2 电动车窗的软硬件设计
    2.1硬件设计
    防夹模块通过CAN或LIN总线与车身控制器BCM通信，实现在线诊断以及故障代码存储等功能。控制系统硬件部分一般由微处理器、霍尔传感器、固态继电器、直流电动机、开关组等组成，防夹车窗的硬件设计如图6所示。

    1）微处理器带有A/D转换器和通过变化引发中断的1/O接口的微处理器，如Atmel AVR Flash系列微处理器等，如图7所示。

    2）霍尔传感器给置于磁场中的导体或半导体通入电流，若电流垂直于磁场，则在与磁场和电流都垂直的方向会出现一个电位差，这种现象就叫做霍尔效应。利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件，利用集成电路工艺将霍尔元件与测量电路集成在一起制成的器件就称为霍尔传感器。
    3）固态继电器固态继电器（Solid State Re-lay，缩写SSR）是由微电子电路、分立电子器件、电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载的目的。图8为固态继电器的结构示意图。

    4）直流电动机电动车窗使用的电动机是双向的，有永磁型和双绕组串激型两种。永磁型直流电动机是通过电枢的电流方向来改变电动机的旋转方向，使车窗玻璃上升或者下降；而双绕组串激式直流电动机有2个绕向相反的磁场绕组，一个称为“上升”绕组，一个称为“下降”绕组，在给不同绕组通电时，会产生相反方向的磁场，电动机的方向也会不同，从而实现车窗玻璃的上升或者下降。
    对于电动车窗防夹系统来说，能否实现防夹的关键是准确地检测出玻璃的位置和夹物力。由于受价格成本和车门样式设计的限制，在汽车电动车窗上采用红外、力学传感器等技术实现防夹是比较困难的。如今主流的防夹方案一般采用霍尔传感器加上检测电动机电流的方式或仅使用霍尔传感器的方式。这两种方式具有的共同特点是：通过间接检测玻璃接触障碍物时所受到的力来实现防夹，具有硬件电流相对简单、成本低、可靠性高等优点。

    2.2软件设计
    防夹车窗的软件设计主要包括初始化程序和测试控制程序。其中初始化程序完成对各个模块工作状态的设置（包括1/O端口、定时器与按键中断模块、EEPROM模块等）。测试控制程序中实现的功能是微控制器对输入的信号（按键A和按键B、霍尔传感器信号）进行收集和分析，按照指令启动电动机和停止电动机，同时检测电动机是否遇到障碍物。

    2.3实际应用
    菲亚特菲翔电动车窗工作原理如图9所示。前门具有一键升降带防夹的功能，所以BCM直接控制前门开关和前门电动机，来实现一键升降和防夹控制；而后门电动机不具有一键升降带防夹的功能，所以没有和BCM相连。左侧驾驶员侧的开关除了可以控制自己的车窗升降，还可以控制其他3个车窗的升降，并可以锁定电动车窗的升降，这样设计便于驾驶员对车辆的整体控制。其他3门的开关都只具有控制自身车窗玻璃升降的功能。

    3 总结
    综上所述，通过建立电动车窗防夹电动机的机械特性和电气特性模型，推导出电动机摩擦力和电流的关系：摩擦力增大则电流增大；推导出了车窗位置D的关系式，用于理论计算和分析。通过关系式的推导和计算，可以得到产生防夹的条件主要有：电动车窗处于自动上升过程中；电动车窗处于防夹区域中；电动车窗遇到的阻力超过了防夹力。防夹系统的硬件设计要考虑模块的选择和控制，软件设计主要从程序的编制和测试入手。

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