一种基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置的制作方法

1.本发明涉及但不限于电气控制技术领域，尤指一种基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置。


背景技术：

2.飞机风挡除雨大多数采用机械循环式刮刷进行除雨操作，保证起降过程中的飞行安全。
3.目前机载风挡雨刷主要由三大部分组成：机构部分、电机部分及控制部分。机构部分主要包含减速器及刷臂部分，电机部分给机构部分提供动力，控制部分主要是驱动电机部分及控制机构位置。大部分机型均有左右两个雨刷进行除雨，左右两边各有一套独立的机构部分。在操作过程中进行独立控制，左右两边互不影响，各自根据设定档位及状态进行周期性刮刷，这样便造成左右两边即使在同一档位下依旧刮刷不同步的现象，造成这个现象的原因主要是系统之间的微小误差造成的累计误差。


技术实现要素：

4.本发明的目的：本发明实施例提供了一种基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，以解决现有机载风挡雨刷，由于左右两边各采用一套独立的机构部分，从而左右两边即使在同一档位下依旧刮刷不同步的问题。
5.本发明的技术方案：本发明实施例提供一种基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，包括：主机和从机，主机和从机中分别包括：执行机构，用于驱动执行机构的电机，以及用于控制电机的控制器；
6.其中，所述主机和从机配置为主从模式，且两个控制器配置通过4根互联线进行状态传递，用于由主控制器向从控制器传递主执行机构的模式信息、实时位置信息和间歇位置信息，以及用于主控制器与从控制器之间信号地信息的相互传递；
7.所述主控制器，用于根据当前设定档位控制主电机驱动主执行机构进行固定周期刮刷；
8.所述从控制器，用于根据主执行机的档位与从执行机构的档位进行比对，在档位相同时，根据从控制器与主控制器之间的互联线所传递的信息自动跟随同步；
9.其中，所述主控制器和从控制器所执行的上述功能通过硬件电路实现。
10.可选地，如上所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中，所述从控制器根据从控制器与主控制器之间的互联线所传递的信息自动跟随同步，具体包括：
11.根据主、从电机霍尔信号，主、从执行机构的间歇霍尔信号，获取左、右雨刷在玻璃上的实时位置，根据左、右雨刷的实时位置得到位置差，通过对所述位置差进行处理作为从控制器的调速增量从而进行跟随控制。
12.可选地，如上所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中，所述获取左、右雨刷在玻璃上的实时位置，包括：
13.以主、从执行机构的间歇霍尔信号分别作为主、从电机霍尔信号在每个周期的起始信号，分别获取一个周期内主、从电机霍尔信号的脉冲计数后进行数模转换，得到一个周期内主、从电机霍尔信号的模拟量，通过所述模拟量的每一个时刻的模拟量值表示左、右雨刷在玻璃上的实时位置。
14.可选地，如上所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中，所述从控制器进行跟随控制的方式包括：
15.当位置差超过预设的调速区间，为了快速追赶则控制从电机进行降速等待处理，等待位置差落入调速区间内之后控制从电机进行调速跟随处理。
16.可选地，如上所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中，
17.所述从控制器中设置有定时调整机制，在预设的每个周期内执行一次调速跟随处理，防止从控制器频繁根据位置差控制从电机执行调速跟随。
18.可选地，如上所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中，所述主控制器中包括2个增强驱动电路、2个信号处理电路，以及模式信号处理电路和模式发送电路；
19.其中，所述2个增强驱动电路，用于分别将主电机输出的霍尔信号和主执行机构的间歇霍尔信号进行驱动增强后输出，以减小主控制器与从控制器之间线缆上的损耗；
