[发明专利]可移动部件控制装置、方法及电机纹波信号处理电路

说明书

技术领域

本发明涉及可移动装置的控制，尤其涉及获知驱动该可移动装置的电机的转动信息方法。

背景技术

汽车中常使用有刷直流电机进行可移动部件(如座椅、车窗等)的驱动。对此类可移动部件的控制需要知道可移动部件的当前位置，在此基础上可根据使用者的需要进行后续的位置和/或角度调节。为此目的，需要知道驱动电机的转动圈数、转动方向等信息。一种已知方式是采用霍尔传感器感知电机转子的旋转。控制器可根据霍尔传感器的输出信号获得转子的转动信息。

上述方式中，为感知转子的旋转，霍尔传感器须靠近电机安装。因此，从电机到控制器，除了电机本身的驱动信号线外，还有若干连接霍尔传感器的信号线。汽车中采用中央控制器对上述可移动部件进行集中控制时，控制器与每个电机之间的距离较远，则车身内的电线既多且长，并导致整个控制系统较重。

发明内容

本发明一方面提供一种可移动部件的控制装置，包括：电机，用于驱动所述可移动部件；采样电路，用于产生所述电机的纹波电压信号；纹波信号处理电路，用于将所述纹波电压信号转换为脉冲信号，所述脉冲信号的频率与所述纹波电压信号中的纹波的频率相同；以及电子控制器，用于对所述脉冲信号的脉冲进行计数，以获得所述电机的转动信息。

根据一个较佳的实施例，所述纹波信号处理电路包括：第一滤波器，用于过滤所述纹波电压信号中的噪声；放大器，用于对所述第一滤波器的输出信号进行放大；第二滤波器，用于过滤所述放大器的输出信号中的交流分量；以及比较器，用于对所述放大器的输出信号和所述第二滤波器的输出信号进行比较，从而获得所述脉冲信号。

较佳的，所述第一滤波器的截止频率大于纹波基波频率而小于纹波基波频率的两倍。

较佳的，所述第二滤波器的截止频率大于纹波基波频率与电机磁极数的比值而小于纹波基波频率。

较佳的，还包括用于控制所述电机的转动方向的方向开关。

较佳的，还包括用于驱动所述可移动部件的另一电机、以及用于控制所述两个电机交替地与供电电源导通的切换开关。

较佳的，还包括用于控制所述两个电机的转动方向的方向开关。

较佳的，所述两个电机共用一个所述方向开关。

较佳的，所述采样电路电连接于所述方向开关与地之间。

较佳的，所述电机转动信息包括电机转轴的转动圈数和转动角度至少其中之一。

本发明的第二方面提供一种可移动部件的控制方法，所述可移动部件由直流电机驱动，所述方法包括：将一个频率与所述直流电机的转速成比例的纹波信号转换为与该纹波信号具有相同频率的脉冲信号；对所述脉冲信号的脉冲个数进行计数，以获得所述直流电机的转动信息。

较佳的，将纹波信号转换为与该纹波信号具有相同频率的脉冲信号包括：过滤所述纹波信号中的交流分量，并将所述纹波信号与过滤后的信号进行比较。

本发明的第三方面提供一种电机纹波信号处理电路，包括：预处理电路，用于获得一个频率与所述电机的转速成比例的纹波信号；以及转换电路，用于将所述纹波信号转换为与该纹波信号具有相同频率的脉冲信号，包括滤波器和比较器，所述滤波器用于过滤所述纹波信号中的交流分量，所述比较器用于对所述纹波信号和所述滤波器的输出信号进行比较，从而获得所述脉冲信号。

附图说明

附图中：

图1是本发明一实施例的控制装置的电路示意图；

图2是本发明另一实施例的可移动部件的控制装置的电路连接示例图。

具体实施方式

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系。

有刷直流电机工作时，由于换向，电机的电流中包括与直流电分量叠加的交流电分量，因此，电机电流实际上是纹波电流。电机电流内包含的纹波的频率与电机的转速成比例。电机每旋转一定角度，对应产生的纹波的数量是固定。因此，车辆中由电机驱动的如座椅、车窗等可移动部件的运动行程可以通过电机电流内包含的纹波的数量来确定。然而，纹波电流是一种模拟信号，电子控制器难于处理这样的信号。本发明的实施例中提供一种转换电路，将纹波电流转换为便于电子控制器处理的数字信号。