專利名稱：一種汽車電動搖窗機防夾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及汽車中的電動車窗防夾技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著汽車業(yè)發(fā)展，越來越多的中低檔汽車配備有電動車窗。目前市場上的汽車電動搖窗機大致分為兩種1、實時控制型車窗向上、向下的每一個動作須靠人按住開關(guān)來控制；2、自動直上直下型①按動一下開關(guān)，車窗自動一直上升或下降到頂部或底部；②在電機內(nèi)安裝兩個霍爾元件，或安裝一個霍爾元件和一個電機堵轉(zhuǎn)時接通的位置開關(guān)的電機。該電動機具有如下特性每轉(zhuǎn)動一周，會輸出固定脈沖個數(shù)，該脈沖個數(shù)的變化，可顯示電機帶動車窗上升或下降的運動狀態(tài)是否正常。
上述幾種汽車電動搖窗機的缺欠在于a、車窗到達頂部時電機經(jīng)常發(fā)生堵轉(zhuǎn)，造成電機損耗過大、且操作不便，b、因無識別裝置，易在車窗上升過程中夾人，對人體造成傷害，
c、汽車熄火后，若車窗尚未關(guān)好，司機須重新開啟點火開關(guān)后按動車窗開關(guān)，車窗才能關(guān)閉好。即不方便，又不節(jié)能，而且安裝霍爾元件的電機造價昂貴，難于推廣普及。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種功能多、性能好、造價底的汽車電動搖窗機防夾裝置，以克服上述缺欠，實現(xiàn)自動、安全、準確的打開和關(guān)閉汽車車窗及防止夾人、夾物的目的。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下一種汽車電動搖窗機防夾裝置，包括車體門框架1、車窗玻璃2、玻璃軌道4、直流電機5、電機輪3-4、導(dǎo)向輪3-5、上拉繩3-3、下拉繩3-6、車載電瓶6、位置開關(guān)與控制器連接的接插件11、電機與控制器連接的接插件10、接插件JS，還包括A、帶位置開關(guān)9的升降器3；B、防夾控制器7；C、位置開關(guān)9的輸出信號電連接至防夾控制器7中微處理器U1的1腳，且位置開關(guān)9可以固置在防夾升降器上或升降器滑道上，也可以固置在車門內(nèi)；D、與防夾控制器7固置在一起的控制開關(guān)8；所述帶位置開關(guān)9的升降器3由升降器滑道3-1、固置在升降器滑道3-1頂部的位置開關(guān)支架3-8、固置在位置開關(guān)支架3-8上的位置開關(guān)9、固置在位置開關(guān)9上的位置開關(guān)翹板9-1、可在升降器滑道3-1上滑動的滑動式托架3-2、固置在滑動式托架3-2上的碰壓塊3-7構(gòu)成，所述防夾控制器7以微處理器U1為核心，包括電性連接的兩組直流穩(wěn)壓電源7-1、信號輸入電路7-2、信號輸出電路7-3、采樣電路7-4、背光電路7-5、上電復(fù)位電路7-6；固置有所述碰壓塊3-7的所述滑動式托架3-2與所述車窗玻璃2固置在一起，位置開關(guān)與控制器連接的接插件11、電機與控制器連接的接插件10、接插件JS與防夾控制器7插接相連，在所述防夾控制器7的控制和在直流電機5的驅(qū)動下，所述滑動式托架3-2可以帶動所述車窗玻璃2沿升降器滑道3-1在所述玻璃軌道4內(nèi)上、下移動，所述控制開關(guān)8可以與所述防夾控制器7固置在一起制作成一體化型防夾控制器，也可與所述防夾控制器7分體放置成分體化型防夾控制器。
所述帶位置開關(guān)9的升降器3由一側(cè)固置有位置開關(guān)支架3-8的升降器滑道3-1、固置有碰壓塊3-7、可在升降器滑道3-1上滑動的滑動式托架3-2、可碰壓位置開關(guān)翹板9-1的碰壓塊3-7、位置開關(guān)支架3-8、位置開關(guān)9、碰壓位置開關(guān)9的位置開關(guān)翹板9-1、導(dǎo)向輪3-5、上拉繩3-3、下拉繩3-6、直流電機5構(gòu)成，所述升降器滑道3-1上、下兩端固置有所述導(dǎo)向輪3-5；所述位置開關(guān)支架3-8固置在所述升降器滑道3-1的頂部的一側(cè)；所述位置開關(guān)9固置在所述位置開關(guān)支架3-8上；所述碰壓位置開關(guān)9的位置開關(guān)翹板9-1固置在所述位置開關(guān)9上；所述碰壓塊3-7固置在所述滑動式托架3-2的側(cè)面與所述滑動式托架3-2固置在一起；所述固置有碰壓塊3-7的滑動式托架3-2與所述汽車窗玻璃2固置在一起；所述固置有碰壓塊3-7的滑動式托架3-2通過導(dǎo)向輪3-5、可在導(dǎo)向輪3-5上的凹槽內(nèi)滑動的上拉繩3-3、下拉繩3-6、直流電機5結(jié)連為一體，且上拉繩3-3、下拉繩3-6一半順時針纏繞在電機輪3-4上，另一半逆時針纏繞在電機輪3-4上。
