專利名稱：一種用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路。
背景技術：
現有電容式防夾傳感技術依據電容電極的設置位置分為以下兩大類I、在車窗上部密封區域安裝電容檢測電極如專利US6337549、 US6377009、US7293467、US20030005775、US6483054、US6389752、US7319301、CN200880114004. 5這類技術使用嵌入玻璃窗上部密封條內的金屬電極檢測電容變化。當導電體靠近檢測電極時，由于電極附近的介電常數發生變化造成電極間的電容改變實現非接觸防夾。US6337549在密封條內設中空區域或填充海綿材料增加彈性，當非導電物體進入防夾區域時,車窗上升夾住非導電體,夾カ使密封條發生形變,密封條內的檢測電極位移造成電容變化實現有限夾カ防夾。專利US6377009采用窄脈沖對電容充放電的方法減少水分等外界因素干擾；同時配合位置傳感器和電機電流檢測電路，使用自適應算法修正由于材質老化和變形等緩慢變化因素造成的系統偏差。2、在玻璃本體上部安裝電容檢測電極這類方法使用絲印在玻璃上部的檢測電極檢測導電物體(如US4453112，國內專利申請號200610060104. 7)，同時配合位置檢測電路，記錄正常狀態下位置-電容曲線。當某位置電容值超過一定閾值時控制車窗馬達帶動車窗下降。上述現有的電容式防夾方法存在以下缺陷(I)開放式的檢測電極無法判斷物體的方位。由于電場線環繞在檢測電極的周圍，遇到側面靠近的導電體如乘員的頭部，或者手握側面的把手時會使檢測系統判斷失誤。(2)安裝在密封條內的電極會因為橡膠老化、溫度變化、裝配不當、車門形變等產生應カ而造成變形，干擾信號檢測。(3)外界溫濕度變化會使介電常數發生改變，對檢測電路產生干擾。(4)使用帶屏蔽層的(類似同軸電纜)的檢測導線雖然不受外界環境的影響，但無法實現非接觸防夾，同時也存在上述第(2)條描述的缺陷。因此，現有各種電容式防夾技術也未被汽車前裝市場采用。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述現有技術之不足，提供一種可以分別對每路的模擬濾波電路進行模數轉換并且有效抑制低頻干擾信號和由溫度變化引起的緩慢變化信號的用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路。按照本實用新型提供的一種用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路，包括一激勵信號發生器、至少兩路模擬濾波電路、一模數轉換電路和一微控制器，所述激勵信號發生器分別接入位于玻璃本體上的主檢測電容和輔助檢測電容的其中ー個電極，主檢測電容和輔助檢測電容的另一個電極分別接入所述模擬濾波電路，并通過所述模數轉換電路將所述主檢測電容和所述輔助檢測電容的變化信號分別轉換成數字信號，所述微控制器依據接收到的數字信號通過軟件算法產生控制電動車窗升降電機的控制信號。按照本實用新型提供的一種用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路還具有如下附屬技術特征每路所述模擬濾波電路中至少包含一個與所述主檢測電容或所述輔助檢測電容相串聯的串聯濾波電容。每路所述模擬濾 波電路中至少包含一個對地并聯的并聯濾波電容。所述激勵信號發生器與所述主檢測電容之間至少包含ー個接地的并聯濾波電容C7，所述激勵信號發生器與所述輔助檢測電容之間至少包含ー個接地的并聯濾波電容CS。按照本實用新型提供的用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路與現有技術相比具有如下優點本實用新型中的模擬濾波電路設置的路數與主檢測電容和輔助檢測電容的數量相同，即每個檢測電容設置有一路模擬濾波電路，并且模數轉換電路為多道模數轉換電路，其與模擬濾波電路的數量相同，即可以分別對每路的模擬濾波電路進行模數轉換 ’另夕卜，可以有效抑制低頻干擾信號和由溫度變化引起的緩慢變化信號。
