测模块的工作过程包括以下步骤：当控制器或智能升降模块发送玻璃上升信号至升降驱动模块时，升降驱动模块发送电信号至车窗玻璃上升单元；同时控制器发送检测信号至压力检测模块；车窗玻璃上升单元接收到电信号后，控制车窗玻璃进行上升；同时压力检测模块开始进行压力检测，并实时记录压力值，将压力值发送至处理器；处理器接收到压力值后，生成压力值与时间之间的关系，时间起点为车窗玻璃上升单元接收到电信号的时刻；处理器设定压力阈值，当实时压力值大于压力阈值时，处理器发送停止信号至控制器；控制器控制升降驱动模块停止玻璃上升，同时控制车窗玻璃下降单元进行玻璃下降。
8.进一步地，所述模式转换模块用于控制模式的转换，具体的模式转换模块的转换模式包括两种，一种为智能升降模式，一种为人工控制模式，所述智能升降模式通过智能升降模块控制，所述人工控制模式由人工进行控制。
9.进一步地，所述压力检测模块具体为安装在汽车车窗玻璃框架一圈的压力传感器，所述压力传感器为多个，且压力传感器均匀安装于汽车车窗玻璃框架内部；压力传感器分为一侧压力传感器与顶部压力传感器，所述一侧压力传感器与顶部压力传感器均将检测到的压力值传输至处理器；处理器接收到压力值后，将一侧压力传感器与顶部压力传感器的压力值与时间的对应关系进行曲线的绘制，并绘制于同一个坐标系中；时间起点为车窗玻璃上升单元接收到电信号的时刻；且一侧压力传感器的数值出现时间在顶部压力传感器之前，当处理器接收到一侧压力传感器的压力值出现时间晚于顶部压力传感器出现的时间，则处理器发送故障信号至控制器；控制器进行故障报警。
10.进一步地，处理器设定的压力阈值的来源为多次车窗无障碍物时的压力传感器数值的平均数。
11.一种汽车车窗玻璃升降智能防夹控制方法，具体的汽车车窗玻璃升降智能防夹控制方法具体包括以下步骤：步骤一：防夹功能的开启；当控制器检测到汽车处于启动状态时，控制器发送供电信号至电源模块，电源模块接收到控制器发送的供电信号，对光电检测模块以及压力检测模块进行电量供应；用户通过人工控制模式进行汽车车窗玻璃的升降控制；
步骤二：智能升降；当光电检测模块接收到电源模块的电量供应时，光电检测模块的光电发射单元发射激光至光电接收单元；若光电接收单元正常接收到光电发射单元发射的激光，则表示汽车车窗之间没有障碍物，可进行升降；光电检测模块发送无障碍物信号至智能升降模块与控制器；智能升降模块接收到光电检测模块发送的无障碍信号后，发送上升信号至驱动升降驱动模块进行汽车车窗玻璃的上升；步骤三：防夹控制；升降驱动模块发送电信号至车窗玻璃上升单元；同时控制器发送检测信号至压力检测模块；车窗玻璃上升单元接收到电信号后，控制车窗玻璃进行上升；同时压力检测模块开始进行压力检测，并实时记录压力值，将压力值发送至处理器；处理器接收到压力值后，生成压力值与时间之间的关系，时间起点为车窗玻璃上升单元接收到电信号的时刻；处理器设定压力阈值，当实时压力值大于压力阈值时，处理器发送停止信号至控制器；控制器控制升降驱动模块停止玻璃上升，同时控制车窗玻璃下降单元进行玻璃下降。
12.进一步地，压力检测模块具体为安装在汽车车窗玻璃框架一圈的压力传感器，所述压力传感器为多个，且压力传感器均匀安装于汽车车窗玻璃框架内部；压力传感器分为一侧压力传感器与顶部压力传感器，所述一侧压力传感器与顶部压力传感器均将检测到的压力值传输至处理器；处理器接收到压力值后，将一侧压力传感器与顶部压力传感器的压力值与时间的对应关系进行曲线的绘制，并绘制于同一个坐标系中；时间起点为车窗玻璃上升单元接收到电信号的时刻；且一侧压力传感器的数值出现时间在顶部压力传感器之前，当处理器接收到一侧压力传感器的压力值出现时间晚于顶部压力传感器出现的时间，则处理器发送故障信号至控制器；控制器进行故障报警。
13.进一步地，所述升降驱动模块分为车窗玻璃上升单元和车窗玻璃下降单元；所述车窗玻璃上升单元用于控制车窗玻璃上升，所述车窗玻璃下降单元用于控制车窗玻璃下降；所述升降驱动模块受控制器与智能升降模块共同进行控制；所述光电检测模块包括光电发射单元与光电接收单元，所述光电发射单元安装于汽车玻璃车窗的内部，所述光电接收单元安装于汽车玻璃车窗的内部，所述光电发射单元与光电接收单元对立设置于汽车玻璃车窗的上端与下端，所述光电接收单元用于接收光电发射单元发射的激光，所述光电发射单元与光电接收单元分别与控制器电连接。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明设置有光电检测模块，光电检测模块包括光电发射单元与光电接收单元，光电发射单元安装于汽车玻璃车窗的内部，光电接收单元安装于汽车玻璃车窗的内部，
