| 专利名称： | 汽车车窗卡滞故障监测方法和系统 | ||
| 专利名称(英文)： | Vehicle window clamping stagnation fault monitoring method and system | ||
| 专利号： | CN201410571847.5 | 申请时间： | 20141023 |
| 公开号： | CN104834300A | 公开时间： | 20150812 |
| 申请人： | 北汽福田汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 102206 北京市昌平区沙河镇沙阳路 | ||
| 发明人： | 刘关; 孙学龙 | ||
| 分类号： | G05B23/02 | 主分类号： | G05B23/02 |
| 代理机构： | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 张大威 |
| 摘要： | 本发明公开了一种汽车车窗卡滞故障监测方法和系统，其中，汽车车窗卡滞故障监测系统包括：电源电路，电源电路用于提供电信号；采样电路，采样电路用于采样汽车车窗的运行状态并生成汽车车窗的运行状态信号；故障监测电路，故障监测电路与采样电路相连，故障监测电路用于根据汽车车窗的运行状态信号生成汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测信号；控制电路，控制电路与故障监测电路相连，控制电路用于根据正常状态监测信号和故障状态监测信号判断汽车车窗是否发生卡滞故障。本发明可实现在车状态下对汽车车窗卡滞故障进行实时监测和预警，以及实现在车联网中对汽车车窗卡滞故障进行远程监测，实用性强，汽车安全性高。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a vehicle window clamping stagnation fault monitoring method and a vehicle window clamping stagnation fault monitoring system. The vehicle window clamping stagnation fault monitoring system comprises a power supply circuit, which is used to provide electric signals; a sampling circuit, which is used to sample an operation state of a sampled vehicle window, and is used to generate the operation state signals of the vehicle window; a fault monitoring circuit, which is connected with the sampling circuit, and is used to generate the normal state monitoring signals and the fault state monitoring signals of the vehicle window according to the operation state signals of the vehicle window; a control circuit, which is connected with the fault monitoring circuit, and is used to determine whether the clamping stagnation fault occurs according to the normal state monitoring signals and the fault state monitoring signals. The real-time monitoring and the pre-warning of the clamping stagnation fault of the vehicle window in the on-board state can be realized, and the remote monitoring of the clamping stagnation fault of the vehicle window in the Internet of vehicles can be realized, and therefore the practicability is strong, and the vehicle safety performance is high. | ||
1.一种汽车车窗卡滞故障监测系统，其特征在于，包括： 电源电路，所述电源电路用于提供电信号； 采样电路，所述采样电路用于采样汽车车窗的运行状态并生成汽车车窗的运行状态信 号； 故障监测电路，所述故障监测电路与所述采样电路相连，所述故障监测电路用于根据 所述汽车车窗的运行状态信号生成汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测信号；以 及 控制电路，所述控制电路与所述故障监测电路相连，所述控制电路用于根据所述正常 状态监测信号和所述故障状态监测信号判断所述汽车车窗是否发生卡滞故障。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述汽车车窗的运行状态为汽车车窗驱动 电机的运行电流。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述采样电路包括： 滤波模块，所述滤波模块与所述电源电路相连，所述滤波模块用于对所述电源电路输 出的电信号进行滤波处理，以输出稳定的电信号； 采样模块，所述采样模块分别与所述滤波模块、所述汽车车窗驱动电机相连，所述采 样模块用于采样所述汽车车窗驱动电机的运行电流，并根据所述汽车车窗驱动电机的运行 电流生成汽车车窗的运行电压信号；以及 第一输出模块，所述第一输出模块与所述采样模块的输出端相连，所述第一输出模块 用于对所述汽车车窗的运行电压信号进行处理，并输出所述汽车车窗的运行状态信号。