所述位置開關(guān)9的輸出信號通過位置開關(guān)與控制器連接的接插件11、接插件JS電連接至所述防夾控制器7中微處理器U1的1腳，且所述位置開關(guān)9可以固置在所述帶位置開關(guān)的升降器3上或所述升降器滑道3-1上，也可以固置在車門內(nèi)。
所述控制開關(guān)8可以直接固置在所述防夾控制器7的上方，成為一體化型防夾控制器，也可與所述防夾控制器7分體放置，二者之間可由導(dǎo)線束電性連接，成為分體化型防夾控制器。
所述防夾控制器7中的兩組直流穩(wěn)壓電源7-1由直流穩(wěn)壓電源7-1-1和直流穩(wěn)壓電源7-1-2組成，所述直流穩(wěn)壓電源7-1-1中，所述車載電瓶6通過二極管DV與電阻RV電連接至集成穩(wěn)壓器V1的1腳，集成穩(wěn)壓器V1的2腳接地GND，濾波電容EV1、CV1并接后電連接至所述集成穩(wěn)壓器V1的1腳與2腳之間，濾波電容EV2、CV2并接后電連接至所述集成穩(wěn)壓器V1的2腳與3腳之間，所述集成穩(wěn)壓器V1的3腳輸出5V電壓VCC，所述直流穩(wěn)壓電源7-1-2中電壓調(diào)節(jié)器V2的3、4端連接有電阻RV2，所述電壓調(diào)節(jié)器V2的1、3腳并接后一端電連接至所述集成穩(wěn)壓器V1的電源端VCC，一端通過電容CIN接地，所述電壓調(diào)節(jié)器V2的5腳輸出3.3V電壓VDD，向微處理器U1的10腳VDD供電，電容COUT并接在所述電壓調(diào)節(jié)器V2的5腳與地之間；所述信號輸入電路7-2由按鍵KU、KD，電阻RKU、RKD、RU、RD、RWZ1、RLB1、RLB、RCLS1、RCLS2、信號線UP、DOWN、ACC、CLOSE、位置開關(guān)9、電容CLS1、CU、CD、CLS2組成，按鍵KU和電阻RKU組成上升命令輸入；按鍵KD和電阻RKD組成下降命令輸入；按鍵KU與電阻RKU串接在電源端VCC與地之間，按鍵KU與電阻RKU的連接點電連接至所述微處理器U1的9腳，電阻RD、電容CD并接在所述微處理器U1的11腳與地之間，微處理器U1的11腳DOWN信號線提供外部控制給本開關(guān)車窗的下降指示，電阻RU、電容CU并接在所述微處理器U1的13腳與地之間，所述微處理器U1的13腳UP信號線提供外部控制給本開關(guān)車窗的上升指示，電阻RWZ1通過位置開關(guān)9串接在電源端VCC與地之間，電阻RWZ1與位置開關(guān)9的連接端連接至微處理器U1的1腳，用于輸入車窗到頂信號WZXH，電阻RLB1連接電阻RLB、電容CLS1并接電路后，電連接至所述微處理器U1的2腳，電阻RLB1另一端連接至接受外部控制提供的車輛點火、熄火信息端ACC，用以接受外部控制提供的車輛點火ACC-ON、熄火ACC-OFF信息，電阻RLB、電容CLS1并接電路的另一端接地；按鍵KD與電阻RKD串接在電源端VCC與地之間，按鍵KD與電阻RKD的連接點連接至所述微處理器U1的7腳；電阻RCLS2、電容CLS2并接在所述微處理器U1的6腳與地之間，所述微處理器U1的6腳通過電阻RCLS1與關(guān)窗信息端CLOSE連接，以接受外部汽車熄火后控制所述車窗玻璃2自動關(guān)窗的信息；系統(tǒng)輸出電路7-3由電阻RQU、RQD、RQUU、RQDU、二極管DMU、DMD，三極管QMU、QMD和雙線圈繼電器JM、直流電機5組成，電阻RQU、RQUU、二極管DMU、三極管QMU和上升繼電器JMS組成所述直流電機5上升驅(qū)動電路，電阻RQD、RQDU、二極管DMD，三極管QMD和下降繼電器JMX組成所述直流電機5下降驅(qū)動電路，在所述直流電機5上升驅(qū)動電路中，微處理器U1的5腳通過電阻RQU連接至三極管QMU的基極，三極管QMU的集電極與二極管DMU的正極并接后，連接至雙線圈繼電器JM上升繼電器線圈JMS的1腳，雙線圈繼電器上升繼電器線圈JMS的另一端2腳與二極管DMU的負極相連接，構(gòu)成瀉放電路，雙線圈繼電器JM的輸出接點3電連接至所述直流電機5的正極MU；在所述直流電機5下降驅(qū)動電路中，微處理器U1的14腳通過電阻RQD連接至三極管QMD的基極，三極管QMD的集電極與二極管DMD的正極并接后電連接至雙線圈繼電器JM下降繼電器JMX線圈的6腳，二極管DMD負極與雙線圈繼電器JM下降繼電器JMX線圈的7腳相連接，構(gòu)成瀉放電路，雙線圈繼電器JM的輸出接點8電連接至所述直流電機5的負極MD，上升繼電器JMS的2腳與下降繼電器JMX的7腳與二極管DMU、DMD的負極和+12V電源相連接，雙線圈繼電器JM常閉接點4腳、9腳的連接點與采樣電阻RCY的一端相連接，其另一端接地，上升JMS的5腳與下降繼電器JMX的10腳與車載電瓶6連接，三極管QLED、QMD、QMJDE的發(fā)射極接地。