20.所述2个信号处理电路一一对应的与两个2个增强驱动电路连接，用于对增强后的霍尔信号和间歇霍尔信号进行整形处理，以传输至从控制器中用于后续跟随同步；
21.所述模式信号处理电路，用于根据由外部操作面板输入的控制指令进行目前模式判断，然后输出信号控制电机，使得电机按照当前的模式运转；
22.与所述模式信号处理电路相连接的模式发送电路，用于将主控制器的当前模式发送给从控制器，使得从控制器在判断出模式相同的情况下执行自动跟随处理。
23.可选地，如上所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中，所述从控制器中包括：2个信号处理电路、2个串行计数器、2个数模转换器、2个比较器、算法电路，以及逻辑处理及模拟量处理电路；
24.所述2个信号处理电路，用于对从电机霍尔信号和从执行机构的间歇霍尔信号进行整形处理，以用于后续跟随同步；
25.所述2个串行计数器一一对应的与2个信号处理电路相连，其中1个串行计数器接收主控制器整形后输出的霍尔信号和间歇霍尔信号，另1个串行计数器接收从控制器整形后输出的霍尔信号和间歇霍尔信号；
26.每个所述串行计数器，用于将间歇霍尔信号作为对应霍尔信号在每个周期的起始信号，以对霍尔信号的圈数进行计数，并通过二进制5数据的形式表示出来；还用于根据对应执行机构的间歇霍尔信号对当前计数清零，重新开始下一周期的计数；
27.所述2个数模转换器一一对应的与2个串行计数器相连，用于将对应串行计数器计数得到的霍尔信号圈数的二进制数据转换为模拟
28.量，即得到一个周期内对应电机霍尔信号的模拟量，通过所述模拟量0的每一个时刻的模拟量值表示左、右雨刷在玻璃上的实时位置；
29.所述算法电路的输入端分别与2个数模转换器的输出端相连接，输出端分别连接和逻辑处理及模拟量处理电路，所述2个数模转换器的输出端还分别连接到比较器2，比较器1和比较器2分别连接到逻辑处理及模拟量处理电路；
30.5其中，所述算法电路，用于将左、右雨刷的实时位置进行求差处理后求绝对值处理，得到两个实时位置的绝对差值；
31.所述逻辑处理及模拟量处理电路，用于通过比较器1对绝对差值与预设调速阈值的对比，判断从电机进行降速等待处理或进行调速跟
32.随处理；通过比较器2对左、右雨刷的实时位置的对比结果，判断从0电机处于超前状态或滞后状态；并且在判断出执行调速跟随处理后，
33.根据从电机的超前或滞后状态，将绝对值差作为调速增量进行从电机的速度给定运算。
34.可选地，如上所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中，
35.所述从控制器中还包括：与逻辑处理及模拟量处理电路连接的定时5器；
36.所述定时器，用于通过配置定时周期，在前1/2周期内使能调速，在后1/2周期保持前1/2周期调速后的速度。
37.可选地，如上所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中，
38.所述主控制器的模式发送电路具体连接到从控制器的逻辑处理及模拟量处理电路，使得从控制器对从控制器传输的模式信息进行解析，判断从控制器的模式是否与主控制器一致，在判断模式一致的情况下，自动跟随同步。
39.本发明的有益效果：本发明实施例提供了一种基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，具体通过一种纯硬件电路的方式实现机载左右雨刷在同一档位工作时的实时位置同步，在不更改执行机构的情况下，通过对控制部分的电路调整，便可实现左右两边雨刷在同一档位下的实时位置同步运行；具体实施中，通过给左、右控制器增加部分电路的方式便可实现同步；即无需更改执行机构或者增加软轴、齿轮等机械接口，完全通过更改电气部分同步控制策略的方式实现左、右雨刷的挂刷同步。另外，本发明实施例的技术方案也无需高级处理器及软件的参与，保证了雨刷系统的可靠性、便捷性。再者，本发明实施例的技术方案方便移植到现有的系统上，同时在控制更改部分均采用常用数电及模电芯片，无任何专用芯片，保证了系统更改的经济性。进一步的，本发明实施例提供的这种同步的控制思路和控制策略也可以移植到同类型的需要同步的电作动机构上。。
附图说明
40.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
