本發(fā)明涉及汽車電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)車門檢測(cè)裝置及檢測(cè)控制方法。

背景技術(shù)：

目前大多數(shù)汽車車門均是手動(dòng)機(jī)械式，發(fā)展和普及更舒適、更安全的電動(dòng)智能車門是未來的方向。

為了實(shí)現(xiàn)車門行程限制、用戶設(shè)定位置記憶、手動(dòng)操作智能參與助力等功能，需要一種能夠精確檢測(cè)電動(dòng)車門位置及運(yùn)動(dòng)方向的設(shè)備，輔助車輛中央控制系統(tǒng)對(duì)車門的智能控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種電動(dòng)車門檢測(cè)裝置及檢測(cè)控制方法，以使能夠精確檢測(cè)車門位置及運(yùn)動(dòng)方向。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種電動(dòng)車門檢測(cè)裝置，包括為車門開關(guān)提供動(dòng)力的電機(jī)，以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，還包括：

設(shè)于電機(jī)的主軸上，磁體分多個(gè)區(qū)域且各個(gè)區(qū)域的磁體的南北極依次交替的永磁體；

均設(shè)于永磁體對(duì)應(yīng)位置，檢測(cè)磁力變化并轉(zhuǎn)換輸出對(duì)應(yīng)電信號(hào)的第一霍爾傳感器及第二霍爾傳感器；

與第一霍爾傳感器及第二霍爾傳感器電連接，根據(jù)對(duì)應(yīng)電信號(hào)計(jì)算出車門的運(yùn)動(dòng)方向及位置的處理器。

相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電動(dòng)車門檢測(cè)控制方法，包括：

A、接受用戶操作指令，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)車門進(jìn)行開/關(guān)門運(yùn)動(dòng)；

B、接收第一霍爾傳感器及第二霍爾傳感器的脈沖信號(hào)，并根據(jù)脈沖信號(hào)判斷車門運(yùn)動(dòng)方向；

C、根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向記錄所述第一霍爾傳感器或第二霍爾傳感器的脈沖數(shù)；

D、計(jì)算出電機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速并與預(yù)設(shè)的速度值進(jìn)行比較，根據(jù)對(duì)應(yīng)比較結(jié)果來控制電機(jī)增加或降低速度，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速趨同于預(yù)設(shè)的速度值；

E、總脈沖數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)值時(shí)，停止電機(jī)。

本發(fā)明實(shí)施例通過提出一種電動(dòng)車門檢測(cè)裝置及檢測(cè)控制方法，所述檢測(cè)裝置包括永磁體、第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器及處理器，通過采用霍爾傳感器檢測(cè)電機(jī)主軸上永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn)動(dòng)位置來計(jì)算出車門位置及運(yùn)動(dòng)方向，解決了無法精確檢測(cè)電動(dòng)車門位置及運(yùn)動(dòng)方向的問題，進(jìn)而輔助車輛中央控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車門的智能控制。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)車門檢測(cè)裝置的一種角度結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)車門檢測(cè)裝置的另一種角度結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)車門檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)車門檢測(cè)控制方法的流程圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的第一及第二霍爾傳感器脈沖信號(hào)正向時(shí)序的示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的第一及第二霍爾傳感器脈沖信號(hào)反向時(shí)序的示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)說明

永磁體10

第一霍爾傳感器20

第二霍爾傳感器30

處理器40

電機(jī)50

電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路60

電路板70

存儲(chǔ)器80。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互結(jié)合，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明實(shí)施例中若有方向性指示（諸如上、下、左、右、前、后……）僅用于解釋在某一特定姿態(tài)（如附圖所示）下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。

另外，在本發(fā)明中若涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。

請(qǐng)參照?qǐng)D1～圖3，本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)車門檢測(cè)裝置主要包括永磁體10、第一霍爾傳感器20、第二霍爾傳感器30及處理器40，還包括車門開關(guān)提供動(dòng)力的電機(jī)50，以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)50轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路60，車門由對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，進(jìn)行開關(guān)。

永磁體10設(shè)于電機(jī)50的主軸上，永磁體10分多個(gè)區(qū)域，各個(gè)區(qū)域的磁體的南北極依次交替。優(yōu)選地，永磁體10為圓形，永磁體10分為兩個(gè)或兩個(gè)以上面積相等的扇形區(qū)域，主軸連接于永磁體10圓心處。