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述滤波模块为第一电容，所述采样模块 为霍尔电流传感器，所述第一输出模块为第二电容，其中， 所述第一电容的一端与所述电源电路的输出端相连，所述第一电容的另一端接地； 所述霍尔电流传感器的电源端与所述第一电容的一端相连，所述霍尔电流传感器的地 端接地，所述霍尔电流传感器的第一输入端与汽车车窗驱动电机的第一电源端相连，所述 霍尔电流传感器的第二输入端与汽车车窗驱动电机的第二电源端相连，所述霍尔电流传感 器的输出端输出所述汽车车窗的运行电压信号；以及 所述第二电容的一端与所述霍尔电流传感器的输出端相连，所述第二电容的另一端接 地，所述第二电容的一端作为所述采样电路的输出端输出所述汽车车窗的运行状态信号。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障监测电路包括： 第一监测模块，所述第一监测模块与所述采样电路相连，所述第一监测模块用于根据 所述汽车车窗的运行状态信号生成所述正常状态监测信号；以及 第二监测模块，所述第二监测模块与所述采样电路相连，所述第二监测模块用于根据 所述汽车车窗的运行状态信号生成所述故障状态监测信号。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于， 所述第一监测模块包括： 第一电阻，所述第一电阻的一端与所述采样电路的输出端相连； 第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的 另一端接地； 第三电阻，所述第三电阻的一端与所述电源电路的输出端相连； 第一比较器，所述第一比较器的电源端与所述电源电路的输出端相连，所述第一 比较器的同相输入端与所述第三电阻的另一端相连，所述第一比较器的反相输入端与 所述第二电阻的一端相连，所述第一比较器的输出端输出所述正常状态监测信号； 所述第二监测模块包括： 第四电阻，所述第四电阻的一端与所述采样电路的输出端相连； 第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端相连，所述第五电阻的 另一端接地； 第六电阻，所述第六电阻的一端与所述电源电路的输出端相连； 第二比较器，所述第二比较器的电源端与所述电源电路的输出端相连，所述第二 比较器的同相输入端与所述第流电阻的另一端相连，所述第二比较器的反相输入端与 所述第四电阻的一端相连，所述第二比较器的输出端输出所述故障状态监测信号。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一电阻和所述第四电阻为可变电阻， 其中，所述第四电阻的阻值大于所述第一电阻的阻值。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制电路包括处理器和第二输出模块， 其中， 所述处理器的第一输入端与所述第一监测模块的输出端相连，所述处理器的第二输入 端与所述第二监测模块的输出端相连，所述处理器具体用于： 分别统计所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M和所述故障状态监测信号跳变 为低电平的次数N，其中，M和N为大于或等于0的整数； 当所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M大于预设次数阈值时，计算所述故障 状态监测信号跳变为低电平的次数N与所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M的比 值N/M； 当所述比值N/M大于或等于预设阈值时，判断所述汽车车窗发生卡滞故障，并生成第 一卡滞故障报警信号；以及 所述第二输出模块与所述处理器的输出端相连，所述第二输出模块用于对所述第一卡 滞故障报警信号进行处理，并输出所述卡滞故障报警信号。
9.一种汽车车窗卡滞故障监测方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取汽车车窗的运行状态信号； 根据所述汽车车窗的运行状态信号生成汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测 信号；以及 根据所述正常状态监测信号和所述故障状态监测信号判断所述汽车车窗是否发生卡滞 故障。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取汽车车窗的运行状态信号包括： 获取所述汽车车窗驱动电机的运行电流，并根据所述汽车车窗驱动电机的运行电流生 成汽车车窗的运行电压信号；以及 对所述汽车车窗的运行电压信号进行处理，并生成所述汽车车窗的运行状态信号。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述正常状态监测信号和所述 故障状态监测信号判断所述汽车车窗是否发生卡滞故障包括： 分别统计所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M和所述故障状态监测信号跳变 为低电平的次数N，其中，M和N为大于或等于0的整数； 当所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M大于预设次数阈值时，计算所述故障 状态监测信号跳变为低电平的次数N与所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M的比 值N/M；以及 当所述比值N/M大于或等于预设阈值时，判断所述汽车车窗发生卡滞故障。
1.一种汽车车窗卡滞故障监测系统，其特征在于，包括： 电源电路，所述电源电路用于提供电信号； 采样电路，所述采样电路用于采样汽车车窗的运行状态并生成汽车车窗的运行状态信 号； 故障监测电路，所述故障监测电路与所述采样电路相连，所述故障监测电路用于根据 所述汽车车窗的运行状态信号生成汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测信号；以 及 控制电路，所述控制电路与所述故障监测电路相连，所述控制电路用于根据所述正常 状态监测信号和所述故障状态监测信号判断所述汽车车窗是否发生卡滞故障。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述汽车车窗的运行状态为汽车车窗驱动 电机的运行电流。