光电发射单元与光电接收单元对立设置于汽车玻璃车窗的上端与下端，光电接收单元用于接收光电发射单元发射的激光，光电发射单元与光电接收单元分别与控制器电连接；通过光电检测模块在汽车玻璃上升之前进行上升条件的判断，在上升之前就进行上升条件的判断，进而减少先上升后下降的时间与电力的浪费。
15.2、当光电检测模块接收到电源模块的电量供应时，光电检测模块的光电发射单元发射激光至光电接收单元；若光电接收单元正常接收到光电发射单元发射的激光，则表示汽车车窗之间没有障碍物，可进行升降；光电检测模块发送无障碍物信号至智能升降模块与控制器；智能升降模块接收到光电检测模块发送的无障碍信号后，发送上升信号至驱动升降驱动模块进行汽车车窗玻璃的上升；升降驱动模块发送电信号至车窗玻璃上升单元；同时控制器发送检测信号至压力检测模块；车窗玻璃上升单元接收到电信号后，控制车窗玻璃进行上升；同时压力检测模块开始进行压力检测，并实时记录压力值，将压力值发送至处理器；处理器接收到压力值后，生成压力值与时间之间的关系，时间起点为车窗玻璃上升单元接收到电信号的时刻；处理器设定压力阈值，当实时压力值大于压力阈值时，处理器发送停止信号至控制器；控制器控制升降驱动模块停止玻璃上升，同时控制车窗玻璃下降单元进行玻璃下降。进而实现汽车车窗玻璃升降智能防夹功能。
16.3、本发明设置有模式转换模块，用于控制模式的转换，具体的模式转换模块的转换模式包括两种，一种为智能升降模式，一种为人工控制模式，智能升降模式通过智能升降模块控制，人工控制模式由人工进行控制，实现人工强行干预的方式，使得即使出现障碍物或者其他的物体存在，依然可以进行汽车车窗的上升进而封闭车体，避免造成人员与财产的损失。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明一种汽车车窗玻璃升降智能防夹控制系统及方法的原理框图。
具体实施方式
19.下面将结合实施例对本发明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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.如图1所示，一种汽车车窗玻璃升降智能防夹控制系统，包括升降驱动模块、光电检测模块、控制器、智能升降模块、模式转换模块、电源模块、压力检测模块、处理器以及数据存储模块；所述升降驱动模块分为车窗玻璃上升单元和车窗玻璃下降单元；所述车窗玻璃上升单元用于控制车窗玻璃上升，所述车窗玻璃下降单元用于控制车窗玻璃下降；所述升降驱动模块受控制器与智能升降模块共同进行控制；
所述光电检测模块包括光电发射单元与光电接收单元，所述光电发射单元安装于汽车玻璃车窗的内部，所述光电接收单元安装于汽车玻璃车窗的内部，所述光电发射单元与光电接收单元对立设置于汽车玻璃车窗的上端与下端，所述光电接收单元用于接收光电发射单元发射的激光，所述光电发射单元与光电接收单元分别与控制器电连接；所述压力检测模块用于获取汽车车窗玻璃对汽车车窗边缘的压力，具体的，所述压力检测模块的工作过程包括以下步骤：当控制器或智能升降模块发送玻璃上升信号至升降驱动模块时，升降驱动模块发送电信号至车窗玻璃上升单元；同时控制器发送检测信号至压力检测模块；车窗玻璃上升单元接收到电信号后，控制车窗玻璃进行上升；同时压力检测模块开始进行压力检测，并实时记录压力值，将压力值发送至处理器；处理器接收到压力值后，生成压力值与时间之间的关系，时间起点为车窗玻璃上升单元接收到电信号的时刻；处理器设定压力阈值，当实时压力值大于压力阈值时，处理器发送停止信号至控制器；控制器控制升降驱动模块停止玻璃上升，同时控制车窗玻璃下降单元进行玻璃下降。
21.其中，所述模式转换模块用于控制模式的转换，具体的模式转换模块的转换模式包括两种，一种为智能升降模式，一种为人工控制模式，所述智能升降模式通过智能升降模块控制，所述人工控制模式由人工进行控制。
22.其中，所述压力检测模块具体为安装在汽车车窗玻璃框架一圈的压力传感器，所述压力传感器为多个，且压力传感器均匀安装于汽车车窗玻璃框架内部；压力传感器分为一侧压力传感器与顶部压力传感器，所述一侧压力传感器与顶部压力传感器均将检测到的压力值传输至处理器；处理器接收到压力值后，将一侧压力传感器与顶部压力传感器的压力值与时间的对应关系进行曲线的绘制，并绘制于同一个坐标系中；时间起点为车窗玻璃上升单元接收到电信号的时刻；且一侧压力传感器的数值出现时间在顶部压力传感器之前，当处理器接收到一侧压力传感器的压力值出现时间晚于顶部压力传感器出现的时间，则处理器发送故障信号至控制器；控制器进行故障报警。