第一霍爾傳感器20及第二霍爾傳感器30均設(shè)于永磁體10對(duì)應(yīng)位置，檢測(cè)磁力變化并轉(zhuǎn)換輸出對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。第一霍爾傳感器20及第二霍爾傳感器30均設(shè)于永磁體10對(duì)應(yīng)位置的同心圓的圓周處，且間隔（N+1/2）個(gè)扇形區(qū)域，N為小于扇形區(qū)域數(shù)量的整數(shù)。在電機(jī)50旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一霍爾傳感器20及第二霍爾傳感器30感應(yīng)分磁區(qū)交替所形成的磁力變化，利用永磁體10的各磁區(qū)的扇形中心區(qū)和交接區(qū)的磁力差來形成兩路傳感信號(hào)的相位差，轉(zhuǎn)換輸出轉(zhuǎn)速電信號(hào)。如果永磁體10分為N個(gè)扇區(qū)，每圈有N/2個(gè)脈沖，可識(shí)別2/N圈的精度，如果要實(shí)現(xiàn)更高的精度，需要更多的扇區(qū)分區(qū)，永磁體10分區(qū)數(shù)量可根據(jù)制造工藝允許和實(shí)際需求來決定。

處理器40與第一霍爾傳感器20及第二霍爾傳感器30電連接，根據(jù)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)計(jì)算出車門的運(yùn)動(dòng)方向及位置。處理器40根據(jù)第一霍爾傳感器20及第二霍爾傳感器30檢測(cè)的磁力變化信號(hào)，結(jié)合已知傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在電機(jī)50每圈的運(yùn)動(dòng)距離的常量，計(jì)算出實(shí)際運(yùn)動(dòng)距離。電機(jī)50正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時(shí)，第一霍爾傳感器20及第二霍爾傳感器30的信號(hào)相位在兩個(gè)方向產(chǎn)生相對(duì)超前或滯后的差別，處理器40通過這個(gè)信號(hào)相位差別計(jì)算識(shí)別出車門打開或關(guān)閉的方向。

作為一種實(shí)施方式，電動(dòng)車門檢測(cè)裝置還包括與處理器40電連接，將所述車門的運(yùn)動(dòng)方向及位置上傳至對(duì)應(yīng)的車輛中央控制系統(tǒng)的CAN-BUS總線或LIN-BUS總線。通過CAN-BUS總線或LIN-BUS總線將對(duì)應(yīng)的車門的運(yùn)動(dòng)方向及位置上傳至對(duì)應(yīng)的車輛中央控制系統(tǒng)，輔助車輛中央控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車門的智能控制。

作為一種實(shí)施方式，處理器40與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路60電連接。當(dāng)處理器40檢測(cè)到用戶手動(dòng)在車門施加關(guān)門或開門動(dòng)作，車門通過對(duì)應(yīng)的車門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)電機(jī)50轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，處理器40通過第一霍爾傳感器20與第二霍爾傳感器30信號(hào)的相位差別計(jì)算識(shí)別出車門打開或關(guān)閉的方向，處理器40通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路60驅(qū)動(dòng)電機(jī)50轉(zhuǎn)動(dòng)，通過對(duì)應(yīng)的車門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)車門，為用戶的關(guān)門或開門提供助力。

作為一種實(shí)施方式，第一霍爾傳感器20、第二霍爾傳感器30、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路60及處理器40均集成于電路板70上。

作為一種實(shí)施方式，電動(dòng)車門檢測(cè)裝置還包括與處理器40電連接，用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)的車門位置信息的存儲(chǔ)器80。存儲(chǔ)器80存儲(chǔ)用戶設(shè)定的位置記憶，為電動(dòng)車門的開關(guān)門位置、車門行程限制提供個(gè)性化設(shè)置功能。

請(qǐng)參照?qǐng)D4，本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)車門檢測(cè)控制方法主要包括步驟A、B、C、D、E。

A、接受用戶操作指令，控制電機(jī)50轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)車門進(jìn)行開/關(guān)門運(yùn)動(dòng)。

B、接收第一霍爾傳感器20及第二霍爾傳感器30的脈沖信號(hào)，并根據(jù)脈沖信號(hào)判斷車門運(yùn)動(dòng)方向。請(qǐng)參照?qǐng)D5及圖6，如果第一霍爾傳感器20的脈沖上升沿比第二霍爾傳感器30的脈沖上升沿提前，則運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?，最?yōu)相位為90^o；如果第一霍爾傳感器20的脈沖上升沿比第二霍爾傳感器30脈沖上升沿滯后，則運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榉聪?，最?yōu)相位為90^o。

C、根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向記錄所述第一霍爾傳感器20或第二霍爾傳感器30的脈沖數(shù)。系統(tǒng)初始位置開關(guān)提供運(yùn)動(dòng)軸0坐標(biāo)參考，例如，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?，令?jì)數(shù)器X為第一霍爾傳感器20的脈沖計(jì)數(shù)累加，同樣，第二霍爾傳感器30的脈沖也可以作計(jì)數(shù)使用；如果方向?yàn)榉聪?，令?jì)數(shù)器X作第一霍爾傳感器20的脈沖計(jì)數(shù)遞減。