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述采样电路包括： 滤波模块，所述滤波模块与所述电源电路相连，所述滤波模块用于对所述电源电路输 出的电信号进行滤波处理，以输出稳定的电信号； 采样模块，所述采样模块分别与所述滤波模块、所述汽车车窗驱动电机相连，所述采 样模块用于采样所述汽车车窗驱动电机的运行电流，并根据所述汽车车窗驱动电机的运行 电流生成汽车车窗的运行电压信号；以及 第一输出模块，所述第一输出模块与所述采样模块的输出端相连，所述第一输出模块 用于对所述汽车车窗的运行电压信号进行处理，并输出所述汽车车窗的运行状态信号。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述滤波模块为第一电容，所述采样模块 为霍尔电流传感器，所述第一输出模块为第二电容，其中， 所述第一电容的一端与所述电源电路的输出端相连，所述第一电容的另一端接地； 所述霍尔电流传感器的电源端与所述第一电容的一端相连，所述霍尔电流传感器的地 端接地，所述霍尔电流传感器的第一输入端与汽车车窗驱动电机的第一电源端相连，所述 霍尔电流传感器的第二输入端与汽车车窗驱动电机的第二电源端相连，所述霍尔电流传感 器的输出端输出所述汽车车窗的运行电压信号；以及 所述第二电容的一端与所述霍尔电流传感器的输出端相连，所述第二电容的另一端接 地，所述第二电容的一端作为所述采样电路的输出端输出所述汽车车窗的运行状态信号。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障监测电路包括： 第一监测模块，所述第一监测模块与所述采样电路相连，所述第一监测模块用于根据 所述汽车车窗的运行状态信号生成所述正常状态监测信号；以及 第二监测模块，所述第二监测模块与所述采样电路相连，所述第二监测模块用于根据 所述汽车车窗的运行状态信号生成所述故障状态监测信号。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于， 所述第一监测模块包括： 第一电阻，所述第一电阻的一端与所述采样电路的输出端相连； 第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的 另一端接地； 第三电阻，所述第三电阻的一端与所述电源电路的输出端相连； 第一比较器，所述第一比较器的电源端与所述电源电路的输出端相连，所述第一 比较器的同相输入端与所述第三电阻的另一端相连，所述第一比较器的反相输入端与 所述第二电阻的一端相连，所述第一比较器的输出端输出所述正常状态监测信号； 所述第二监测模块包括： 第四电阻，所述第四电阻的一端与所述采样电路的输出端相连； 第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端相连，所述第五电阻的 另一端接地； 第六电阻，所述第六电阻的一端与所述电源电路的输出端相连； 第二比较器，所述第二比较器的电源端与所述电源电路的输出端相连，所述第二 比较器的同相输入端与所述第流电阻的另一端相连，所述第二比较器的反相输入端与 所述第四电阻的一端相连，所述第二比较器的输出端输出所述故障状态监测信号。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一电阻和所述第四电阻为可变电阻， 其中，所述第四电阻的阻值大于所述第一电阻的阻值。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制电路包括处理器和第二输出模块， 其中， 所述处理器的第一输入端与所述第一监测模块的输出端相连，所述处理器的第二输入 端与所述第二监测模块的输出端相连，所述处理器具体用于： 分别统计所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M和所述故障状态监测信号跳变 为低电平的次数N，其中，M和N为大于或等于0的整数； 当所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M大于预设次数阈值时，计算所述故障 状态监测信号跳变为低电平的次数N与所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M的比 值N/M； 当所述比值N/M大于或等于预设阈值时，判断所述汽车车窗发生卡滞故障，并生成第 一卡滞故障报警信号；以及 所述第二输出模块与所述处理器的输出端相连，所述第二输出模块用于对所述第一卡 滞故障报警信号进行处理，并输出所述卡滞故障报警信号。
9.一种汽车车窗卡滞故障监测方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取汽车车窗的运行状态信号； 根据所述汽车车窗的运行状态信号生成汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测 信号；以及 根据所述正常状态监测信号和所述故障状态监测信号判断所述汽车车窗是否发生卡滞 故障。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取汽车车窗的运行状态信号包括： 获取所述汽车车窗驱动电机的运行电流，并根据所述汽车车窗驱动电机的运行电流生 成汽车车窗的运行电压信号；以及 对所述汽车车窗的运行电压信号进行处理，并生成所述汽车车窗的运行状态信号。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述正常状态监测信号和所述 故障状态监测信号判断所述汽车车窗是否发生卡滞故障包括： 分别统计所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M和所述故障状态监测信号跳变 为低电平的次数N，其中，M和N为大于或等于0的整数； 当所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M大于预设次数阈值时，计算所述故障 状态监测信号跳变为低电平的次数N与所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M的比 值N/M；以及 当所述比值N/M大于或等于预设阈值时，判断所述汽车车窗发生卡滞故障。
翻译：技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种汽车车窗卡滞故障监测方法和一种汽车车窗 卡滞故障监测系统。
背景技术
