一种汽车及其能检测玻璃上升到位的车窗玻璃的制作方法

本技术涉及汽车车窗升降检测，尤其涉及一种汽车及其能检测玻璃上升到位的车窗玻璃。

背景技术：

1、汽车的电动车窗有检测车窗玻璃是否上升到位的需求。

2、传统对于车窗玻璃的上升到位的检测，基本通过升降电机的驱动电流进行感知，当车窗玻璃上升到位后，升降电机的驱动电流因继续抬升受阻而显著增大，逻辑处理模块基于此判断玻璃位置。电机电流反馈控制的方案属于滞后处理方案，同时，通过电机堵转来控制玻璃升降，电极经常出现高负载工况，容易降低电机的使用寿命，因此，目前已逐步遭受舍弃。

3、电容检测技术因电极的易布置性在车窗玻璃的小空间环境中具有安装优势。us10513877b2提出在窗框侧边沿的槽中设置位置检测电极，在玻璃上边沿顶面布置传感器电极，基于传感器电极和位置检测电极之间的相对表面积的大小随着窗玻璃的升高而增大，两个电极的相对面积与位置检测电极的电容量呈正比，达到不仅能检测是否上升到位还能全量程检测升降位置的效果，但也导致了测量准确性的不足，原因在于：(1)为达到全量程，位置检测电极需沿窗框侧边从下到上整条铺设，汽车车身大部分金属，位置检测电极面积越大受汽车车身的寄生电容干扰越强；(2)位置检测电极位于窗框侧边沿槽中，雨滴进入后不易排出，影响检测结果；(3)传感器电极设于玻璃上边沿顶面，即便使用i to工艺制造也比较困难，且容易磨损导致后续影响检测。

技术实现思路

1、本实用新型为改善现有技术的不足之处，而提供一种汽车及其能检测玻璃上升到位的车窗玻璃。

2、本实用新型的车窗玻璃，设有玻璃上升到位感知器，玻璃上升到位感知器包括电容数字转换电路、处理模块、检测单元；检测单元配置为包括至少一个检测电极，检测电极固定在车窗玻璃侧面且避让玻璃左右边沿与窗框相接的部位，检测电极的整体高度大于或等于车窗玻璃的安装误差，且至少一个检测电极在车窗玻璃上的高度位置配置为当车窗玻璃上升到位时使得窗框下边沿落入检测电极的电容感应区域内；电容数字转换电路耦合检测电极以获取电容值；处理模块耦合电容数字转换电路。

3、本实用新型的结构中，检测电极未上升到位时位于玻璃底下的车筐内，上升到位时检测电极从窗框下边沿部分露出，基于窗框与空气的介电常数不同，检测电极从窗框下边沿部分露出时引起电容显著变化进而达到判断。较之于现有的电机电流反馈检测技术，本实用新型基于电容具有检测及时、延长升降电机寿命的优势；较之于现有的电容检测技术，优势在于：1、检测电极位置处于车窗玻璃侧面且避让玻璃左右边沿与窗框相接的部位，一方面避免窗框左右侧对电极检测的干扰，另一方面侧面不存在间隙，水滴不易长时间附着影响检测；2、较之玻璃上边沿顶面经常需要出入窗框上边沿的密封条中而言，电极位于侧面易于布置且不易磨损；3、通过设置检测电极在车窗玻璃上的高度位置达到仅到位检测，较之全量程测量位置，电极面积减小，汽车车身的寄生电容干扰较轻，同时配合电容数字转换电路(cdc)，例如ad i 7142、ad i 7147，采用δ-σ调制方式通过多次对被测电容进行充放电并于参考电容比较的方法(参见美国专利号5,134,401)直接将被测电容值转换成数字值，对电容的测量灵敏度提高到1ff级别，虽然面积缩小电容幅值降低但测量灵敏度拉伸依旧能够检测，同时cdc对杂散电容免疫，进一步提升精度，改善测试结果；4、检测电极的整体高度大于或等于车窗玻璃的安装误差，克服安装误差对到位检测的影响。