41.图1为本发明实施例提供的一种基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中两个控制器的连接关系框图；
42.图2为本发明实施例提供的一种基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置的电路原理框图；
43.图3为本发明实施例提供的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中雨刷实时位置模拟量的理论值示意图；
44.图4为本发明实施例提供的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中雨刷实时位置模拟量的仿真示意图；
45.图5为本发明实施例提供的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中左右雨的四
种位置关系的示意图。
具体实施方式
46.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
47.上述背景技术中已经说明，现有机载风挡雨刷，由于左右两边各采用一套独立的机构部分，从而左右两边即使在同一档位下依旧刮刷不同步的现象，且造成该现象的原因主要是系统之间的微小误差形成的累计误差所导致的。
48.针对上述左右刮刷不同步的现象，目前已有的解决方案为：在有同步需求的机型上采用了机械同步的方式，左右两边通过软轴进行连接，该方案可以保证左右雨刷可以进行实时位置同步，然而，这种方式在使用过程中软轴较易磨损、机械部分更加复杂同时这种方式不适合长距离传输。
49.本发明的主要目的是采用电信号同步、电控的方式保证左右雨刷在同一档位下的实时位置同步，以解决目前技术缺点。
50.本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
51.图1为本发明实施例提供的一种基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中两个控制器的连接关系框图。本发明实施例提供的机载雨刷同步控制装置中包括：主机和从机，主机和从机中分别包括：执行机构，用于驱动执行机构的电机，以及用于控制电机的控制器。
52.本发明实施例中的两个控制器配置为主从模式，且两个控制器配置通过4根互联线进行状态传递，如图1所示，由主控制器向从控制器传递主执行机构的模式信息、实时位置信息和间歇位置信息，以及用于主控制器与从控制器之间信号地信息的相互传递。
53.本发明实施例中的主控制器，可以根据当前设定档位控制主电机驱动主执行机构进行固定周期刮刷；相应的，从控制器，根据主执行机的档位与从执行机构的档位进行比对，在档位相同时，根据从控制器与主控制器之间的互联线所传递的信息自动跟随同步。
54.需要说明的是，本发明实施例提供的机载雨刷同步控制装置相比与现有装置，主要是针对控制部分的更改，机构部分及电机部分均不需要进行任何更改，并且控制部分均采用纯硬件电路的形似实现相关功能，无需任何处理器参与。
55.举例来说，设定右雨刷为主机，左刷为从机，在运行过程中主机(右雨刷)根据目前设定档位进行固定周期刮刷，左雨刷根据右雨刷的档位和自己的档位进行比对，如果档位相同，则根据他们之间的互联线缆传递的信息自动开始跟随同步；如果档位不同，则不执行跟随。
56.在本发明实施例中，从控制器根据从控制器与主控制器之间的互联线所传递的信息自动跟随同步的具体方式为：
57.首先，从控制器需要根据主、从电机霍尔信号，以及主、从执行机构的间歇霍尔信号，获取左、右雨刷在玻璃上的实时位置，随后，可以根据左、右雨刷的实时位置得到位置差，通过对该位置差进行处理作为从控制器的调速增量从而进行跟随控制。
58.需要说明的是，本发明实施例中实现左、右雨刷同步最核心的问题即是如何获取
左、右雨刷的实时位置，由于执行机构中并未安装角度传感器等模块，所以左、右雨刷的实时位置信息需要根据现有条件进行间接获取。由于目前雨刷电机均采用直流无刷电机作为动力来源，雨刷每个刮刷周期内电机转过的圈数是固定的。另外，执行机构上有间歇霍尔信号以便雨刷在间歇模式下工作，那么间歇霍尔信号便可以作为每个周期的起始信号，则获取左、右雨刷在玻璃上的实时位置的具体方式为：