23.其中，处理器设定的压力阈值的来源为多次车窗无障碍物时的压力传感器数值的平均数。
24.一种汽车车窗玻璃升降智能防夹控制方法，具体的汽车车窗玻璃升降智能防夹控制方法包括以下步骤：步骤一：防夹功能的开启；当控制器检测到汽车处于启动状态时，控制器发送供电信号至电源模块，电源模块接收到控制器发送的供电信号，对光电检测模块以及压力检测模块进行电量供应；用户通过人工控制模式进行汽车车窗玻璃的升降控制；步骤二：智能升降；
当光电检测模块接收到电源模块的电量供应时，光电检测模块的光电发射单元发射激光至光电接收单元；若光电接收单元正常接收到光电发射单元发射的激光，则表示汽车车窗之间没有障碍物，可进行升降；光电检测模块发送无障碍物信号至智能升降模块与控制器；智能升降模块接收到光电检测模块发送的无障碍信号后，发送上升信号至驱动升降驱动模块进行汽车车窗玻璃的上升；步骤三：防夹控制；升降驱动模块发送电信号至车窗玻璃上升单元；同时控制器发送检测信号至压力检测模块；车窗玻璃上升单元接收到电信号后，控制车窗玻璃进行上升；同时压力检测模块开始进行压力检测，并实时记录压力值，将压力值发送至处理器；处理器接收到压力值后，生成压力值与时间之间的关系，时间起点为车窗玻璃上升单元接收到电信号的时刻；处理器设定压力阈值，当实时压力值大于压力阈值时，处理器发送停止信号至控制器；控制器控制升降驱动模块停止玻璃上升，同时控制车窗玻璃下降单元进行玻璃下降。
25.其中，压力检测模块具体为安装在汽车车窗玻璃框架一圈的压力传感器，所述压力传感器为多个，且压力传感器均匀安装于汽车车窗玻璃框架内部；压力传感器分为一侧压力传感器与顶部压力传感器，所述一侧压力传感器与顶部压力传感器均将检测到的压力值传输至处理器；处理器接收到压力值后，将一侧压力传感器与顶部压力传感器的压力值与时间的对应关系进行曲线的绘制，并绘制于同一个坐标系中；时间起点为车窗玻璃上升单元接收到电信号的时刻；且一侧压力传感器的数值出现时间在顶部压力传感器之前，当处理器接收到一侧压力传感器的压力值出现时间晚于顶部压力传感器出现的时间，则处理器发送故障信号至控制器；控制器进行故障报警。
26.其中，所述升降驱动模块分为车窗玻璃上升单元和车窗玻璃下降单元；所述车窗玻璃上升单元用于控制车窗玻璃上升，所述车窗玻璃下降单元用于控制车窗玻璃下降；所述升降驱动模块受控制器与智能升降模块共同进行控制；所述光电检测模块包括光电发射单元与光电接收单元，所述光电发射单元安装于汽车玻璃车窗的内部，所述光电接收单元安装于汽车玻璃车窗的内部，所述光电发射单元与光电接收单元对立设置于汽车玻璃车窗的上端与下端，所述光电接收单元用于接收光电发射单元发射的激光，所述光电发射单元与光电接收单元分别与控制器电连接。
27.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
28.本发明的工作原理：当控制器检测到汽车处于启动状态时，控制器发送供电信号
至电源模块，电源模块接收到控制器发送的供电信号，对光电检测模块以及压力检测模块进行电量供应；用户通过人工控制模式进行汽车车窗玻璃的升降控制；当光电检测模块接收到电源模块的电量供应时，光电检测模块的光电发射单元发射激光至光电接收单元；若光电接收单元正常接收到光电发射单元发射的激光，则表示汽车车窗之间没有障碍物，可进行升降；光电检测模块发送无障碍物信号至智能升降模块与控制器；智能升降模块接收到光电检测模块发送的无障碍信号后，发送上升信号至驱动升降驱动模块进行汽车车窗玻璃的上升；防夹控制；升降驱动模块发送电信号至车窗玻璃上升单元；同时控制器发送检测信号至压力检测模块；车窗玻璃上升单元接收到电信号后，控制车窗玻璃进行上升；同时压力检测模块开始进行压力检测，并实时记录压力值，将压力值发送至处理器；处理器接收到压力值后，生成压力值与时间之间的关系，时间起点为车窗玻璃上升单元接收到电信号的时刻；处理器设定压力阈值，当实时压力值大于压力阈值时，处理器发送停止信号至控制器；控制器控制升降驱动模块停止玻璃上升，同时控制车窗玻璃下降单元进行玻璃下降。
29.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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一定指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。
30.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。