圖I是本實用新型用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路的原理圖。圖2是本實用新型用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路的電容電極有人體接近條件下的電場分布示意圖。圖3是本實用新型用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路的電容電極的結構示意圖。圖4是本實用新型另外ー種實施例的檢測電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進ー步的詳述參見圖I至圖3，在本實用新型給出的上述實施例中，所述傳感器檢測電路包括一激勵信號發生器22、兩路模擬濾波電路18、19、一模數轉換電路23和一微控制器24，所述激勵信號發生器22分別接入所述主檢測電容Cl和所述輔助檢測電容C2的其中一個電極
1、3，所述主檢測電容Cl和輔助檢測電容C2的另ー個電極2、4分別接入所述模擬濾波電路18,19,并通過所述模數轉換電路23將所述主檢測電容和所述輔助檢測電容的變化信號分別轉換成數字信號，所述微控制器24依據接收到的數字信號通過軟件算法產生控制電動車窗升降電機25的控制信號。本實用新型中的模擬濾波電路設置的路數與主檢測電容和輔助檢測電容的數量相同，即每個檢測電容設置有一路模擬濾波電路，并且模數轉換電路23為多道模數轉換電路，其與模擬濾波電路的數量相同，即分別對每路的模擬濾波電路進行模數轉換。本實用新型中的激勵信號發生器22能夠產生激勵信號，該激勵信號可以為正弦波、方波等。所述模擬濾波電路18、19能夠對模擬信號進行預處理，使其能夠進行模數轉換。而所述模數轉換電路23則對模擬信號轉換成數字信號。微控制器24對數字信號進行處理，產生控制信號，控制信號可以直接驅動電動車窗的電機，也可以傳輸至車載電腦中，由車載電腦控制。所述激勵信號發生器22、模數轉換電路23和微控制器24均可以采用較為成熟的集成電路實現，對其原理圖此處不再贅述。而所述模擬濾波電路18、19的構成如圖中所示，當然，也可以根據實際情況，對其具體結構做適當修改，但其主要功能是實現對模擬信號的預處理，使其能夠滿足數模轉換。參見圖1，在本實用新型給出的上述實施例中，每路所述模擬濾波電路18、19中至少包含ー個與所述主檢測電容Cl或所述輔助檢測電容C2相串聯的串聯濾波電容C3和C4。即所述主檢測電容Cl相連接的所述模擬濾波電路18中串聯ー個串聯濾波電容C3，另外ー路與所述輔助檢測電容C2相連接的模擬濾波電路19中串聯ー個串聯濾波電容C4。其作用是抑制低頻干擾信號和由溫度變化引起的緩慢變化信號。
參見圖1，在本實用新型給出的上述實施例中，每路所述模擬濾波電路18、19中至少包含一個對地并聯的并聯濾波電容C5和C6。其作用是旁路高頻干擾信號。參見圖1，在本實用新型給出的上述實施例中，所述激勵信號發生器與所述主檢測電容之間至少包含ー個接地的并聯濾波電容C7，所述激勵信號發生器與所述輔助檢測電容之間至少包含ー個接地的并聯濾波電容CS。其作用是旁路激勵信號上的高頻干擾信號。本實用新型的測量原理如圖I所示，激勵信號發生器22產生的方波激勵信號(激勵信號可以是方波或正弦波)分別給主檢測電容Cl和輔助檢測電容C2施加激勵信號，主檢測電容Cl和輔助檢測電容C2的另一端輸出的信號分別通過各自的模擬濾波電路18、19和濾波后，再通過雙通道模數轉換電路23轉換成數字信號，轉換后的兩路數字信號同時進入微控制器24，微控制器24依據接收到的Cl和輔助檢測電容C2的數字變化信號，通過防夾軟件算法形成控制升降電機25的控制信號，控制玻璃本體13的升降動作。防夾軟件算法的基本控制策略是，第一，在接到升起玻璃開關信號時，先判斷是否有人體接近或接觸玻璃本體13的上沿14，若有則禁止電機啟動；第二，若玻璃本體13正在上升過程中判斷出突然有人體接近或接觸玻璃本體13上沿14則立即使電極反轉，使玻璃立即下降到底。