所述采樣電路7-4由電阻RCY、RZ1、RZ2、RZ3、RZ4，電容CZ、運算放大器U2A組成，電阻RCY為采樣電阻；電阻RZ1、RZ2、RZ3、RZ4、電容CZ與運算放大器U2A電性連接并組成與所述直流電機5的電流成一定比例的信號放大電路，所述運算放大器U2A的輸出端CY與微處理器U1的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端12腳相連接；所述背光電路7-5由發(fā)光二極管LED、電阻RLED、RUL、三極管QLED組成，提供開關(guān)背景光源，微處理器U1的8腳通過電阻RUL連接至三極管QLED的基極，三極管QLED的集電極通過電阻RLED及發(fā)光二極管LED連接至電源VCC，所述上電復(fù)位電路7-6由電阻RRST和電容ERST組成，其連接點電連接至微處理器U1的3腳。
所述車載電瓶6通過雙線圈繼電器JM的接點3、8直接向所述直流電機5提供直流電源，所述車載電瓶6同時經(jīng)整流二極管DV整流后一路向雙線圈繼電器JM的2、7腳提供+12V直流電源，另一路經(jīng)電阻RV為直流穩(wěn)壓電源7-1-1中的集成穩(wěn)壓器V1提供電源，其輸出的5V電壓VCC，為車窗防夾控制器7提供直流電源，直流穩(wěn)壓電源7-1-2中的電壓電壓調(diào)節(jié)器V2在得到電壓VCC后，穩(wěn)定的輸出3.3V電壓VDD，為微處理器U1提供電源。
由于采用以上技術(shù)方案，本實用新型具有以下顯著的效果(1)汽車窗玻璃在車窗開關(guān)的控制下可以沿車窗框內(nèi)的玻璃軌道自動上升/下降和手動上升/下降；
(2)當(dāng)車窗玻璃到達車窗框的頂部或底部時可自動斷電，以保護電機；(3)如車窗上升過程中遇到障礙或阻力，車窗玻璃可自動下降到預(yù)定的防夾區(qū)，以防止車窗上部對人體造成傷害；(4)當(dāng)停車、熄火或駕車者鎖車離去時，如此時車窗未關(guān)好，無須再打開點火開關(guān)就能將車窗關(guān)好，該裝置只要在中控鎖鎖車的時候接收到一個12V 0.5mS的脈沖高電平(也可是脈沖低電平)信號，即可將未關(guān)好的車窗自動關(guān)好，即方便又節(jié)約能源。


圖1本實用新型升降器3原理示意圖；圖2本實用新型升降器3的局部放大圖圖3本實用新型防夾控制器與開關(guān)分體示意圖；圖4本實用新型防夾控制器與開關(guān)為一體示意圖；圖5本實用新型控制器電原理框圖；圖6本實用新型電氣原理圖其中1-車體門框架，2-汽車窗玻璃，3-帶有位置開關(guān)的電動防夾升降器，3-1-升降器滑道，3-2-滑動式托架，3-3-上拉繩，3-4-電機輪，3-5-導(dǎo)向輪，3-6-下拉繩，3-7-碰壓塊，3-8-位置開關(guān)支架、4-玻璃軌道，5-直流電機，6-車載電瓶(圖略)，7-防夾控制器，7-1-兩組直流穩(wěn)壓電源，V1-集成穩(wěn)壓器，V2-電壓調(diào)節(jié)器，7-2-信號輸入電路，7-3-系統(tǒng)輸出電路，7-4-采樣電路，7-5-背光電路，7-6-上電復(fù)位電路，U1-微處理器，QLED、QMD、QMJ-三極管，U2A-運算放大器，DMJ、DMD-二極管，LED-發(fā)光二極管，JM-雙線圈繼電器，JMS-雙線圈繼電器JM上升繼電器，JMX-雙線圈繼電器JM下降繼電器，KU-為使直流電機上升的開關(guān)按鍵，KD-為使直流電機下降的開關(guān)按鍵，RWZ1、RLB1、RLB、RCLS1、RCLS2、RKD、RKU、RU、RD、RQD、RQDU、RQU、RQUU、RV2、RUL、RLED、RRST、RV、RCY、RZ1、RZ2、RZ3、RZ4-電阻，EV1、CV1、CV2、EV2、COUT、CIN、ERST、CLS1、CLS2、CU、CD、CZ-電容，GND-系統(tǒng)地，MU-電機+，MD-電機-，WZXH-升降器滑道3-1頂部位置開關(guān)9提供的信號，UP-外部控制車窗上升指示信號，DOWN-外部控制車窗的下降信號，ACC-(ON、OFF)-外部輸入的信號，提供車輛點火、熄火信息，CLOSE-鎖車時接收到的關(guān)閉車窗信號，8-控制開關(guān)，9-位置開關(guān)，9-1-位置開關(guān)翹板，11-位置開關(guān)9與控制器7連接的接插件，10-電機5與控制器7連接的接插件，JS-接插件，防夾控制器7外部電氣信號連接件。
具體實施方式
本實用新型公開了一種汽車電動搖窗機防夾裝置，主要由帶有位置開關(guān)9的防夾升降器3、防夾控制器7和控制開關(guān)8組成，該帶有位置開關(guān)9的防夾升降器3，用于產(chǎn)生車窗到達頂部時的位置狀態(tài)信號，防夾控制器7是可對上述車窗開關(guān)狀態(tài)、位置狀態(tài)信號和車窗上升時系統(tǒng)電流的變化通過微處理器進行處理的設(shè)備。
