本实用新型涉及汽车变色车窗领域，特别涉及一种汽车电致变色车窗控制系统。
背景技术：
随着我国经济的迅速发展以及人民生活水平的不断提高，我国普通家庭以及单位的车辆保有量不断上升。人们在享受汽车带来的便捷的同时，更多的考虑到车辆的舒适性、安全性及隐私性。在组成车身的众多零部件中，车窗便是重要的组成之一，在阳光强烈照射的情况下，变色车窗不仅可以降低太阳光线对车内用户的照射强度，还可以起到保护用户隐私的效果。
目前，汽车变色玻璃在汽车领域尚无应用实绩，但是已有汽车变色玻璃的专利申请，目前的变色玻璃控制方式主要有以下两种，一种是在变色玻璃系统中增加光传感器和温度传感器，当光照强度或车内温度达到一定值时，车窗自动变色用于阻挡外部光线进入车内，但是，如果车辆在短时间内从光线强的环境行驶到光线弱的环境，或者是短时间内从光线弱的环境行驶到光线强的环境，这种光线强度的突然改变容易导致驾驶员出现短时视盲和晕眩，使驾驶员视线受阻，影响安全驾驶；另一种是在变色玻璃系统中增加gps信号，在这个情况下只有当车辆进入隧道或出隧道时车窗才会自动变色，以避免进入隧道或出隧道时外部光线的急剧变化，导致车辆驾驶员看不清物体发生意外，但是，这种变色方式只能用在进入隧道和出隧道的时候，不能在其它路段变色，应用环境太少，无法满足车辆在日常行驶中的光线需求。而且，以上两种控制方式均为汽车玻璃自动变色，驾驶员无法自主调节变色玻璃的透明度，车辆行驶过程中，如果车窗在非驾驶员意志的情况下改变了车窗透明度，很容易导致驾驶员视线受阻，发生意外。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种汽车电致变色车窗控制系统，其能手动控制车窗变色膜的透明度，增加驾驶安全性。
本实用新型的技术方案是：一种汽车电致变色车窗控制系统，包括电源、贴于车窗内侧的车窗变色膜、车窗控制单元，所述车窗控制单元的微处理器通过导线连接一变色膜开关电路，所述微处理器为集成有电压型pwm控制器的微处理器，所述微处理器的电压型pwm控制器与一变色膜控制电路电连接，所述变色膜控制电路通过导线与车窗变色膜连接，所述变色膜开关电路、变色膜控制电路的电源端均与电源连接，接地端均接地，形成通过微处理器改变电压型pwm控制器的占空比调节车窗变色膜透明度的车窗变色控制。
所述变色膜开关电路采用三挡数字开关电路，该三挡数字开关电路包括透明度增加挡开关、透明度降低挡开关，所述透明度增加挡开关一端连接第一二极管的负极，另一端接地，透明度增加挡开关一端与第一二极管的负极之间的结点连接第一电容的一端，所述第一二极管的正极经第二电阻连接微处理器，第一二级管的正极与第二电阻之间的结点经第一电阻连接5v电源，所述第二电阻与微处理器之间的结点连接第三电阻和第二电容的一端，所述透明度降低挡开关一端连接第二二极管的负极，另一端接地，透明度降低挡开关一端与第二二极管的负极之间的结点连接第三电容的一端，所述第二二极管的正极经第五电阻连接微处理器，第二二极管的正极与第五电阻之间的结点经第四电阻连接5v电源，所述第五电阻与微处理器之间的结点连接第六电阻和第四电容的一端，所述第一电容、第二电容、第三电阻、第三电容、第六电阻和第四电容的另一端均接地。
所述变色膜开关电路采用电容式开关电路，该电容式开关电路包括透明度增加挡和透明度降低挡，所述透明增加挡和透明降低挡均由金属片与触摸绝缘层构成，所述透明度增加挡的金属片经第七电阻连接微处理器的二号引脚，所述第七电阻与微处理器之间的结点经第五电容和第八电阻连接微处理器的一号引脚，所述透明度降低挡的金属片经第九电阻连接微处理器的四号引脚，所述第九电阻和微处理器之间的结点经第六电容和第十电阻连接微处理器的三号引脚。
所述变色膜控制电路包括继电器、场效应管，所述场效应管的栅极连接微处理器的pwm控制器，漏极连接车窗变色膜的一端，源极接地，所述车窗变色膜的另一端连接继电器的a引脚，所述继电器的b引脚连接电源，c引脚接地。
