用HALL傳感器實(shí)現(xiàn)汽車電動(dòng)窗防夾
摘要：本文介紹了用霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)汽車電動(dòng)窗防夾的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合汽車電動(dòng)窗防夾的背景具體說(shuō)明了電動(dòng)窗防夾的重要性。分析了電動(dòng)窗防夾與玻璃受力的關(guān)系，結(jié)合軟硬件技術(shù)使電動(dòng)窗防夾最大夾力為100N（約10kg重量）。
符合美國(guó)FMVSS118安全規(guī)范（美國(guó)關(guān)于汽車電動(dòng)窗，自動(dòng)門(mén)，電動(dòng)天窗等設(shè)備的安全規(guī)范要求電動(dòng)車窗的最大夾力為100N。）
背景：美國(guó)國(guó)家公路安全局（NHSTA）1997年的一個(gè)安全事故調(diào)查1997年的一個(gè)安全事故調(diào)查指出，每年美國(guó)大約有499起急診病例是由于對(duì)汽車電動(dòng)附件的操作引起。而其中大約有93%的受害者是源于汽車電動(dòng)窗，32%受害者年齡小于6歲，另有32%受害者年齡小于15歲。人身安全得不到保證，汽車電動(dòng)窗防夾刻不容緩。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制模塊,遙控中控鎖,總線控制,電動(dòng)窗模式 執(zhí)行器輸出力 重力 磨擦力 干擾力。
首先分析汽車電動(dòng)窗防夾與那些技術(shù)數(shù)據(jù)有關(guān)。
1、 電動(dòng)窗模式的基本技術(shù)參數(shù)：
先看一組公式：FA=FG+FF+FD+FO
其中：FA執(zhí)行器輸出力；FG重力；FF磨擦力；FD干擾（不平路面）；FO障礙物阻力（夾力）
汽車電動(dòng)窗開(kāi)關(guān)要在克服重力、磨擦力、各種干擾后才能進(jìn)行防夾。如果其中一項(xiàng)力相對(duì)比較大，則可能會(huì)影響開(kāi)關(guān)的防夾作用。因此考慮這些因素，汽車電動(dòng)窗開(kāi)關(guān)要經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次計(jì)算和反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出精密數(shù)據(jù)。結(jié)合軟硬件的反復(fù)調(diào)試，準(zhǔn)確配置硬件檢測(cè)電路和軟件檢測(cè)方法，才能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)防夾以達(dá)到汽車廠家和顧客的要求。
防夾原理介紹：遙控、手動(dòng)升汽車車窗時(shí)，通過(guò)HALL傳感器判斷玻璃位置，可以把電動(dòng)窗升降區(qū)分為安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)（安全區(qū)在距玻璃頂部4mm-25mm處，其它全為危險(xiǎn)區(qū)）。在危險(xiǎn)區(qū)時(shí)，如果在玻璃上升過(guò)程中，有異物阻擋玻璃上升（最大100N夾力，約10kg重量），電動(dòng)窗馬上停止上升，立刻下降到底，實(shí)現(xiàn)防夾功能。在安全區(qū)時(shí)，因距玻璃頂部只有4mm-25mm不存在有異物阻擋玻璃上升，所以化分為安全區(qū)。如果沒(méi)有安全區(qū)，玻璃可能到頂后會(huì)在重新向下降玻璃，不能實(shí)現(xiàn)升窗功能。
防夾優(yōu)點(diǎn)：成本低、線路連接簡(jiǎn)單、適用于任何車型。
防夾特點(diǎn)：克服老式汽車電動(dòng)窗防夾開(kāi)關(guān)的誤判，造成玻璃不能正常升降。
我公司生產(chǎn)的汽車電動(dòng)窗開(kāi)關(guān)型號(hào)為：CCKG-012A。采用單片機(jī)控制模塊, 總線控制結(jié)合地址譯碼技術(shù),能實(shí)現(xiàn)遙控上鎖自動(dòng)升玻璃、遙控中控鎖、手動(dòng)升降玻璃、童鎖鍵、防盜報(bào)警、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、電動(dòng)窗防夾等功能。
此開(kāi)關(guān)采用Microchip公司微控制器（單片機(jī)）帶有E2PROM存儲(chǔ)器，可以把安全區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)信號(hào)存在單片機(jī)內(nèi)部。防止誤操作時(shí)，造成單片機(jī)復(fù)位，出現(xiàn)不必要安全隱患。
CCKG-012A控制優(yōu)點(diǎn)：
1）、簡(jiǎn)化的電氣連接，合理的電源分配。主機(jī)（左前門(mén)開(kāi)關(guān)）和其它門(mén)開(kāi)關(guān)都采用單獨(dú)供電單獨(dú)輸出，主機(jī)和其他門(mén)開(kāi)關(guān)用一根通訊線連接，硬件地址譯碼結(jié)合軟件代碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)對(duì)其它門(mén)的控制。
各門(mén)控開(kāi)關(guān)相互獨(dú)立供電，合理的電力分配，提高了電能利用效率。各開(kāi)關(guān)相互獨(dú)立工作不影響其它門(mén)的工作。
2）、堵轉(zhuǎn)保護(hù)
玻璃電機(jī)在工作過(guò)程中，會(huì)存在不同的負(fù)荷狀態(tài)，如玻璃槽安裝不合適，玻璃窗內(nèi)夾入異物，會(huì)造成電機(jī)電流不穩(wěn)定。本開(kāi)關(guān)結(jié)合軟硬件檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的堵轉(zhuǎn)和防夾功能。
結(jié)束語(yǔ)：我公司潛心研究多年，通過(guò)無(wú)數(shù)次汽車環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)，和裝車實(shí)驗(yàn)。完成了一整套的汽車電動(dòng)窗防夾解決方案，并且產(chǎn)品已經(jīng)投入使用，受到顧客的好評(píng)。打破了老式電動(dòng)窗開(kāi)關(guān)不能實(shí)現(xiàn)防夾，危險(xiǎn)系數(shù)高等缺點(diǎn)。填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)汽車電器配套行業(yè)的一項(xiàng)空白。