汽车车窗不仅能够给予汽车驾驶人员足够的视角，增加行车的安全性，同时，车窗玻 璃开度的任意调整功能又给汽车乘驾人员带来了行车中的舒适和乐趣。由于车窗玻璃开度 在行车过程中的频繁调节，使得汽车车窗故障尤其是目前被广泛应用的电动汽车车窗故障， 在整车故障中居高不下，电动汽车车窗故障主要表现在车窗运行过程中的卡滞故障，如何 对汽车车窗卡滞故障进行监测是目前汽车故障分析需要解决的难点之一。
相关技术中公开了一种汽车电动玻璃升降器耐久性测试仪，用于对汽车车窗耐久性进 行测试。该汽车电动玻璃升降器耐久性测试仪包括计算机、电源、I/O接口板、电流传感器、 继电器和负载配重块。其中，计算机连接I/O接口板，I/O接口板同时连接电流传感器和继 电器，电流传感器与继电器相连接，继电器还连接玻璃升降器的电机，电源同时连接I/O 接口板和电流传感器，负载配重块卡接在玻璃升降器的滑块上。在测试过程中，汽车电动 玻璃升降器耐久性测试仪对汽车电动玻璃升降器的行程时间和电机电流同时进行监测，进 而实现对汽车玻璃升降器的耐久性测试。
相关技术的缺点是：只能实现汽车车窗离车的测试，也就是说，需要汽车车窗脱离汽 车，放置在实验室进行测试，无法实现汽车车窗在车的故障监测，实用性差。因此，需要 对相关技术进行改进。
发明内容
本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种汽车车窗卡滞故障监测系统，该汽车车窗卡滞 故障监测系统可以实现在车状态下对汽车车窗卡滞故障进行实时监测，实用性强，汽车安 全性高。
本发明的另一个目的在于提出一种汽车车窗卡滞故障监测方法。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种汽车车窗卡滞故障监测系统，该汽 车车窗卡滞故障监测系统包括：电源电路，所述电源电路用于提供电信号；采样电路，所 述采样电路用于采样汽车车窗的运行状态并生成汽车车窗的运行状态信号；故障监测电路， 所述故障监测电路与所述采样电路相连，所述故障监测电路用于根据所述汽车车窗的运行 状态信号生成汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测信号；以及控制电路，所述控 制电路与所述故障监测电路相连，所述控制电路用于根据所述正常状态监测信号和所述故 障状态监测信号判断所述汽车车窗是否发生卡滞故障。
本发明实施例提出的汽车车窗卡滞故障监测系统，通过电源电路提供电信号，采样电 路采样汽车车窗的运行状态并生成汽车车窗的运行状态信号，进而故障监测电路根据汽车 车窗的运行状态信号生成汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测信号，最后控制电 路根据正常状态监测信号和故障状态监测信号判断汽车车窗是否发生卡滞故障。该汽车车 窗卡滞故障监测系统可以实现在车状态下对汽车车窗卡滞故障进行实时监测，实用性强， 汽车安全性高。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述电源电路与汽车的ACC电源(辅助电源) 相连。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述汽车车窗的运行状态为汽车车窗驱动电机 的运行电流。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述采样电路包括：滤波模块，所述滤波模块 与所述电源电路相连，所述滤波模块用于对所述电源电路输出的电信号进行滤波处理，以 输出稳定的电信号；采样模块，所述采样模块分别与所述滤波模块、所述汽车车窗驱动电 机相连，所述采样模块用于采样所述汽车车窗驱动电机的运行电流，并根据所述汽车车窗 驱动电机的运行电流生成汽车车窗的运行电压信号；以及第一输出模块，所述第一输出模 块与所述采样模块的输出端相连，所述第一输出模块用于对所述汽车车窗的运行电压信号 进行处理，并输出所述汽车车窗的运行状态信号。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述滤波模块为第一电容，所述采样模块为霍 尔电流传感器，所述第一输出模块为第二电容，其中，所述第一电容的一端与所述电源电 路的输出端相连，所述第一电容的另一端接地；所述霍尔电流传感器的电源端与所述第一 电容的一端相连，所述霍尔电流传感器的地端接地，所述霍尔电流传感器的第一输入端与 汽车车窗驱动电机的第一电源端相连，所述霍尔电流传感器的第二输入端与汽车车窗驱动 电机的第二电源端相连，所述霍尔电流传感器的输出端输出所述汽车车窗的运行电压信号； 以及所述第二电容的一端与所述霍尔电流传感器的输出端相连，所述第二电容的另一端接 地，所述第二电容的一端作为所述采样电路的输出端输出所述汽车车窗的运行状态信号。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述故障监测电路包括：第一监测模块，所述 第一监测模块与所述采样电路相连，所述第一监测模块用于根据所述汽车车窗的运行状态 信号生成所述正常状态监测信号；以及第二监测模块，所述第二监测模块与所述采样电路 相连，所述第二监测模块用于根据所述汽车车窗的运行状态信号生成所述故障状态监测信 号。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一监测模块包括：第一电阻，所述第一 电阻的一端与所述采样电路的输出端相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电 阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述电 源电路的输出端相连；以及第一比较器，所述第一比较器的电源端与所述电源电路的输出 端相连，所述第一比较器的同相输入端与所述第三电阻的另一端相连，所述第一比较器的 反相输入端与所述第二电阻的一端相连，所述第一比较器的输出端输出所述正常状态监测 信号。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第二监测模块包括：第四电阻，所述第四 电阻的一端与所述采样电路的输出端相连；第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第四电 阻的另一端相连，所述第五电阻的另一端接地；第六电阻，所述第六电阻的一端与所述电 源电路的输出端相连；以及第二比较器，所述第二比较器的电源端与所述电源电路的输出 端相连，所述第二比较器的同相输入端与所述第流电阻的另一端相连，所述第二比较器的 反相输入端与所述第四电阻的一端相连，所述第二比较器的输出端输出所述故障状态监测 信号。