4、本实用新型中，检测电极的整体高度大于或等于车窗玻璃的安装误差，应当理解为：当检测电极仅有一个时，检测电极的本身高度大于或等于安装误差；当检测电极具有两个及以上时，各检测电极组合起来的整体高度大于或等于安装误差。

5、作为一种改进方案，车窗玻璃上还包括与检测电极结构相同的参考单元；参考单元设于车窗玻璃侧面，并配置为至少包括整体位于检测电极上方的第一参考电极和/或整体位于检测电极下方的第二参考电极；电容数字转换电路分别耦合各个电极。上方的参考电极会在玻璃上升后完全露出，下方的参考电极在玻璃上升过程中一直在窗框的内部，通过对比检测电极和参考电极的数据，对检测电极的电容进行修正，使玻璃上升的位置检测更精准。

6、作为另一种改进方案，电极配置为完全透明或者如透明度95％等不完全透明。例如，一种实现不完全透明的优选方案中，可以将电极配置为经由直径小于100μm的金属线绕制成一定形状，如采用钨丝、铜丝或银丝绕制成矩形、三角形或圆形，直径小于100μm的金属线肉眼难以察觉，同时导电性较之于丝印电极方式优良，能反映微小电容变化情况，其中，优选形状绕制为矩形达到方便绕制目的。另一种实现完全透明的优选方案中，可以将电极通过i to制备于车窗玻璃侧面达到美观。

7、本实用新型中，电容数字转换电路、处理模块可以固定于车窗玻璃外的用于升降车窗玻璃的升降器的玻璃托架上，此时，电极引线在玻璃上布至玻璃边缘后，需要通过随动电线跳接至电容数字转换电路、处理模块，一方面随动电线属于特殊线带来成本提升，另一方面随动线的扭动状态未知带来寄生电容的影响为检测带来不确定性。为改善随动线带来的影响，可以更进一步地，将电容数字转换电路、处理模块固定于车窗玻璃上，此时数字转换电路、处理模块、电极引线均相对固定，不受玻璃升降影响，进一步提升检测准确性。

8、作为另一种改进方案，车窗玻璃可以采用为双层玻璃，电容数字转换电路、处理模块、各电极及其电极引线夹设于双层玻璃之间达到检测环境稳定性的提升；和/或电极引线设置于车窗玻璃侧面避让玻璃左右边沿与窗框相接的部位避免窗框左右侧对电极引线的影响带来的检测干扰。

9、作为另一种改进方案，检测单元呈条状设置，且长度方向配置为与窗框下边沿平行，进一步提升检测灵敏度。

10、作为另一种改进方案，检测单元相对于车窗玻璃侧面的投影面积配置在5％-20％之间以降低汽车车身的寄生电容的干扰。

11、作为另一种改进方案，检测单元包括至少两个检测电极形成电极对，电极对中两电极的相对于车窗玻璃的投影面积呈非对称设置，该方案中，通过两个非对称面积的电极的自电容之比，可以精确测量窗框下边沿在该段电极对内的位置。由于电极对通过绕制工艺难以控制制备的电极面积精度，进一步地，本实用新型中电极对配置我通过i to制备于车窗玻璃侧面。进一步地，车窗玻璃还包括与检测单元相同的辅助单元；辅助单元设于车窗玻璃侧面的检测单元旁侧，且部分位于检测单元上方或下方从而形成错位；辅助单元中各电极分别耦合电容数字转换电路。错位布置是因为电极中部的灵敏度要比电极两边的灵敏度高，考虑到玻璃安装时存在误差，如果玻璃上升到位后窗框下边沿位置处于中间的检测单元的上方或下方，由于电极的灵敏度比中部要低，此时窗框处于辅助单元的灵敏度高的位置，这种电极布置方式可以在兼顾玻璃安装误差的情况下，使玻璃上升到位的检测更精准。考虑到安装可能偏上或下，优选地，辅助单元至少包括两个，其中一个部分地位于检测单元上方，另一个部分地位于检测单元下方，其中，各辅助单元位于检测单元同侧或不同侧。

12、本实用新型中，还提供一种汽车，包括上述的车窗玻璃。