59.以主、从执行机构的间歇霍尔信号分别作为主、从电机霍尔信号在每个周期的起始信号，分别获取一个周期内主、从电机霍尔信号的脉冲计数后进行数模转换，得到一个周期内主、从电机霍尔信号的模拟量，通过所述模拟量的每一个时刻的模拟量值表示左、右雨刷在玻璃上的实时位置。
60.随后，将左、右雨刷的实时位置进行数学运算处理便可得到位置差，正值和负值便代表了目前从机是超前还是滞后，然后将这个位置差进行处理作为从控制器的调速增量便可以进行跟随控制。具体实施例中，如果位置差超过预设的调速区间，为了快速追赶则控制从电机进行降速等待处理，等待位置差落入调速区间内之后控制从电机进行调速跟随处理。
61.在本发明实施例的一个较优的实现方式中，为了防止雨刷调速震荡，在从控制器中设置定时调整机制，在预设的每个周期内执行一次调速跟随处理，也就相当于给了从机一定的反应时间，从而防止从控制器频繁根据位置差控制从电机执行调速跟随，也就避免了位置差不停的变化使得从机速度不定，造成后级震荡，这样便可实现左、右雨刷在实时位置上做到实时同步，同时在开始阶段达到快速同步。
62.本发明实施例提供的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，具体通过一种纯硬件电路的方式实现机载左右雨刷在同一档位工作时的实时位置同步，在不更改执行机构的情况下，通过对控制部分的电路调整，便可实现左右两边雨刷在同一档位下的实时位置同步运行；具体实施中，通过给左、右控制器增加部分电路的方式便可实现同步；即无需更改执行机构或者增加软轴、齿轮等机械接口，完全通过更改电气部分同步控制策略的方式实现左、右雨刷的挂刷同步。另外，本发明实施例的技术方案也无需高级处理器及软件的参与，保证了雨刷系统的可靠性、便捷性。再者，本发明实施例的技术方案方便移植到现有的系统上，同时在控制更改部分均采用常用数电及模电芯片，无任何专用芯片，保证了系统更改的经济性。进一步的，本发明实施例提供的这种同步的控制思路和控制策略也可以移植到同类型的需要同步的电作动机构上。
63.以下对本发明实施例提供的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中硬件电更改的具体实施方式进行示意性说明。
64.图2为本发明实施例提供的一种基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置的电路原理框图。参见图1和图2所示的机载雨刷同步控制装置，该实施例提供的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置主要包括：两个大的部分，一个是主机(例如为右雨刷)，一个是从机(例如为左雨刷)。该实施例示例中左、右雨刷控制器更改复杂度不一致，主机基本可以维持原有设计，只进行简单更改即可，主要更改部分包含主控制器中的增强驱动电路、信号处理电路，以及模式信号处理电路和模式发送电路。从机的更改部分包含了所有的同步控制逻辑及策略实现相对比较复杂，从机的更改部分从控制器中的包含信号处理电路、串行计数器、数模转换器、比较器、算法电路，以及逻辑处理及模拟量处理电路。
65.以下分别对主控制器和从控制器中的更改的电路结构的实现功能进行说明：
66.如图2所示，本发明实施例中的主控制器中具体包括：2个增强驱动电路、2个信号处理电路，以及模式信号处理电路和模式发送电路。
67.考虑到两个控制器之间有一定的距离，通过外部线缆进行连接，同时霍尔传感器输出的驱动能力较弱，在线缆上会有衰减。在将霍尔信号输出之前进行驱动增强，可以减小线缆上的损耗。故该主控制器中配置有2个增强驱动电路，用于分别将主电机输出的霍尔信号和主执行机构的间歇霍尔信号进行驱动增强后输出，以减小主控制器与从控制器之间线缆上的损耗。
68.主控制器中的2个信号处理电路一一对应的与两个2个增强驱动电路连接，可以对增强后的霍尔信号和间歇霍尔信号进行整形处理，以传输至从控制器中用于后续跟随同步。
69.需要说明的是，在信号传输过程中由于线缆会耦合部分干扰，造成信号变形，在信号进入控制器之后进行信号整形，滤除干扰，保证信号的可靠性。
70.模式信号处理电路，用于根据由外部操作面板输入的控制指令进行目前模式判断，然后输出信号控制电机，使得电机按照当前的模式运转；