本實用新型公開了由帶有位置開關(guān)9的繩輪式防夾升降器3與防夾控制器7和控制開關(guān)8組成的汽車電動搖窗機防夾裝置。根據(jù)電動搖窗機形式的不同還可以組成交叉臂式、擺臂式和雙滑道的汽車電動搖窗機防夾裝置。
本實用新型中，根據(jù)位置開關(guān)9裝配的位置不同，可以設(shè)置為一體化型帶有位置開關(guān)的防夾升降器，也可以設(shè)置為分體化型帶有位置開關(guān)的防夾升降器。無論位置開關(guān)9安裝在車門的任何位置，只要在車窗玻璃到達車窗頂部時，位置開關(guān)9的狀態(tài)可以完成從斷開到閉合的轉(zhuǎn)換并輸出一個信號，防夾控制器7即可實現(xiàn)正常的控制，完成本實用新型所述的各種控制功能。
本實用新型中控制開關(guān)8與防夾控制器7固置在一起，可制作成一體化型防夾控制器，也可與所述防夾控制器7分開放置成分體化型防夾控制器。
附圖3示出了分體型車窗防夾控制器的安裝方式，控制開關(guān)8與防夾控制器7可以按上、下位置或其他分體位置放置，二者之間由導(dǎo)線束電性連接，成為分體化型車窗防夾控制器。
附圖4示出了帶有位置開關(guān)的繩輪式一體化型車窗防夾控制器的安裝方式，可將電動搖窗機開關(guān)8直接加工在防夾控制器7的線路板上，這樣還可節(jié)約控制器接口的端子數(shù)量。
帶有位置開關(guān)的繩輪式電動防夾升降器3主要由升降器滑道3-1、可在其上滑動的滑動式托架3-2、電機輪3-4、導(dǎo)向輪3-5、碰壓塊3-7、位置開關(guān)9、位置開關(guān)翹板9-1、位置開關(guān)支架3-8等組成。固置有碰壓塊3-7的滑動式托架3-2通過導(dǎo)向輪3-5、上拉繩3-3、下拉繩3-6、電機輪3-4等與直流電機5固連為一整體。直流電機5在車窗防夾控制器7的控制下，可順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)，這樣就能使滑動式托架3-2在直流電機5的帶動下，沿升降器滑道3-1上、下移動，由于滑動式托架3-2與車窗玻璃2固置在一起，故滑動式托架3-2及固裝其上的車窗玻璃2便可與滑動式托架3-2一起，在玻璃軌道4內(nèi)上、下移動。
本實用新型中，車窗位置狀態(tài)變化的信號是由固置在滑動式托架3-2上的碰壓塊3-7在向上運動中，通過碰壓固置在位置開關(guān)支架3-8上的位置開關(guān)的翹板9-1使位置開關(guān)9閉合產(chǎn)生的。
用于處理電信號的防夾控制器7以微處理器U1為核心，包括電性連接的兩組直流穩(wěn)壓電源7-1、信號輸入電路7-2、系統(tǒng)輸出電路7-3、采樣電路7-4、背光電路7-5、上電復(fù)位電路7-6等，控制開關(guān)8可以與防夾控制器7固置在一起，制作成一體化型車窗防夾控制器，也可與防夾控制器7分開放置，如附圖3、4所示。
如圖5、6所示，二極管DV、限流電阻RV、RV2、濾波電容EV1、EV2、CV1、CV2、EV2、CIN、COUT、集成穩(wěn)壓器V1、電壓調(diào)節(jié)器V2組成直流穩(wěn)壓電源7-1。
車載電瓶6直接提供直流電機所需的直流電源，車載電瓶6經(jīng)整流二極管DV整流后一路向雙線圈繼電器JM提供+12V直流電源，另一路經(jīng)電阻RV為集成穩(wěn)壓器V1提供電源，使其輸出穩(wěn)定的5V電壓VCC，供防夾控制器7外圍電路所需的直流電源。電壓電壓調(diào)節(jié)器V2在得到VCC后，穩(wěn)定的輸出3.3V電壓VDD給微處理器U1提供電源。
信號輸入電路7-2由按鍵KU、KD，電阻RKU、RKD、RD、RWZ1、RCLS2、RLB1、RLB、信號線UP、RU、DOWN、ACC、CLOSE、位置開關(guān)9、電容CLS1、電容CLS2等組成，按鍵KU和電阻RKU組成上升命令輸入；按鍵KD和電阻RKD組成下降命令輸入；WZXH為外部位置開關(guān)9輸入車窗玻璃已到頂信息；UP和DOWN信號線提供外部控制車窗玻璃的上升和下降信號；ACC、CLOSE-外部輸入的鑰匙及車門狀態(tài)信號，提供車輛點火、熄火和關(guān)閉車窗的信號。
系統(tǒng)輸出電路7-3由電阻RQU、RQD、RQUU、RQDU、三極管QMU、QMD、二極管DMU、DMD和雙線圈繼電器JM組成。電阻RQU、RQUU、二極管DMU、三極管QMU和上升繼電器JMS組成電機上升驅(qū)動電路；電阻RQD、RQDU、二極管DMD、三極管QMD和下降繼電器JMX組成電機下降驅(qū)動電路。
采樣電路7-4由電阻RCY、RZ1、RZ2、RZ3、RZ4、電容CZ、運算放大器U2A組成，電阻RCY為采樣電阻。電阻RZ1、RZ2、RZ3、RZ4、電容CZ、運算放大器U2A組成與電機電流成一定比例的信號放大電路，采樣電流送到微處理器U1模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端12腳。