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一电阻和所述第四电阻为可变电阻，其 中，所述第四电阻的阻值大于所述第一电阻的阻值。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述控制电路包括处理器和第二输出模块，其 中，所述处理器的第一输入端与所述第一监测模块的输出端相连，所述处理器的第二输入 端与所述第二监测模块的输出端相连，所述处理器具体用于：分别统计所述正常状态监测 信号跳变为低电平的次数M和所述故障状态监测信号跳变为低电平的次数N，其中，M和 N为大于或等于0的整数；当所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M大于预设次数 阈值时，计算所述故障状态监测信号跳变为低电平的次数N与所述正常状态监测信号跳变 为低电平的次数M的比值N/M；当所述比值N/M大于或等于预设阈值时，判断所述汽车 车窗发生卡滞故障，并生成第一卡滞故障报警信号；以及所述第二输出模块与所述处理器 的输出端相连，所述第二输出模块用于对所述第一卡滞故障报警信号进行处理，并输出所 述卡滞故障报警信号。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第二输出模块包括：第七电阻，所述第七 电阻的一端与所述处理器的输出端相连；以及开关管，所述开关管的基极与所述第七电阻 的另一端相连，所述开关管的集电极输出所述卡滞故障报警信号，所述开关管的发射极接 地。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例还提出了一种汽车车窗卡滞故障监测方法， 该汽车车窗卡滞故障监测方法包括以下步骤：获取汽车车窗的运行状态信号；根据所述汽 车车窗的运行状态信号生成汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测信号；以及根据 所述正常状态监测信号和所述故障状态监测信号判断所述汽车车窗是否发生卡滞故障。
本发明实施例提出的汽车车窗卡滞故障监测方法，在获取到汽车车窗的运行状态信号 后，进而根据汽车车窗的运行状态信号生成汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测 信号，最后根据正常状态监测信号和故障状态监测信号判断汽车车窗是否发生卡滞故障。 该汽车车窗卡滞故障监测方法可以实现在车状态下对汽车车窗卡滞故障进行实时监测，实 用性强，汽车安全性高。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述获取汽车车窗的运行状态信号包括：获取 所述汽车车窗驱动电机的运行电流，并根据所述汽车车窗驱动电机的运行电流生成汽车车 窗的运行电压信号；以及对所述汽车车窗的运行电压信号进行处理，并生成所述汽车车窗 的运行状态信号。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述正常状态监测信号和所述故障状 态监测信号判断所述汽车车窗是否发生卡滞故障包括：分别统计所述正常状态监测信号跳 变为低电平的次数M和所述故障状态监测信号跳变为低电平的次数N，其中，M和N为 大于或等于0的整数；当所述正常状态监测信号跳变为低电平的次数M大于预设次数阈值 时，计算所述故障状态监测信号跳变为低电平的次数N与所述正常状态监测信号跳变为低 电平的次数M的比值N/M；以及当所述比值N/M大于或等于预设阈值时，判断所述汽车 车窗发生卡滞故障。
进一步地，在本发明的一个实施例中，汽车车窗卡滞故障监测方法还包括：当判断所 述汽车车窗发生卡滞故障时，生成卡滞故障报警信号。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明 显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显 和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的汽车车窗卡滞故障监测系统的方框示意图；
图2为根据本发明一个实施例的汽车车窗卡滞故障监测系统的结构示意图；
图3为根据本发明实施例的汽车车窗卡滞故障监测方法的流程图；以及
图4为根据本发明一个具体实施例的汽车车窗卡滞故障监测方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本 发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目 的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复 是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外， 本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他 工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的 结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第 一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连 接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以 是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据 具体情况理解上述术语的具体含义。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的汽车车窗卡滞故障监测系统和汽车车窗 卡滞故障监测方法。
如图1所示，本发明实施例的汽车车窗卡滞故障监测系统包括：电源电路1、采样电 路2、故障监测电路3以及控制电路4。其中，电源电路1用于提供电信号VCC。采样电 路2用于实时采样汽车车窗的运行状态并生成汽车车窗的运行状态信号。故障监测电路3 与采样电路2相连，故障监测电路3用于根据汽车车窗的运行状态信号生成汽车车窗的正 常状态监测信号和故障状态监测信号。控制电路4与故障监测电路3相连，控制电路4用 于根据正常状态监测信号和故障状态监测信号判断汽车车窗是否发生卡滞故障。