71.与所述模式信号处理电路相连接的模式发送电路，用于将主控制器的当前模式发送给从控制器，使得从控制器在判断出模式相同的情况下执行自动跟随处理。
72.需要说明的是，模式信号处理电路和模式发送电路只有主机中配置，主要是将四种模式进行离散化，将四种模式分成四种电压信号通过线缆将自己的模式传递给从机。并且只占用一根线缆即可完成模式的传递。
73.如图2所示，本发明实施例中的从控制器中具体包括：2个信号处理电路、2个串行计数器、2个数模转换器、2个比较器、算法电路，以及逻辑处理及模拟量处理电路。
74.该从控制器中的2个信号处理电路的功能与主控制器中相似，可以对从电机霍尔信号和从执行机构的间歇霍尔信号进行整形处理，以用于后续跟随同步。
75.该从控制器中的2个串行计数器一一对应的与2个信号处理电路相连，其中1个串行计数器接收主控制器整形后输出的霍尔信号和间歇霍尔信号，另1个串行计数器接收从控制器整形后输出的霍尔信号和间歇霍尔信号。
76.该从控制器中的每个串行计数器，可以将间歇霍尔信号作为对应霍尔信号在每个周期的起始信号，以对霍尔信号(例如为方波信号或者脉冲波形)的圈数进行计数，并通过二进制数据的形式表示出来；还可以根据对应执行机构的间歇霍尔信号对当前计数清零，重新开始下一周期的计数。
77.该从控制器中的2个数模转换器一一对应的与2个串行计数器相连，可以将对应串行计数器计数得到的霍尔信号圈数的二进制数据转换为模拟量，即得到一个周期内对应电机霍尔信号的模拟量，通过模拟量的每一个时刻的模拟量值表示左、右雨刷在玻璃上的实时位置。
78.算法电路的输入端分别与2个数模转换器的输出端相连接，输出端分别连接和逻辑处理及模拟量处理电路，所述2个数模转换器的输出端还分别连接到比较器2，比较器1和比较器2分别连接到逻辑处理及模拟量处理电路。其中，算法电路可以将左、右雨刷的实时位置进行求差处理后求绝对值处理，得到两个实时位置的绝对差值；比较器的核心部分包
含两个比较重要的部分，一个是根据目前两个雨刷的位置判断从机是超前还是滞后，即图2比较器2的功能，一个是将两个雨刷的绝对差值与中心值进行比对，判断调速逻辑，即2图比较器1的功能。
79.该从控制器中的逻辑处理及模拟量处理电路，用于通过比较器1对绝对差值与预设调速阈值的对比，判断从电机进行降速等待处理或进行调速跟随处理；通过比较器2对左、右雨刷的实时位置的对比结果，判断从电机处于超前状态或滞后状态；并且在判断出执行调速跟随处理后，根据从电机的超前或滞后状态，将绝对值差作为调速增量进行从电机的速度给定运算。计算出的从电机的跟随转速通过从电机转动电压给定电路提供给从电机驱动器。
80.进一步地，该从控制器中还可以包括：与逻辑处理及模拟量处理电路连接的定时器。
81.该定时器可以由一个定时器及外围电路组成，通过设定一个定时周期，例如为100um的方波信号，在前1/2周期内使能调速，在后1/2周期保持前1/2周期调速后的速度，从而防止频繁调速带来的震荡问题。
82.需要说明的是，主控制器的模式发送电路具体连接到从控制器的逻辑处理及模拟量处理电路，使得从控制器对从控制器传输的模式信息进行解析，判断从控制器的模式是否与主控制器一致，在判断模式一致的情况下，自动跟随同步。
83.在具体实施中，从控制器的逻辑处理及模拟量处理电路包括两部分内容，即逻辑信号处理子电路和模拟量信号处理子电路。其中，逻5辑处理子电路主要由数字电路、门电路及模拟开关组成；其负责对比较器1、比较器2及其他状态进行分析判断，找出目前的最优调速路径，从而打开对应的模拟开关，选通对应的模拟量通路，对电机进行调速。模拟量处理子电路主要由运算放大器、比较器、差分放大器等
84.器件组成；其负责对目前主、从控制器的模式进行比较判断，如果一0致，则开始进行左、右雨刷实时位置差分析，联合逻辑处理部分进行调速处理，从而保证左雨刷跟随右雨刷同步运行。
85.图3为本发明实施例提供的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中雨刷实时位置模拟量的理论值示意图；图4为本发明实施例提
86.供的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置中雨刷实时位置模拟量5的仿真示意图；图5为本发明实施例提供的基于硬件电路的机载雨刷
87.同步控制装置中左右雨的四种位置关系的示意图。