背光電路7-5由發(fā)光二極管LED、電阻RLED、RUL、三極管QLED組成，用于提供開關(guān)背景光源，此電路僅當(dāng)控制器7與開關(guān)按鈕KU、KD作成一體時有效。
上電復(fù)位電路7-6由電阻RRST和電容ERST組成。
本實用新型車窗的自動上升、下降，手動上升、下降，自動關(guān)閉車窗及防夾的工作原理如下首先將升降器裝入車體門框內(nèi)，調(diào)整車窗玻璃到達車門頂部時，滑動式托架上的碰壓塊3-7應(yīng)將位置開關(guān)翹板9-1壓下并使位置開關(guān)9閉合導(dǎo)通。將電機接插件10與位置開關(guān)接插件11和相應(yīng)的引線連接在防夾控制器7上。將鑰匙插入點火開關(guān)后使其處于ACC-ON(此時車窗和防夾控制器7即處于工作)狀態(tài)。
A、自動上升/下降和手動上升/下降的定義當(dāng)按鍵KU或KD按下時間小于500ms，微處理器U1執(zhí)行自動上升或下降，車窗達到頂部或底部后自動停止當(dāng)按鍵KU或KD按下時間大于500ms，微處理器U1執(zhí)行手動上升或下降過程，即按鍵KU或KD松開后，車窗立即停止。
B、車窗上升過程微處理器U1收到信號輸入電路7-2中的上升命令，即按鍵KU按下時輸出的低電平信號，通過微處理器U1的5腳輸出高電平信號，經(jīng)上升驅(qū)動電路使雙線圈繼電器JM上升繼電器線圈JMS吸合，從而使直流電機5正向轉(zhuǎn)動，汽車窗玻璃2上升。
在車窗上升過程中，當(dāng)位置開關(guān)9未被位置開關(guān)翹板9-1碰壓閉合時，車窗系統(tǒng)可自動上升；當(dāng)滑動式托架3-2在直流電機5的帶動下，沿升降器滑道3-1向上移動，致使固置在滑動式托架3-2上的碰壓塊3-7通過位置開關(guān)翹板9-1按壓位置開關(guān)9并使其閉合時，車窗系統(tǒng)停止上升；如當(dāng)位置開關(guān)9未閉合，且系統(tǒng)工作電流未超出規(guī)定的電流值，系統(tǒng)在從開始動作起7秒后停止給升降器供電(定義為時間保護)。
如果位置開關(guān)9被向上移動的滑動式托架3-2上的碰壓塊3-7按壓，致使其正常閉合，則從微處理器U1的1腳輸入低電平信號，提示車窗到達頂部位置，U1的5腳輸出低電平使三極管QMU截止，釋放上升繼電器JMS，使直流電機5停轉(zhuǎn)，車窗上升過程停止。
C、防夾過程如果在車窗上升過程中，微處理器U1通過12腳A/D轉(zhuǎn)換，發(fā)現(xiàn)直流電機5電流已達到設(shè)定的保護電流值，并且位置開關(guān)9尚未閉合且輸入為高電平信號時，則防夾控制器7判斷車窗夾住了物體，之后從微處理器U1的5腳輸出低電平，釋放JMS上升繼電器，使直流電機5停轉(zhuǎn)并通過微處理器U1的14腳輸出高電平，使三極管QMD導(dǎo)通，下降繼電器JMX吸合，驅(qū)動電路使電機5反轉(zhuǎn)，車窗玻璃會按預(yù)定的時間下降到設(shè)定距離(即預(yù)先設(shè)置好的防夾區(qū))后微處理器U11的14腳輸出低電平使三極管QMD截止，JMX釋放使直流電機5停止轉(zhuǎn)動，從而釋放了被夾住的物體，防止夾傷人體或夾壞物件。
D、車窗下降過程微處理器U1收到按鍵KD按下時輸出的低電平信號，通過微處理器U1的14腳輸出高電平信號，經(jīng)下降驅(qū)動電路使三極管QMD導(dǎo)通下降繼電器JMX吸合，從而使電機5反轉(zhuǎn)，使車窗玻璃下降。在車窗下降時，如果微處理器U1通過12腳A/D檢測到電機電流采樣信號已達到設(shè)定的保護電流值后，提示車窗已到達底部位置，則從14腳輸出低電平信號，使三極管QMD截止、釋放下降繼電器JMX，且電機停轉(zhuǎn)，車窗玻璃下降動作停止。
E、自動關(guān)閉過程當(dāng)停車、熄火或駕車者鎖車離去時，ACC_OFF端為低電位，如此時車窗未關(guān)好，駕車者無須再打開點火開關(guān)就能將車窗關(guān)好。因為在中控鎖鎖車的時候，本裝置防夾控制器7的CLOSE端會接收到一個12V 0.5mS的脈沖高電平(也可是脈沖低電平)信號，防夾控制器7中的微處理器U1收到從6腳送來的關(guān)窗信號后，系統(tǒng)會將未關(guān)好的車窗自動關(guān)好，執(zhí)行自動關(guān)閉過程(此時仍具有防夾功能)，能使車窗自動上升到達頂部后停止并進入休眠，待再次點火時重新進入工作狀態(tài)。