进一步地，在本发明的一个实施例中，电源电路1可以与汽车的ACC电源相连，ACC 电源可以输出12V直流电压。进一步，在本发明的一个实施例中，电源电路1可以包括： 过流保护模块11和稳压模块12。其中，过流保护模块11分别与汽车的ACC电源和稳压 模块12相连。具体地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，过流保护模块11可以为 保险丝F，稳压模块12可以为DC/DC变换器，DC/DC变换器用于将ACC电源输出的12V 直流电压转换为汽车车窗卡滞故障监测系统所需的电信号VCC。另外，如图2所示，保险 丝F可以通过接口模块5中的系统电源接口51与汽车的ACC电源相连。
进一步地，在本发明的一个实施例中，汽车车窗的运行状态可以为汽车车窗驱动电机 M的运行电流。进一步地，在本发明的一个实施例中，采样电路2可以包括：滤波模块21、 采样模块22以及第一输出模块23。其中，滤波模块21与电源电路1相连，滤波模块21 用于对电源电路1输出的电信号VCC进行滤波处理，以输出稳定的电信号。采样模块22 分别与滤波模块21、汽车车窗驱动电机M相连，采样模块22用于实时采样汽车车窗驱动 电机M的运行电流，并根据汽车车窗驱动电机M的运行电流生成汽车车窗的运行电压信 号，其中，汽车车窗驱动电机M用于驱动汽车车窗运行。第一输出模块23与采样模块22 的输出端相连，第一输出模块23用于对汽车车窗的运行电压信号进行去噪处理，并输出汽 车车窗的运行状态信号，汽车车窗的运行状态信号与汽车车窗的运行电压信号相等或成正 比例。
具体地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，滤波模块21可以为第一电容C1， 采样模块22可以为霍尔电流传感器，霍尔电流传感器具有损耗小、检测准确等优点，且霍 尔电流传感器可以输出与输入信号成比例的电压信号。第一输出模块23可以为第二电容 C2。其中，第一电容C1的一端与电源电路1的输出端相连，第一电容C1的另一端接地。 霍尔电流传感器的电源端VCCS与第一电容C1的一端相连，霍尔电流传感器的地端GND 接地，霍尔电流传感器的第一输入端S1可以通过接口模块5中的第一汽车车窗驱动电机电 源接口52与汽车车窗驱动电机M的第一电源端相连，霍尔电流传感器的第二输入端S2可 以通过接口模块5中的第二汽车车窗驱动电机电源接口53与汽车车窗驱动电机M的第二 电源端相连，霍尔电流传感器的输出端VOUT输出汽车车窗的运行电压信号。第二电容C2 的一端与霍尔电流传感器的输出端VOUT相连，第二电容C2的另一端接地，第二电容C2 的一端作为采样电路2的输出端输出汽车车窗的运行状态信号。进一步地。当汽车车窗运 行时，可以通过第一汽车车窗驱动电机电源接口52和第二汽车车窗驱动电机电源接口53 外接电源来为汽车车窗驱动电机M供电，此时，驱动汽车车窗运行的汽车车窗驱动电机M 所需的运行电流被霍尔电流传感器实时采样，并将采样到的运行电流转换为成比例的汽车 车窗的运行电压信号。
进一步地，在本发明的一个实施例中，故障监测电路3可以包括：第一监测模块31以 及第二监测模块32。其中，第一监测模块31与采样电路2相连，第一监测模块31用于根 据汽车车窗的运行状态信号生成正常状态监测信号。第二监测模块32与采样电路2相连， 第二监测模块32用于根据汽车车窗的运行状态信号生成故障状态监测信号。
进一步地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，第一监测模块31可以包括：第一 电阻R311、第二电阻R312、第三电阻R313以及第一比较器314例如电压比较器。其中， 第一电阻R311的一端与采样电路2的输出端相连。第二电阻R312的一端与第一电阻R311 的另一端相连，第二电阻R312的另一端接地。第三电阻R313的一端与电源电路1的输出 端相连。第一比较器314的电源端与电源电路1的输出端相连，第一比较器314的同相输 入端与第三电阻R313的另一端相连，第一比较器314的反相输入端与第二电阻R312的一 端相连，第一比较器314的输出端输出正常状态监测信号。
进一步地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，第二监测模块32可以包括：第四 电阻R321、第五电阻R322、第六电阻R323以及第二比较器324例如电压比较器。其中， 第四电阻R321的一端与采样电路2的输出端相连。第五电阻R322的一端与第四电阻R321 的另一端相连，第五电阻R322的另一端接地。第六电阻R323的一端与电源电路1的输出 端相连。第二比较器324的电源端与电源电路1的输出端相连，第二比较器324的同相输 入端与第流电阻的另一端相连，第二比较器324的反相输入端与第四电阻R321的一端相连， 第二比较器324的输出端输出故障状态监测信号。
进一步地，在本发明的一个实施例中，第四电阻R321的阻值大于第一电阻R311的阻 值，第一监测模块31和第二监测模块32可以设置为除第四电阻R321的阻值大于第一电阻 R311的阻值外，电路结构和电路原理完全一样，即第二电阻R312和第五电阻R322、第三 电阻R313和第六电阻R323、第一比较器314和第二比较器324完全一样，从而当第一监 测模块31和第二监测模块32同时接收到汽车车窗的运行状态信号时，第一比较器314和 第二比较器324的反相输入端的输入电压大小不同(第一比较器314的反相输入端的输入 电压U1大于第二比较器324的反相输入端的输入电压U2)，从而可以区别输出正常状态监 测信号和故障状态监测信号。另外，在本发明的一个实施例中，第一电阻R311和第四电阻 R321为可变电阻，从而可以通过改变第一电阻R311和第四电阻R321的阻值来灵活地改 变第一比较器314和第二比较器324的反相输入端的输入电压大小，进而便于第一比较器 314和第二比较器324对汽车车窗的运行状态信号的范围进行判定。
具体地，在本发明的一个实施例中，当汽车车窗正常运行时，第一比较器314的反相 输入端的输入电压U1大于同相输入端的输入电压，第二比较器324的反相输入端的输入 电压U2小于同相输入端的输入电压，此时，第一比较器314输出的正常状态监测信号可 以为低电平(例如0V)，第二比较器324输出的故障状态监测信号可以为高电平(例如5V)。