88.采用本发明实施例提供的机载雨刷同步控制装置，雨刷实时位置信号经过变换之后(即通过数模转换器转换后)的理论波形应该是类
89.似图3中的三角波样式，在经过软件实际仿真之后验证了分析，结果0与预想的一致，如图4中的仿真结果。经过这样的处理便将雨刷实时位置模拟量化，经过左右两个模拟量运算便可需要进行的控制策略，经过分析及对实际雨刷运行观察左右雨刷在不同步的情况下有四种位置模式，对应图5中的位置1～位置4。
90.如图5中所示左右雨的四种位置关系，这四种位置关系通过硬件5处理起来较为复杂，可能性较多，针对不同的位置关系需要制定不同的控制策略。再次将这四种位置进行分析后发现位置1和位置4属于一种情况，即位置4是位置1的下一个状态，位置2和位置3属于
一种情况，即位置3是位置2的下一个状态，在模拟量处理中增加绝对值差的大小判断然后对差值较大的数据进行位置取反即可。这样便得到两种情况，一种超前一种滞后，在根据逻辑判断结果进行相应的逻辑及模拟量运算便可得到调速增量。将调速增量和预设值进行数学运算便可得到需要的电压给定值。
91.本发明上述实施例提供机载雨刷同步控制装置可通过纯硬件电5路的方式快速、便捷实现机载左右雨刷同步控制。在不更改执行机构的情况下，通过对控制器的电路调整，便可实现左右两边雨刷在同一档位下的实时位置同步运行。方便移植到现有的系统上，同时在控制更改部分均采用常用数电及模电芯片，无任何专用芯片，保证了系统更改的经济性。
92.0虽然本发明所揭露的实施方式如上，但内容仅为便于理解本发明
93.而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

技术特征：
1.一种基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，其特征在于，包括：主机和从机，主机和从机中分别包括：执行机构，用于驱动执行机构的电机，以及用于控制电机的控制器；其中，所述主机和从机配置为主从模式，且两个控制器配置通过4根互联线进行状态传递，用于由主控制器向从控制器传递主执行机构的模式信息、实时位置信息和间歇位置信息，以及用于主控制器与从控制器之间信号地信息的相互传递；所述主控制器，用于根据当前设定档位控制主电机驱动主执行机构进行固定周期刮刷；所述从控制器，用于根据主执行机的档位与从执行机构的档位进行比对，在档位相同时，根据从控制器与主控制器之间的互联线所传递的信息自动跟随同步；其中，所述主控制器和从控制器所执行的上述功能通过硬件电路实现。2.根据权利要求1所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，其特征在于，所述从控制器根据从控制器与主控制器之间的互联线所传递的信息自动跟随同步，具体包括：根据主、从电机霍尔信号，主、从执行机构的间歇霍尔信号，获取左、右雨刷在玻璃上的实时位置，根据左、右雨刷的实时位置得到位置差，通过对所述位置差进行处理作为从控制器的调速增量从而进行跟随控制。3.根据权利要求2所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，其特征在于，所述获取左、右雨刷在玻璃上的实时位置，包括：以主、从执行机构的间歇霍尔信号分别作为主、从电机霍尔信号在每个周期的起始信号，分别获取一个周期内主、从电机霍尔信号的脉冲计数后进行数模转换，得到一个周期内主、从电机霍尔信号的模拟量，通过所述模拟量的每一个时刻的模拟量值表示左、右雨刷在玻璃上的实时位置。4.根据权利要求2所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，其特征在于，所述从控制器进行跟随控制的方式包括：当位置差超过预设的调速区间，为了快速追赶则控制从电机进行降速等待处理，等待位置差落入调速区间内之后控制从电机进行调速跟随处理。5.根据权利要求4所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，其特征在于，所述从控制器中设置有定时调整机制，在预设的每个周期内执行一次调速跟随处理，防止从控制器频繁根据位置差控制从电机执行调速跟随。6.