軟件實現上述控制策略即可實現零夾力防夾。在玻璃本體13上沿設置ー對主檢測電容，在所述主檢測電容的下方設置至少ー對輔助檢測電容；基于，若有人體接近玻璃本體13的上沿14方向吋，主檢測電容Cl的電容量變化顯著大于輔助檢測電容的電容量變化，作為有人體接近玻璃本體13的上沿14附近的判斷條件；傳感器檢測電路接收主檢測電容和輔助檢測電容的電容量變化信號，依據上述判斷條件進行判斷，產生控制信號。若當人體從玻璃本體13側面接近主檢測電容和輔助檢測電容時，由于人體距主檢測電容和輔助檢測電容的距離差別不大，由此引起的主檢測電容和輔助檢測電容的電容量變化基本相等；若人體從輔助檢測電容的下方接近玻璃本體13側面，由于人體距輔助檢測電容的距離小于主檢測電容，由此引起的輔助檢測電容的電容量變化會顯著大于主檢測電容的電容量變化，作為人體接近玻璃本體13上沿方向的判斷條件。基于溫度變化或附著在玻璃本體13上的雨水、霧水、雪水、電磁干擾環境因素引起的主檢測電容和輔助檢測電容的電容量變化基本是相等的，作為消除上述環境變化因素引起的影響的判斷條件。參見圖4，在本實用新型給出的另ー種實施例中，主要是針對三個電容電極而設置，該電路原理圖與 上述實施例的主要差別在于激勵信號發生器22只是與共用電極相連接，其他的結構與上述實施例完全相同。
權利要求1.一種用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路，包括一激勵信號發生器(22)、至少兩路模擬濾波電路(18、19)、一模數轉換電路(23)和一微控制器(24)，所述激勵信號發生器分別接入主檢測電容和輔助檢測電容的其中一個電極，主檢測電容和輔助檢測電容的另一個電極分別接入所述模擬濾波電路(18、19)，并通過所述模數轉換電路(23)將主檢測電容和輔助檢測電容的變化信號分別轉換成數字信號，所述微控制器(24)依據接收到的數字信號通過軟件算法產生控制電動車窗升降電機(25)的控制信號。
2.如權利要求I所述的一種用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路，其特征在于每路所述模擬濾波電路(18、19)中至少包含一個與主檢測電容或輔助檢測電容相串聯的串聯濾波電容。
3.如權利要求I所述的一種用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路，其特征在于每路所述模擬濾波電路(18、19)中至少包含一個對地并聯的并聯濾波電容。
4.如權利要求I所述的一種用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路，其特征在于所述激勵信號發生器與主檢測電容之間至少包含一個接地的并聯濾波電容C7，所述激勵信號發生器與輔助檢測電容之間至少包含一個接地的并聯濾波電容C8。
專利摘要一種用于電動車窗防夾傳感器中的檢測電路，包括一激勵信號發生器、至少兩路模擬濾波電路、一模數轉換電路和一微控制器，所述激勵信號發生器分別接入主檢測電容和輔助檢測電容的其中一個電極，主檢測電容和輔助檢測電容的另一個電極分別接入所述模擬濾波電路，并通過所述模數轉換電路將主檢測電容和輔助檢測電容的變化信號分別轉換成數字信號，微控制器依據接收到的數字信號通過軟件算法產生控制電動車窗升降電機的控制信號。本實用新型中的模擬濾波電路設置的路數與主檢測電容和輔助檢測電容的數量相同，并且模數轉換電路為多道模數轉換電路，其與模擬濾波電路的數量相同，可以有效抑制低頻干擾信號和由溫度變化引起的緩慢變化信號。
文檔編號G01D5/24GK202441178SQ20122002328
公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月18日 優先權日2011年12月21日
發明者孫滕諶 申請人:北京奧特易電子科技有限責任公司