汽车电动车窗防夹控制系统的研究与开发

廖 强，程金堂，张 衡

(重庆大学a.机械传动国家重点实验室;b.机械工程学院，重庆400030)

电动车窗是通过车载电源来驱动车窗玻璃升降的。车窗玻璃自动升降功能的引入，存在着夹伤乘客甚至导致其死亡的危险［1］，因而其安全性也日益成为人们关注的焦点。在不影响车辆舒适性和方便性的前提下，设计能够有效解决上述安全隐患的防夹电动车窗已是一种必然，具有十分重要的意义。

在同类设计中一般都采用传统的实时性和稳定性都较差的前后台系统。本文针对前后台系统的不足和电动车窗系统安全性和实时响应性要求，给出了基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II的设计方案，同时采用功能强大、抗干扰能力强的意法半导体公司的ST72F324BJ4TC单片机作为核心处理器，研究了能解决上述安全隐患的防夹电动车窗控制系统，以提升汽车的行车安全和人性化程度。

1 电动车窗系统分析

1.1 设计要求

为了有效实现电动车窗的防夹功能，需要定义车窗的防夹区域、防夹阈值力、防夹执行动作。这里参照美国MVSS118或欧洲74/60/EEC标准:

1)防夹区域定义为从离门窗顶端4 mm到200 mm的区域，如图1所示。

图1 电动车窗防夹区域

2)防夹阈值力定义为100 N。

3)当遇到障碍物时，车窗电机反向，车窗玻璃下降一段距离后停止，等待用户的进一步指令。

1.2 设计原理

要使电动车窗安全可靠地工作，并实时响应运行过程中的正常和异常情况，需要解决以下问题:

1)判定当前车窗玻璃是在上升还是在下降;

2)确定车窗玻璃的当前位置;