根据权利要求1～5中任一项所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，其特征在于，所述主控制器中包括2个增强驱动电路、2个信号处理电路，以及模式信号处理电路和模式发送电路；其中，所述2个增强驱动电路，用于分别将主电机输出的霍尔信号和主执行机构的间歇霍尔信号进行驱动增强后输出，以减小主控制器与从控制器之间线缆上的损耗；所述2个信号处理电路一一对应的与两个2个增强驱动电路连接，用于对增强后的霍尔信号和间歇霍尔信号进行整形处理，以传输至从控制器中用于后续跟随同步；所述模式信号处理电路，用于根据由外部操作面板输入的控制指令进行目前模式判断，然后输出信号控制电机，使得电机按照当前的模式运转；与所述模式信号处理电路相连接的模式发送电路，用于将主控制器的当前模式发送给从控制器，使得从控制器在判断出模式相同的情况下执行自动跟随处理。
7.根据权利要求6所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，其特征在于，所述从控制器中包括：2个信号处理电路、2个串行计数器、2个数模转换器、2个比较器、算法电路，以及逻辑处理及模拟量处理电路；所述2个信号处理电路，用于对从电机霍尔信号和从执行机构的间歇霍尔信号进行整形处理，以用于后续跟随同步；所述2个串行计数器一一对应的与2个信号处理电路相连，其中1个串行计数器接收主控制器整形后输出的霍尔信号和间歇霍尔信号，另1个串行计数器接收从控制器整形后输出的霍尔信号和间歇霍尔信号；每个所述串行计数器，用于将间歇霍尔信号作为对应霍尔信号在每个周期的起始信号，以对霍尔信号的圈数进行计数，并通过二进制数据的形式表示出来；还用于根据对应执行机构的间歇霍尔信号对当前计数清零，重新开始下一周期的计数；所述2个数模转换器一一对应的与2个串行计数器相连，用于将对应串行计数器计数得到的霍尔信号圈数的二进制数据转换为模拟量，即得到一个周期内对应电机霍尔信号的模拟量，通过所述模拟量的每一个时刻的模拟量值表示左、右雨刷在玻璃上的实时位置；所述算法电路的输入端分别与2个数模转换器的输出端相连接，输出端分别连接和逻辑处理及模拟量处理电路，所述2个数模转换器的输出端还分别连接到比较器2，比较器1和比较器2分别连接到逻辑处理及模拟量处理电路；其中，所述算法电路，用于将左、右雨刷的实时位置进行求差处理后求绝对值处理，得到两个实时位置的绝对差值；所述逻辑处理及模拟量处理电路，用于通过比较器1对绝对差值与预设调速阈值的对比，判断从电机进行降速等待处理或进行调速跟随处理；通过比较器2对左、右雨刷的实时位置的对比结果，判断从电机处于超前状态或滞后状态；并且在判断出执行调速跟随处理后，根据从电机的超前或滞后状态，将绝对值差作为调速增量进行从电机的速度给定运算。8.根据权利要求7所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，其特征在于，所述从控制器中还包括：与逻辑处理及模拟量处理电路连接的定时器；所述定时器，用于通过配置定时周期，在前1/2周期内使能调速，在后1/2周期保持前1/2周期调速后的速度。9.根据权利要求7所述的基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，其特征在于，所述主控制器的模式发送电路具体连接到从控制器的逻辑处理及模拟量处理电路，使得从控制器对从控制器传输的模式信息进行解析，判断从控制器的模式是否与主控制器一致，在判断模式一致的情况下，自动跟随同步。

技术总结
本发明实施例公开了一种基于硬件电路的机载雨刷同步控制装置，包括：配置为主从模式的主机和从机，两个控制器配置通过4根互联线进行状态传递，传递模式信息、实时位置信息和间歇位置信息；主控制器根据当前设定档位控制主电机驱动主执行机构进行固定周期刮刷；从控制器根据主执行机的档位与从执行机构的档位进行比对，在档位相同时，根据从控制器与主控制器之间的互联线所传递的信息自动跟随同步；主控制器和从控制器所执行的上述功能通过硬件电路实现。本发明解决了现有机载风挡雨刷，由于左右两边各采用一套独立的机构部分，从而左右两边即使在同一档位下依旧刮刷不同步的问题。问题。问题。


技术研发人员：杨帆 付新菲 张颖 贾瑞华
受保护的技术使用者：西安庆安电气控制有限责任公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/8/1