具體實施例實際使用時，在ACC_ON的狀態(tài)下，通過控制按鈕KU或KD(按動時間小于500mS)發(fā)出使車窗玻璃2自動上升(或下降)的信號后，防夾控制器7將通過上述車窗上升(或下降)過程使直流電機5順時針(或逆時針)旋轉(zhuǎn)，并帶動電機輪3-4進行順時針(或逆時針)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電機輪3-4進行順時針(或逆時針)旋轉(zhuǎn)時，由于上、下半繩總長度不變，故上半繩3-3在電機輪3-4上拉緊，則其下半繩3-6在電機輪上必放開，反之，下半繩在電機輪上拉緊，則上半繩在電機輪上放開。而直流電機5通過上、下半繩3-3、3-6、導(dǎo)向輪3-5等控制滑動的滑動式托架3-2，并帶動與滑動式托架3-2固置在一起的車窗玻璃2上升或下降。
當(dāng)滑動式托架3-2側(cè)面設(shè)置的碰壓塊3-7通過位置開關(guān)翹板9-1碰壓到位置開關(guān)9時，會使其閉合，位置開關(guān)9輸出一接地信號給防夾控制器7中的微處理器U1，參見附圖6，防夾控制器7接收到此接地信號后，會通過輸出電路控制電機停止轉(zhuǎn)動。
在實際裝車時，滑動式托架3-2拖動車窗玻璃2到達頂部(或底部)時電機電流會變大。如果在上升的過程中，升降器的電流突然變大且位置開關(guān)9未閉合，證明車窗玻璃夾住了人或異物，此時控制器7將控制電機5向相反方向旋轉(zhuǎn)，使車窗玻璃向下運動。如果此時位置開關(guān)9閉合了，則證明車窗玻璃已到達了頂部，此時控制器將控制電機5停止，說明本實用新型確有防夾作用。
在玻璃下降的過程中因不存在防夾的問題，故防夾控制器7只通過電機電流的變化來控制電機5的停止。
綜上所述的工作原理可以看出，本實用新型提供的汽車防夾控制器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有明顯的有益效果，本控制器能有效地實現(xiàn)汽車車窗自動上升或下降，當(dāng)車窗到達頂部或底部時自動斷電，保護電機；車窗上升過程中，遇障礙阻力車窗則自動下降返回防夾區(qū)，防夾效果好，即使汽車已熄火，也無須啟動汽車，便可自動關(guān)閉車窗，故避免了忘關(guān)車窗造成的丟失財物及車輛被盜的損失。
本實用新型的實施方便了使用者的操作，降低了直流電機在車窗頂部或底部的超負荷工作時間，可保護電動機；同時成功地防止了車窗夾人的情況發(fā)生，提高了乘車人安全；自動關(guān)窗功能方便駕駛者、防止了因車窗未關(guān)好丟失財物及丟失車輛的事件發(fā)生。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或修飾為等效實施例，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案范圍。
權(quán)利要求1.一種汽車電動搖窗機防夾裝置，包括車體門框架(1)、車窗玻璃(2)、玻璃軌道(4)、直流電機(5)、電機輪(3-4)、導(dǎo)向輪(3-5)、上拉繩(3-3)、下拉繩(3-6)、車載電瓶(6)、位置開關(guān)與控制器連接的插接件(11)、電機與控制器連接的插接件(10)、插接件(JS)，其特征在于還包括A、帶位置開關(guān)(9)的升降器(3)；B、防夾控制器(7)；C、位置開關(guān)(9)的輸出信號電連接至防夾控制器(7)中微處理器U1的1腳，且位置開關(guān)(9)可以固置在防夾升降器上或升降器滑道上，也可以固置在車門內(nèi)；D、與防夾控制器(7)固置在一起的控制開關(guān)(8)；所述帶位置開關(guān)(9)的升降器(3)由升降器滑道(3-1)、固置在升降器滑道(3-1)頂部的位置開關(guān)支架(3-8)、固置在位置開關(guān)支架(3-8)上的位置開關(guān)(9)、固置在位置開關(guān)(9)上的位置開關(guān)翹板(9-1)、可在升降器滑道(3-1)上滑動的滑動式托架(3-2)、固置在滑動式托架(3-2)上的碰壓塊(3-7)構(gòu)成，所述防夾控制器(7)以微處理器U1為核心，包括電性連接的兩組直流穩(wěn)壓電源(7-1)、信號輸入電路(7-2)、信號輸出電路(7-3)、采樣電路(7-4)、背光電路(7-5)、上電復(fù)位電路(7-6)；固置有所述碰壓塊(3-7)的所述滑動式托架(3-2)與所述車窗玻璃(2)固置在一起，位置開關(guān)與控制器連接的插接件(11)、電機與控制器連接的插接件(10)、插接件(JS)與防夾控制器(7)插接相連，在所述防夾控制器(7)的控制和在直流電機(5)的驅(qū)動下，所述滑動式托架(3-2)可以帶動所述車窗玻璃(2)沿升降器滑道(3-1)在所述玻璃軌道(4)內(nèi)上、下移動，所述控制開關(guān)(8)可以與所述防夾控制器(7)固置在一起制作成一體化型防夾控制器，也可與所述防夾控制器(7)分體放置成分體化型防夾控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種汽車電動搖窗