所述场效应管采用n沟道场效应管。
所述车窗控制单元还包括电机驱动电路，该车窗控制单元的微处理器与一车窗控制开关电路导线连接，所述微处理器集成有第二电压型pwm控制器，该第二电压型pwm控制器与电机驱动电路电连接，所述电机驱动电路与车窗驱动电机导线连接，所述电机驱动电路、车窗控制开关电路的电源端均接电源，接地端均接地，所述微处理器接收车窗控制开关电路的指令，通过电机驱动电路控制车窗驱动电机正转或反转实现车窗玻璃的上升或下降。
所述车窗驱动电机内设有一霍尔传感器，所述微处理器根据霍尔传感器的脉冲信号检测车窗的位置和运行方向。
车窗控制单元还包括通信回路，所述通信回路可通过lin总线或can总线与一总线单元进行通信，所述车窗控制单元的微处理器通过lin总线或can总线获取车辆的状态信息。
采用上述技术方案：所述车窗控制单元的微处理器通过导线连接一变色膜开关电路，该变色膜开关电路为三挡数字开关电路或电容式开关电路，用户可以操作变色膜开关电路上的增加挡或降低挡开关，微处理器通过检测变色膜开关电路的电平高低，从而判断用户是否按下开关。所述微处理器为集成有电压型pwm控制器的微处理器，所述微处理器的电压型pwm控制器与一变色膜控制电路电连接，所述变色膜控制电路通过导线与车窗变色膜连接，所述变色膜开关电路、变色膜控制电路的电源端均与电源连接，接地端均接地，当微处理器检测到用户按下变色膜开关电路的开关后，微处理器将通过改变pwm控制器输出的占空比，使得变色膜控制电路改变施加于车窗变色膜两端的电压，从而调节车窗变色膜的透明度。在车辆行驶途中，用户可以根据外部光照强度的变化，手动控制车窗变色膜的透明度，使车窗变色膜的透明度适合驾驶，一方面可以提高车辆行驶的安全性，另一方面还可以提高驾驶员和乘坐人员的舒适性。
所述变色膜开关电路采用三挡数字开关电路，所述三挡数字开关为机械式复位开关，该三挡数字电路包括透明度增加挡开关、透明度降低挡开关，若透明度增加挡开关和透明度降低挡开关均不按下，则处于空挡状态，该三挡数字开关电路的电路连接简单，按下开关后可自动复位，便于车辆驾驶员在驾驶途中操作。
所述变色膜开关电路采用电容式开关电路，该电容式开关电路包括透明度增加挡和透明度降低挡，所述透明增加挡和透明降低挡均由金属片与触摸绝缘层构成，在使用该电容式开关时，由于人体是导体，当人体触摸到透明度增加挡或透明度降低挡的触摸绝缘层时，人体与金属片会形成一个电容，形成的这个电容可以向电路中的并联电阻放电，因此微处理器通过周期性地检测放电时间，从而判断用户是否按下开关按键。
所述变色膜控制电路包括继电器、场效应管，所述场效应管的栅极连接微处理器的电压型pwm控制器，漏极连接车窗变色膜的一端，源极接地，所述车窗变色膜的另一端连接继电器的a引脚，所述继电器的b引脚连接电源，c引脚接地。微处理器通过改变电压型pwm控制器的占空比，来控制场效应管的通断时间，从而改变变色膜控制电路施加在车窗变色膜两端的平均电压，实现车窗变色膜透明度的调节。
下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的架构框图；
图2为本实用新型的变色膜控制电路图；
图3为本实用新型的三挡数字开关电路图；
图4为本实用新型的电容式开关电路图；
图5为本实用新型的电机驱动电路图。
具体实施方式