具体地，在本发明的另一个实施例中，当汽车车窗发生卡滞故障时，汽车车窗驱动电 机M存在一定的堵转，汽车车窗驱动电机M所需的运行电流增大，由此导致霍尔电流传 感器输出的汽车车窗的运行电压信号增大，进而加在第一比较器314和第二比较器324反 相输入端的输入电压U1和U2也将增大，此时，第一比较器314的反相输入端的输入电压 U1大于同相输入端的输入电压，第一比较器314输出的正常状态监测信号可以为低电平(例 如0V)，第二比较器324的反相输入端的输入电压U2大于同相输入端的输入电压，第二比 较器324输出的故障状态监测信号可以为低电平(例如0V)。
具体地，在本发明的再一个实施例中，当汽车车窗不运行时，汽车车窗驱动电机M与 电源处于开路状态，霍尔电流传感器采集不到汽车车窗驱动电机M的运行电流，霍尔电流 传感器输出的汽车车窗的运行电压信号为0，此时，第一比较器314和第二比较器324反 相输入端的输入电压U1和U2均小于同相输入端的输入电压，此时，第一比较器314输出 的正常状态监测信号可以为高电平(例如5V)，第二比较器324输出的故障状态监测信号 可以为高电平(例如5V)。
进一步地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，控制电路4可以包括处理器41和 第二输出模块42。其中，处理器41的第一输入端P0与第一监测模块31的输出端相连， 处理器41的第二输入端P1与第二监测模块32的输出端相连，处理器41的电源端与电源 电路1的输出端相连，处理器41的地端接地，处理器41具体用于：分别统计正常状态监 测信号跳变为低电平的次数M和故障状态监测信号跳变为低电平的次数N，其中，M和N 为大于或等于0的整数，当正常状态监测信号跳变为低电平的次数M大于预设次数阈值时， 计算故障状态监测信号跳变为低电平的次数N与正常状态监测信号跳变为低电平的次数M 的比值N/M，当比值N/M大于或等于预设阈值时，判断汽车车窗发生卡滞故障，并生成第 一卡滞故障报警信号。第二输出模块42与处理器41的输出端相连，第二输出模块42用于 对第一卡滞故障报警信号进行处理，并输出卡滞故障报警信号，从而实现对汽车车窗卡滞 故障进行实时监测和预警。
需要说明的是，在车联网中，可以通过获取卡滞故障报警信号来实现对汽车车窗卡滞 故障的远程监测。另外，当处理器41判断汽车车窗正常运行或汽车车窗不运行时，处理器 41可以根据用户设置或预先设置进行处理例如输出相应提示信号。需要进一步说明的是， 当电源电路1与汽车的ACC电源相连时，汽车车窗卡滞故障监测系统工作于上电复位模式， 例如当汽车车窗卡滞故障监测系统与汽车的ACC电源断开后再次连接时，汽车车窗卡滞故 障监测系统将重新运行，处理器41从零开始统计正常状态监测信号跳变为低电平的次数M 和故障状态监测信号跳变为低电平的次数N。
进一步地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，第二输出模块42可以包括：第七 电阻R421以及开关管T例如三极管。其中，第七电阻R421的一端与处理器41的输出端 P2相连。开关管T的基极与第七电阻R421的另一端相连，开关管T的集电极可以通过接 口模块5中的报警信号输出接口54输出卡滞故障报警信号，开关管T的发射极接地。具体 地，在本发明的一个实施例中，当第一卡滞故障报警信号为高电平(例如5V)时，第一卡 滞故障报警信号经第七电阻R421加到开关管T的基极，开关管T导通，开关管T的集电 极输出低电平(例如0V)的卡滞故障报警信号至报警信号输出接口54，进而汽车上的警 示系统可以采集报警信号输出接口54输出的信号作为汽车车窗卡滞故障的实时监测和预 警信号。具体地，在本发明的另一个实施例中，第一卡滞故障报警信号还可以为低电平(例 如0V)。
本发明实施例提出的汽车车窗卡滞故障监测系统，通过电源电路提供电信号，采样电 路采样汽车车窗的运行状态并生成汽车车窗的运行状态信号，进而故障监测电路根据汽车 车窗的运行状态信号生成汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测信号，最后控制电 路根据正常状态监测信号和故障状态监测信号判断汽车车窗是否发生卡滞故障。该汽车车 窗卡滞故障监测系统可以实现在车状态下对汽车车窗卡滞故障进行实时监测和预警，以及 实现在车联网中对汽车车窗卡滞故障进行远程监测，实用性强，汽车安全性高。
此外，本发明另一方面实施例还提出了一种汽车车窗卡滞故障监测方法，如图3所示， 该汽车车窗卡滞故障监测方法包括以下步骤：
S1，获取汽车车窗的运行状态信号。
进一步地，在本发明的一个实施例中，获取汽车车窗的运行状态信号即步骤S1可以包 括：
S11，获取汽车车窗驱动电机的运行电流，并根据汽车车窗驱动电机的运行电流生成汽 车车窗的运行电压信号。
具体地，汽车车窗驱动电机用于驱动汽车车窗运行。另外，可以通过霍尔电流传感器 获取汽车车窗驱动电机的运行电流，并根据汽车车窗驱动电机的运行电流生成与汽车车窗 驱动电机的运行电流成比例的汽车车窗的运行电压信号。
S12，对汽车车窗的运行电压信号进行处理，并生成汽车车窗的运行状态信号。
具体地，可以对汽车车窗的运行电压信号进行去噪处理，从而汽车车窗的运行状态信 号与汽车车窗的运行电压信号相等或成正比例。
S2，根据汽车车窗的运行状态信号生成汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测 信号。
具体地，在本发明的一个实施例中，当汽车车窗正常运行时，根据汽车车窗的运行状 态信号生成的汽车车窗的正常状态监测信号可以为低电平(例如0V)，故障状态监测信号 可以为高电平(例如5V)。具体地，在本发明的另一个实施例中，当汽车车窗发生卡滞故 障时，根据汽车车窗的运行状态信号生成的汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测 信号可以均为低电平(例如0V)。具体地，在本发明的再一个实施例中，当汽车车窗不运 行时，根据汽车车窗的运行状态信号生成的汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测 信号可以均为高电平(例如5V)。
S3，根据正常状态监测信号和故障状态监测信号判断汽车车窗是否发生卡滞故障。
进一步地，在本发明的一个实施例中，根据正常状态监测信号和故障状态监测信号判 断汽车车窗是否发生卡滞故障即步骤S3可以包括：
S31，分别统计正常状态监测信号跳变为低电平的次数M和故障状态监测信号跳变为 低电平的次数N，其中，M和N为大于或等于0的整数。
S32，当正常状态监测信号跳变为低电平的次数M大于预设次数阈值时，计算故障状 态监测信号跳变为低电平的次数N与正常状态监测信号跳变为低电平的次数M的比值 N/M。
S33，当比值N/M大于或等于预设阈值时，判断汽车车窗发生卡滞故障。