D、計(jì)算出電機(jī)50單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速并與預(yù)設(shè)的速度值進(jìn)行比較，根據(jù)對(duì)應(yīng)比較結(jié)果來控制電機(jī)50增加或降低速度，使電機(jī)50的轉(zhuǎn)速趨同于預(yù)設(shè)的速度值。在車門運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)單位時(shí)間尺度為T內(nèi)的脈沖數(shù)之和為X₁，則電機(jī)50單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)速V= X₁*P/T，其中，P為常量，將V與預(yù)設(shè)速度值S比較，如果V大于預(yù)設(shè)速度值S，通過PWM控制電機(jī)50調(diào)速降低速度；如果V小于預(yù)設(shè)速度值S，通過PWM控制電機(jī)50調(diào)速增加速度；使V趨同于預(yù)設(shè)速度值S，實(shí)現(xiàn)勻速控制，勻速開/關(guān)門。此外，預(yù)設(shè)速度值S可分段管理，在不同的開/關(guān)門行程段，通過調(diào)速表或算法改變預(yù)設(shè)速度值S可實(shí)現(xiàn)分段調(diào)速功能。

E、總脈沖數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)值時(shí)，停止電機(jī)50。例如，將計(jì)數(shù)器X與預(yù)設(shè)值比較，大于等于預(yù)定值電機(jī)50停止，實(shí)現(xiàn)車門最大行程限制功能。此外，用戶在通過操作停止車門后，可通過設(shè)置將計(jì)數(shù)器X當(dāng)前的值X₂存到存儲(chǔ)器80中，此后用戶進(jìn)行開門操作時(shí)，計(jì)數(shù)器X不斷與存儲(chǔ)器80中存儲(chǔ)的值X₂進(jìn)行比較，到達(dá)時(shí)，電機(jī)50停止，實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)置的位置記憶功能。

作為一種實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)車門檢測(cè)控制方法還包括在E步驟之前的防夾步驟：

當(dāng)在預(yù)設(shè)單位時(shí)間內(nèi)，檢測(cè)到脈沖增加的數(shù)量少于與預(yù)設(shè)速度值對(duì)應(yīng)的預(yù)計(jì)增加的脈沖數(shù)量時(shí)，判定為障礙物阻擋，停止電機(jī)50并控制電機(jī)50反向，帶動(dòng)車門反向運(yùn)動(dòng)預(yù)設(shè)距離。例如，在PWM控制電機(jī)50進(jìn)行開/關(guān)門的情況下，在預(yù)設(shè)時(shí)間R內(nèi)，脈沖增加的數(shù)量少于與預(yù)設(shè)速度值對(duì)應(yīng)的預(yù)計(jì)增加的脈沖數(shù)量時(shí)，判定為障礙物阻擋，停止電機(jī)50運(yùn)動(dòng)，并作反向運(yùn)動(dòng)作移除妨害處理，實(shí)現(xiàn)關(guān)門時(shí)防夾及開門時(shí)防撞的功能。

作為一種實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)車門檢測(cè)控制方法還包括在E步驟之后的助力步驟：

當(dāng)車門打開且電機(jī)50停止時(shí)，檢測(cè)到脈沖變化超過預(yù)設(shè)值，則判定為手動(dòng)操作，并根據(jù)脈沖變化控制電機(jī)50進(jìn)行對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。在車門打開并且電機(jī)50處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，將計(jì)數(shù)器X當(dāng)前的值X₃暫存到存儲(chǔ)器80，定時(shí)比對(duì)計(jì)數(shù)器X和存儲(chǔ)器80存儲(chǔ)的X₃，如果計(jì)數(shù)器X發(fā)生改變，與存儲(chǔ)器80存儲(chǔ)的X₃的差值超出預(yù)設(shè)范圍時(shí)，判定為手動(dòng)操作，如果計(jì)數(shù)器X值相比X₃是增加的，則判定為手動(dòng)開門，主動(dòng)加載電機(jī)50作開門動(dòng)作；如果計(jì)數(shù)器X值相比X₃是減少的，則判定為手動(dòng)關(guān)門，主動(dòng)加載電機(jī)50作關(guān)門動(dòng)作；最終實(shí)現(xiàn)手動(dòng)開/關(guān)門的主動(dòng)助力功能。

另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體（Read-Only Memory，ROM）或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體（Random Access Memory，RAM）等。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同范圍限定。