参见图1至图5，一种汽车电致变色车窗控制系统，包括电源、贴于车窗内侧的车窗变色膜、车窗控制单元。所述车窗控制单元的微处理器mcu通过导线连接一变色膜开关电路，所述微处理器为集成有电压型pwm控制器的微处理器，该微处理器mcu采用八位以上处理器，如nxp9s12zvc、瑞萨r5f10dpe或功能等同的其它型号，所述变色膜开关电路可采用三挡数字开关电路或电容式开关电路。用户操作变色膜开关电路的透明度增加挡或透明度降低挡的开关按键，微处理器mcu通过检测变色膜开关电路的电平高低从而判断用户是否按下了变色膜开关电路的开关按键。所述微处理器的电压型pwm控制器与一变色膜控制电路电连接，该变色膜控制电路包括继电器relay、场效应管mosfet，所述场效应管的栅极g连接微处理器中的电压型pwm控制器，漏极d连接车窗变色膜的一端，源极s接地，该场效应管mosfet采用n沟道场效应管，所述车窗变色膜的另一端连接继电器relay的a引脚，所述继电器relay的b引脚连接电源，c引脚接地。所述变色膜控制电路通过导线与车窗变色膜连接，所述变色膜开关电路、变色膜控制电路的电源端均与电源连接，接地端均接地，使变色膜开关电路、变色膜控制电路分别形成回路。当微处理器mcu检测到变色膜开关电路的开关按键按下时，向变色膜控制电路中的继电器relay发出指令，使继电器relay通电，同时微处理器mcu通过电压型pwm控制器的输出占空比控制场效应管mosfet的导通以及关断，从而改变变色膜控制电路施加于车窗变色膜两端的平均电压，从而调节车窗变色膜的透明度，实现手动对车窗变色的控制，若微处理器mcu检测到变色膜开关电路的开关按键没有按下，则继电器relay断电，车窗变色膜的透明度不发生改变。
所述变色膜开关电路采用三挡数字开关电路，该三挡数字开关为机械式复位开关，所述三挡数字开关电路包括透明度增加挡开关、透明度降低挡开关，所述透明度增加挡开关连接第一二极管d1的负极，另一端接地，透明度增加挡开关一端与第一二极管d1的负极之间的结点连接第一电容c1的一端，所述第一二极管d1的正极经第二电阻r2连接微处理器，第一二级管d1的正极与第二电阻r2之间的结点经第一电阻r1连接5v电源，所述第二电阻r2与微处理器mcu之间的结点连接第三电阻r3和第二电容c2的一端，当透明度增加挡开关未按下时，微处理器mcu检测到高电平，当透明度增加挡开关按下时，第一二极管d1导通起到防止产生反向电压的作用，此时微处理器mcu检测到低电平，即判断透明度增加挡开关被按下；所述透明度降低挡开关一端连接第二二极管d2的负极，另一端接地，透明度降低挡开关一端与第二二极管d2的负极之间的结点连接第三电容c3的一端，所述第二二极管d2的正极经第五电阻r5连接微处理器mcu，第二二极管d2的正极与第五电阻r5之间的结点经第四电阻r4连接5v电源，所述第五电阻r5与微处理器mcu之间的结点连接第六电阻r6和第四电容c4的一端，当透明度降低挡开关未按下时，微处理器mcu检测到高电平，当透明度降低挡开关被按下时，第二二极管d2导通起到防止产生反向电压的作用，此时微处理器mcu检测到低电平，即判断透明度降低挡开关被按下，所述透明度增加档开关、透明度降低挡开关、第一电容c1、第二电容c2、第三电阻r3、第三电容c3、第六电阻r6和第四电容c4的另一端均接地。若透明度增加挡开关和透明度降低挡开关均不按下，则为空挡。所述第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4均起到滤波的作用，第一电阻r1起到分压作用，防止第一二极管d1上的电压过大损坏第一二极管d1，所述第四电阻r4也起到分压作用，防止第二二极管d2上的电压过大损坏第二二极管d2，所述第二电阻r2、第五电阻r5起到限流作用，防止电流过大损坏微处理器mcu，所述第三电阻r3、第六电阻r6起到分压作用。该三挡数字开关电路的电路连接简单，按下开关后可自动复位，便于车辆驾驶员在驾驶图中操作。