機防夾裝置，其特征在于所述帶位置開關(guān)(9)的升降器(3)由一側(cè)固置有位置開關(guān)支架(3-8)的升降器滑道(3-1)、固置有碰壓塊(3-7)、可在升降器滑道(3-1)上滑動的滑動式托架(3-2)、可碰壓位置開關(guān)翹板(9-1)的碰壓塊(3-7)、位置開關(guān)支架(3-8)、位置開關(guān)(9)、碰壓位置開關(guān)(9)的位置開關(guān)翹板(9-1)、導(dǎo)向輪(3-5)、上拉繩(3-3)、下拉繩(3-6)、直流電機(5)構(gòu)成，所述升降器滑道(3-1)上、下兩端固置有所述導(dǎo)向輪(3-5)；所述位置開關(guān)支架(3-8)固置在所述升降器滑道(3-1)的頂部的一側(cè)；所述位置開關(guān)(9)固置在所述位置開關(guān)支架(3-8)上；所述碰壓位置開關(guān)(9)的位置開關(guān)翹板(9-1)固置在所述位置開關(guān)(9)上；所述碰壓塊(3-7)固置在所述滑動式托架(3-2)的側(cè)面與所述滑動式托架(3-2)固置在一起；所述固置有碰壓塊(3-7)的滑動式托架(3-2)與所述汽車窗玻璃(2)固置在一起；所述固置有碰壓塊(3-7)的滑動式托架(3-2)通過導(dǎo)向輪(3-5)、可在導(dǎo)向輪(3-5)上的凹槽內(nèi)滑動的上拉繩(3-3)、下拉繩(3-6)、直流電機(5)結(jié)連為一體，且上拉繩(3-3)、下拉繩(3-6)一半順時針纏繞在電機輪(3-4)上，另一半逆時針纏繞在電機輪(3-4)上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種汽車電動搖窗機防夾裝置，其特征在于所述位置開關(guān)(9)的輸出信號通過位置開關(guān)與控制器連接的插接件(11)、插接件(JS)電連接至所述防夾控制器(7)中微處理器U1的1腳，且所述位置開關(guān)(9)可以固置在所述帶位置開關(guān)的升降器(3)上或所述升降器滑道(3-1)上，也可以固置在車門內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種汽車電動搖窗機防夾裝置，其特征在于所述控制開關(guān)(8)可以直接固置在所述防夾控制器(7)的上方，成為一體化型防夾控制器，也可與所述防夾控制器(7)分體放置，二者之間可由導(dǎo)線束電性連接，成為分體化型防夾控制器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種汽車電動搖窗機防夾裝置，其特征在于所述防夾控制器(7)中的兩組直流穩(wěn)壓電源(7-1)由直流穩(wěn)壓電源(7-1-1)和直流穩(wěn)壓電源(7-1-2)組成，所述直流穩(wěn)壓電源(7-1-1)中，所述車載電瓶(6)通過二極管DV與電阻RV電連接至集成穩(wěn)壓器V1的1腳，集成穩(wěn)壓器V1的2腳接地GND，濾波電容EV1、CV1并接后電連接至所述集成穩(wěn)壓器V1的1腳與2腳之間，濾波電容EV2、CV2并接后電連接至所述集成穩(wěn)壓器V1的2腳與3腳之間，所述集成穩(wěn)壓器V1的3腳輸出5V電壓VCC，所述直流穩(wěn)壓電源(7-1-2)中調(diào)節(jié)器V2的3、4端連接有電阻RV2，所述調(diào)節(jié)器V2的1、3腳并接后一端電連接至所述集成穩(wěn)壓器V1的電源端VCC，一端通過電容CIN接地，所述調(diào)節(jié)器V2的5腳輸出3.3V電壓VDD，向微處理器U1的10腳VDD供電，電容COUT并接在所述調(diào)節(jié)器V2的5腳與地之間；所述信號輸入電路(7-2)由按鍵KU、KD，電阻RKU、RKD、RU、RD、RWZ1、RLB1、RLB、RCLS1、RCLS2、信號線UP、DOWN、ACC、CLOSE、位置開關(guān)9、電容CLS1、CU、CD、CLS2組成，按鍵KU和電阻RKU組成上升命令輸入；按鍵KD和電阻RKD組成下降命令輸入；按鍵KU與電阻RKU串接在電源端VCC與地之間，按鍵KU與電阻RKU的連接點電連接至所述微處理器U1的9腳，電阻RD、電容CD并接在所述微處理器U1的11腳與地之間，微處理器U1的11腳DOWN信號線提供外部控制給本開關(guān)車窗的下降指示，電阻RU、電容CU并接在所述微處理器U1的13腳與地之間，所述微處理器U1的13腳UP信號線提供外部控制給本開關(guān)車窗的上升指示，電阻RWZ1通過位置開關(guān)(9)串接在電源端VCC與地之間，電阻RWZ1與位置開關(guān)(9)的連接端連接至微處理器U1的1腳，用于輸入車窗到頂信號WZXH，電阻RLB1連接電阻RLB、電容CLS1并接電路后，電連接至所述微處理器U1的2腳，電阻RLB1另一端連接至接受外部控制提供的車輛點火、熄火信息端ACC，用以接受外部控制提供的