当比值N/M大于或等于预设阈值时，判断汽车车窗发生卡滞故障，从而实现对汽车车 窗卡滞故障进行实时监测。
进一步地，在本发明的一个实施例中，汽车车窗卡滞故障监测方法还可以包括：
S4，当判断汽车车窗发生卡滞故障时，生成卡滞故障报警信号。
当判断汽车车窗发生卡滞故障时，生成卡滞故障报警信号，从而实现对汽车车窗卡滞 故障进行实时预警。需要说明的是，在车联网中，可以通过获取卡滞故障报警信号来实现 对汽车车窗卡滞故障的远程监测。另外，当判断汽车车窗正常运行或汽车车窗不运行时， 还可以根据用户设置或预先设置进行处理例如输出相应提示信号。
进一步地，在本发明的一个具体实施例中，如图4所示，汽车车窗卡滞故障监测方法 包括以下步骤：
S41，初始化汽车车窗卡滞故障监测系统。
在上电初始化汽车车窗卡滞故障监测系统后，进入步骤S42。
S42，赋值正常状态监测信号跳变为低电平的次数M＝0。
S43，赋值故障状态监测信号跳变为低电平的次数N＝0。
在对正常状态监测信号跳变为低电平的次数M和故障状态监测信号跳变为低电平的次 数N赋值后，进入步骤S44。
S44，判断P0端口是否为低电平。
如果是，则进入步骤S45，如果否，则返回步骤S44。
S45，M＝M+1。
当判断P0端口为低电平时，对正常状态监测信号跳变为低电平的次数M加1。
S46，判断P1端口是否为低电平。
如果是，则进入步骤S47，如果否，则返回步骤S46。
S47，N＝N+1。
当判断P1端口为低电平时，对故障状态监测信号跳变为低电平的次数N加1。
S48，判断M是否大于或等于b。
如果是，则进入步骤S49，如果否，则返回步骤S44。
S49，判断N/M是否大于或等于a。
如果是，则进入步骤S410，如果否，则返回步骤S44。
S410，置P2端口为高电平。
需要说明的是，在本发明的一个实施例中，在汽车车窗卡滞故障监测系统断电之前， P2端口将一直置为高电平。
本发明实施例提出的汽车车窗卡滞故障监测方法，在获取到汽车车窗的运行状态信号 后，进而根据汽车车窗的运行状态信号生成汽车车窗的正常状态监测信号和故障状态监测 信号，最后根据正常状态监测信号和故障状态监测信号判断汽车车窗是否发生卡滞故障。 该汽车车窗卡滞故障监测方法可以实现在车状态下对汽车车窗卡滞故障进行实时监测和预 警，以及实现在车联网中对汽车车窗卡滞故障进行远程监测，，实用性强，汽车安全性高。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个 或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分， 并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序， 包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的 实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实 现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令 执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行 系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设 备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播 或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用 的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布 线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)， 只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置， 以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印 所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着 进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其 存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实 施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或 固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下 列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路 的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)， 现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中， 该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各 个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既 可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以 软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读 取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包 含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定 指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的 一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解 在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变 型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