所述变色膜开关电路采用电容式开关电路，该电容式开关电路包括透明度增加挡和透明度降低挡，所述透明增加挡和透明降低挡均由金属片与触摸绝缘层构成，所述透明度增加挡的金属片经第七电阻r7连接微处理器mcu的二号引脚，所述第七电阻r7与微处理器mcu之间的结点经第五电容c5和第八电阻r8连接微处理器mcu的一号引脚，所述透明度降低挡的金属片经第九电阻r9连接微处理器mcu的四号引脚，所述第九电阻r9和微处理器mcu之间的结点经第六电容c6和第十电阻r10连接微处理器mcu的三号引脚。由于人体是导体，当人体触摸到触摸绝缘层时，人体与开关按键中的金属片会形成一个电容，形成的这个电容与并联的第八电阻r8或第十电阻r10构成了rc电路。由于电容具有储存电量的特性，若微处理器mcu对开关按键输入高电平，则相当于对开关按键进行充电，人体与金属片形成的电容储存电量，当微处理器mcu停止对开关按键充电后，人体与金属片形成的电容将对并联的电阻持续放电一段时间。当人体未触摸到触摸绝缘层时，人体与开关按键之间则不会形成电容，微处理器mcu对开关按键停止充电后，开关按键不会对并联的电阻持续放电，因此微处理器mcu通过周期性检测第八电阻r8和第十电阻r10端的放电时间来判断人体是否触摸到开关按键，从而判定是否触发了透明度增加挡或透明度降低挡。电容式开关电路的电路连接非常简单，稳定性高，且便于在车辆行驶中操作。
所述车窗控制单元还包括电机驱动电路，该车窗控制单元的微处理器与一车窗控制开关电路导线连接，所述车窗控制开关电路可采用三挡数字开关电路、五挡模拟开关电路或电容式开关电路。所述微处理器集成有第二电压型pwm控制器，该第二电压型pwm控制器与电机驱动电路电连接，所述电机驱动电路与车窗驱动电机导线连接，所述电机驱动电路、车窗控制开关电路的电源端均接电源，接地端均接地，所述电机驱动电路包括控制车窗驱动电机通电或断电的第二继电器relay2、第三继电器relay3，所述第二继电器relay2的a引脚、第三继电器relay3的a引脚均与车窗驱动电机通过导线连接，第二继电器relay2的c引脚、第三继电器relay3的c引脚分别与一场效应管的漏极连接，第二继电器relay2的b引脚、第三继电器relay3的b引脚分别与电源连接，所述场效应管的栅极与第二电压型pwm控制器连接，源极接地。所述微处理器mcu接收车窗控制开关电路的指令，通过电机驱动电路控制车窗驱动电机正转或反转实现车窗玻璃的上升或下降。当微处理器检测到车窗控制开关电路中的开关按键触发后，微处理器mcu向电机驱动电路发送指令，使第二继电器relay2或第三继电器relay3通电，从而控制车窗驱动电机正转或反转，实现车窗玻璃在车窗驱动电机的带动下上升或下降。并且，微处理器mcu通过改变第二电压型pwm控制器输出的占空比，可以控制场效应管导通和关断的时间，从而改变车窗驱动电机两端的平均电压，控制车窗驱动电机的运行速度。当车窗驱动电机两端的平均电压降低后，车窗驱动电机的转速减慢，使车窗缓慢关闭，降低因车窗关闭速度过快与车窗边框发生碰撞产生的撞击声。所述车窗驱动电机内设有一霍尔传感器，所述微处理器根据霍尔传感器的脉冲信号检测车窗的位置和运行方向，车窗驱动电机转动时霍尔传感器会感应出高低脉冲，微处理器mcu根据霍尔传感器的脉冲信号对车窗位置和车窗的运行方向进行检测，若车窗玻璃上升过程中，微处理器mcu根据霍尔传感器的脉冲宽度判断车窗是否遇到障碍物，若脉冲宽度超过设定的阈值时，微处理器mcu将控制车窗驱动电机反向转动从而使车窗玻璃下降，起到防夹的作用。此外，当微处理器mcu通过霍尔传感器发出的脉冲判断当前的车窗是否处于全开状态，若车窗处于全开状态，即使用户操作变色膜开关发出改变车窗变色膜透明度的指令，微处理器mcu也不会改变车窗变色膜的透明度。
车窗控制单元还包括通信回路，所述通信回路可通过lin总线或can总线与一总线单元进行通信，所述车窗控制单元的微处理器通过lin总线或can总线获取车辆的状态信息。如果车辆配置了语音控制系统，微处理器mcu可以通过lin总线或can总线获取车窗升降的语音控制指令或车窗变色膜透明度改变的语音控制指令，操作更简便，更智能。