車輛點火ACC-ON、熄火ACC-OFF信息，電阻RLB、電容CLS1并接電路的另一端接地；按鍵KD與電阻RKD串接在電源端VCC與地之間，按鍵KD與電阻RKD的連接點連接至所述微處理器U1的7腳；電阻RCLS2、電容CLS2并接在所述微處理器U1的6腳與地之間，所述微處理器U1的6腳通過電阻RCLS1與關(guān)窗信息端CLOSE連接，以接受外部汽車熄火后控制所述車窗玻璃(2)自動關(guān)窗的信息；系統(tǒng)輸出電路(7-3)由電阻RQU、RQD、RQUU、RQDU、二極管DMU、DMD，三極管QMU、QMD和雙線圈繼電器JM、直流電機(5)組成，電阻RQU、RQUU、二極管DMU、三極管QMU和上升繼電器JMS組成所述直流電機(5)上升驅(qū)動電路，電阻RQD、RQDU、二極管DMD，三極管QMD和下降繼電器JMX組成所述直流電機(5)下降驅(qū)動電路，在所述直流電機(5)上升驅(qū)動電路中，微處理器U1的5腳通過電阻RQU連接至三極管QMU的基極，三極管QMU的集電極與二極管DMU的正極并接后，連接至雙線圈繼電器JM上升繼電器線圈JMS的1腳，雙線圈繼電器上升繼電器線圈JMS的另一端2腳與二極管DMU的負極相連接，構(gòu)成瀉放電路，雙線圈繼電器JM的輸出接點3電連接至所述直流電機(5)的正極MU；在所述直流電機(5)下降驅(qū)動電路中，微處理器U1的14腳通過電阻RQD連接至三極管QMD的基極，三極管QMD的集電極與二極管DMD的正極并接后電連接至雙線圈繼電器JM下降繼電器JMX線圈的6腳，二極管DMD負極與雙線圈繼電器JM下降繼電器JMX線圈的7腳相連接，構(gòu)成瀉放電路，雙線圈繼電器JM的輸出接點8電連接至所述直流電機(5)的負極MD，上升繼電器JMS的2腳與下降繼電器JMX的7腳與二極管DMU、DMD的負極和+12V電源相連接，雙線圈繼電器JM常閉接點4腳、9腳的連接點與采樣電阻RCY的一端相連接，其另一端接地，上升JMS的5腳與下降繼電器JMX的10腳與車載電瓶(6)連接，三極管QLED、QMD、QMJDE的發(fā)射極接地。所述采樣電路(7-4)由電阻RCY、RZ1、RZ2、RZ3、RZ4，電容CZ、運算放大器U2A組成，電阻RCY為采樣電阻；電阻RZ1、RZ2、RZ3、RZ4、電容CZ與運算放大器U2A電性連接并組成與所述直流電機(5)的電流成一定比例的信號放大電路，所述運算放大器U2A的輸出端CY與微處理器U1的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端12腳相連接；所述背光電路(7-5)由發(fā)光二極管LED、電阻RLED、RUL、三極管QLED組成，提供開關(guān)背景光源，微處理器U1的8腳通過電阻RUL連接至三極管QLED的基極，三極管QLED的集電極通過電阻RLED及發(fā)光二極管LED連接至電源VCC，所述上電復(fù)位電路(7-6)由電阻RRST和電容ERST組成，其連接點電連接至微處理器U1的3腳。
6.如權(quán)利要求1所述的一種汽車電動搖窗機防夾裝置，其特征在于所述車載電瓶(6)通過雙線圈繼電器JM的接點3、8直接向所述直流電機(5)提供直流電源，所述車載電瓶(6)同時經(jīng)整流二極管DV整流后一路向雙線圈繼電器JM的2、7腳提供+12V直流電源，另一路經(jīng)電阻RV為直流穩(wěn)壓電源(7-1-1)中的集成穩(wěn)壓器V1提供電源，其輸出的5V電壓VCC，為車窗防夾控制器(7)提供直流電源，直流穩(wěn)壓電源(7-1-2)中的電壓調(diào)節(jié)器V2在得到電壓VCC后，穩(wěn)定的輸出3.3V電壓VDD，為微處理器U1提供電源。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車電動搖窗機防夾裝置，由帶有位置開關(guān)的防夾升降器3、防夾控制器7、控制開關(guān)8、車窗玻璃、玻璃軌道等組成。帶有位置開關(guān)的升降器，用于產(chǎn)生車窗到達頂部時的位置狀態(tài)信號；防夾控制器7用于對上述車窗位置狀態(tài)信號和車窗上升時系統(tǒng)電流的變化進行處理，它可以包括微處理器?？刂崎_關(guān)8可與防夾控制器做在一起，也可分開放置。位置開關(guān)可以放置在車窗玻璃到達頂部時能將其閉合的防夾升降器上或車體門內(nèi)的任何部位。升降器中的直流電機在控制器的控制下可以帶動汽車車窗玻璃沿車體框架內(nèi)的玻璃軌道上、下移動。不但會使汽車窗玻璃自動或手動上、下運動自如，而且可杜絕汽車窗玻璃夾人事故的發(fā)生。
文檔編號B60J5/06GK2813835SQ200520106258
公開日2006年9月6日 申請日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者董軍, 陳德明 申請人:陳德明, 董軍