本实用新型在使用时，车辆驾乘人员可以根据车辆所处的环境的光照强度随时地手动控制车窗变色膜的透明度，防止车窗在非驾乘人员意志的情况下改变车窗透明，能满足不同驾乘人员在车辆内对光照强度的不同需求，提高车辆的舒适性，防止驾驶员因光照强度的突然变化造成的短时视盲，操作起来简单方便，提高驾驶安全性。
1.一种汽车电致变色车窗控制系统，包括电源、贴于车窗内侧的车窗变色膜、车窗控制单元，其特征在于：所述车窗控制单元的微处理器通过导线连接一变色膜开关电路，所述微处理器为集成有电压型pwm控制器的微处理器，所述微处理器的电压型pwm控制器与一变色膜控制电路电连接，所述变色膜控制电路通过导线与车窗变色膜连接，所述变色膜开关电路、变色膜控制电路的电源端均与电源连接，接地端均接地，形成通过微处理器改变电压型pwm控制器的占空比调节车窗变色膜透明度的车窗变色控制。
2.根据权利要求1所述的汽车电致变色车窗控制系统，其特征在于：所述变色膜开关电路采用三挡数字开关电路，该三挡数字开关电路包括透明度增加挡开关、透明度降低挡开关，所述透明度增加挡开关一端连接第一二极管的负极，另一端接地，透明度增加挡开关一端与第一二极管的负极之间的结点连接第一电容的一端，所述第一二极管的正极经第二电阻连接微处理器，第一二级管的正极与第二电阻之间的结点经第一电阻连接5v电源，所述第二电阻与微处理器之间的结点连接第三电阻和第二电容的一端，所述透明度降低挡开关一端连接第二二极管的负极，另一端接地，透明度降低挡开关一端与第二二极管的负极之间的结点连接第三电容的一端，所述第二二极管的正极经第五电阻连接微处理器，第二二极管的正极与第五电阻之间的结点经第四电阻连接5v电源，所述第五电阻与微处理器之间的结点连接第六电阻和第四电容的一端，所述第一电容、第二电容、第三电阻、第三电容、第六电阻和第四电容的另一端均接地。
3.根据权利要求1所述的汽车电致变色车窗控制系统，其特征在于：所述变色膜开关电路采用电容式开关电路，该电容式开关电路包括透明度增加挡和透明度降低挡，所述透明度增加挡和透明度降低挡均由金属片与触摸绝缘层构成，所述透明度增加挡的金属片经第七电阻连接微处理器的二号引脚，所述第七电阻与微处理器之间的结点经第五电容和第八电阻连接微处理器的一号引脚，所述透明度降低挡的金属片经第九电阻连接微处理器的四号引脚，所述第九电阻和微处理器之间的结点经第六电容和第十电阻连接微处理器的三号引脚。
4.根据权利要求1所述的汽车电致变色车窗控制系统，其特征在于：所述变色膜控制电路包括继电器、场效应管，所述场效应管的栅极连接微处理器中的pwm控制器，漏极连接车窗变色膜的一端，源极接地，所述车窗变色膜的另一端连接继电器的a引脚，所述继电器的b引脚连接电源，c引脚接地。
5.根据权利要求4所述的汽车电致变色车窗控制系统，其特征在于：所述场效应管采用n沟道场效应管。
6.根据权利要求1所述的汽车电致变色车窗控制系统，其特征在于：所述车窗控制单元还包括电机驱动电路，该车窗控制单元的微处理器与一车窗控制开关电路导线连接，所述微处理器集成有第二电压型pwm控制器，该第二电压型pwm控制器与电机驱动电路电连接，所述电机驱动电路与车窗驱动电机导线连接，所述电机驱动电路、车窗控制开关电路的电源端均接电源，接地端均接地，所述微处理器接收车窗控制开关电路的指令，通过电机驱动电路控制车窗驱动电机正转或反转实现车窗玻璃的上升或下降。
7.根据权利要求6所述的汽车电致变色车窗控制系统，其特征在于：所述车窗驱动电机内设有一霍尔传感器，所述微处理器根据霍尔传感器的脉冲信号检测车窗的位置和运行方向。
8.根据权利要求1所述的汽车电致变色车窗控制系统，其特征在于：车窗控制单元还包括通信回路，所述通信回路可通过lin总线或can总线与一总线单元进行通信，所述车窗控制单元的微处理器通过lin总线或can总线获取车辆的状态信息。
技术总结