汽車機電論文范文
前言：我們精心挑選了數篇優質汽車機電論文文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發，助您在寫作的道路上更上一層樓。
第1篇
OSEK/VDX規范從實時操作系統（Real-TimeOperatingSystem,RTOS）、軟件接口、通訊和網絡管理等方面對汽車的電子控制軟件開發平臺作了較為全面的定義與規定。將OpenSystemsandtheCorrespondingInterfacesForAutomotiveElectronics規范簡稱為OSEK規范。
兼容OSEK/VDX規范的操作系統應用架構
OSEK/VDX標準包括以下四部分：OSEK/VDX操作系統規范（OSEKOperatingSystem，OSEKOS）,OSEK/VDX通訊規范（OSEKCommunication，OSEKCOM）,OSEK/VDX網絡管理規范（OSEKNetworkManagement，OSEKNM）以及OSEK/VDX實現語言（OSEKImplementationLanguage，OSEKOIL）。采用符合OSEK/VDX標準的嵌入式實時操作系
統可以提高產品代碼的復用率、降低開發成本、縮短產品開發周期。使用兼容OSEK/VDX標準的嵌入式實時操作系統的應用架構如下圖所示。
2．OSEK/VDX任務管理
OSEK/VDX將任務分為基本任務和擴展任務。基本任務具有3種狀態：運行狀態、就緒狀態、掛起狀態；擴展任務比基本任務增加一個等待狀態。基本任務只在開始和結束時才有同步點。擴展任務運行時可能進入等待狀態，因此不僅在開始和結束有同步點，而且運行過程中可能有多個同步點。下圖所示的是擴展任務與基本任務的狀態轉化圖。
OSEKOS規范規定的任務類型
3。OSEK實現語言規范
為了達到軟件可移植的目標，OSEKOIL規范（OSEKImplementationLanguageSpecification）定義了一種配置和使用OSEK應用的方法。下圖表示了一個遵守OSEK規范的應用開發過程。OIL文件可以是手寫的或者是系統配置工具產生。
基于OSEK規范的應用開發過程
OIL提供一種在特定CPU中配置OSEK應用的機制。每個CPU對應一個OIL描述。所有的OSEK系統對象用OIL對象來描述。OSEK應用的OIL描述是一組OIL對象的組合。CPU是這些OIL對象的容器。OIL明確地為每個OIL對象定義了所有標準屬性。每個OSEK應用可以定義附加地特殊執行屬性和引用。每個OSEK應用可以限制每個屬性的取值范圍。
4．車控電子產品的開發流程
車控電子產品是軟硬件結合的嵌入式系統。為了節約資源，縮短產品開發周期，一般應采取軟硬件同步開發的方案。車控電子產品的開發工具對軟硬件的同步開發、調試提供了很好的支持。車控電子產品的軟件開發分為功能描述、軟件設計、代碼生成、操作系統環境下高級調試等步驟。車控電子產品的硬件開發分為硬件描述、硬件設計、硬件調試等步驟。當軟件設計完成后，通過使用相應的工具，完成在虛擬ECU平臺上的驗證。當硬件設計完成后，與硬件一起進行軟硬件集成調試。通過這種開發方式，縮短了產品上市的時間。
軟硬件并行的開發方案
5．車控電子產品軟件開發流程
汽車車控電子產品軟件開發流程是“V”形開發流程。“V”形開發流程分為五個階段，即功能設計、原型仿真、代碼生成、硬件在回路仿真－HIL、標定。
在功能設計階段使用的主要工具是MATLAB。通過使用MATLAB提供的Simulink、Stateflow等工具，完成控制方案的設計、功能模塊的設計、控制算法的設計等任務，并進行初步的仿真模擬工作。在原型仿真階段使用的主要工具是dSPACE。使用dSPACE提供的快速控制原型－RCP工具完成離線的仿真工作。在開始該階段之前，需要使用RealTimeWorkshop、Targetlink等工具完成由Simulink、Stateflow等產生的代碼向標準C代碼的轉換工作。
6．車控電子產品代碼生成過程
在進行向標準C代碼的轉換的過程中，可以根據需要加入符合OSEK規范的嵌入式實時操作系統。在代碼生產階段使用的主要工具是CodeWarrior。通過使用CodeWarrior提供的編譯器、調試器等工具，完成從標準C代碼向目標硬件平臺上的產品代碼的轉換工作。下圖表示了車控電子產品的代碼生成過程。
第2篇
1.線控技術DBW
汽車的各種操縱系統正向電子化、自動化方向發展，在未來的5～10年里，傳統的汽車機械操縱系統將變成通過高速容錯通信總線與高性能CPU相連的電氣系統。如汽車將采用電氣馬達和電控信號來實現線控駕駛、線控制動、線控油門和線控懸架等，采用這些線控系統將完全取代現有系統中的液壓和機械控制。在新一代雅閣V6轎車上采用的DBW就是新技術之一。DBW是線控油門的英文縮寫，也可稱之為電控油門，即發動機的油門是通過電子控制的。傳統的油門控制方式是駕駛員通過踩油門踏板，由油門拉索直接控制發動機油門的開合程度，從而決定加速或減速，駕駛員的動作與油門動作之間是通過拉索的機械作用聯系的。而DBW將這種機械聯系改為電子聯系。駕駛員仍然通過踩油門踏板控制拉索。但拉索并不是直接連接到油門，而是連著一個油門踏板位置傳感器，傳感器將拉索的位置變化轉化為電信號傳送至汽車的大腦ECU(電子控制器)，ECU將收集到的相關傳感器信號經過處理后發送命令至油門作動器控制模塊，油門作動器控制模塊再發送信號給油門作動器，從而控制油門的開合程度。也就是說駕駛員的動作與油門的動作之間是通過電子元件的電信號聯系的。雖然從構造上來看，DBW比傳統油門控制方式復雜，但油門的控制卻比傳統方式精確，發動機能夠根據汽車的各種行駛信息，精確調節進入汽缸的燃油空氣混合氣，改善發動機的燃燒狀況，從而大大提高了汽車的動力性和經濟性。使用線控技術的優點很多，比如使用線控制動無需制動液，保護生態，減少維護；質量輕；性能高(制動響應快)；制動磨最小(向輪胎施力更均勻)；安裝測試更簡單快捷(模塊結構)；更穩固的電子接口；隔板間無機械聯系；簡單布置就能增加電子控制功能；踏板特性一致；比液壓系統的元件更少等。
2.CAN總線網絡
隨著電控單元在汽車中的應用越來越多，車載電子設備間的數據通信變得越來越重要，以分布式控制系統為基礎構造汽車車載電子網絡系統是很有必要的。大量數據的快速交換、高可靠性及廉價性是對汽車電子網絡系統的要求。在該網絡系統中，各處理機獨立運行，控制改善汽車某一方面的性能，同時在其它處理機需要時提供數據服務。汽車內部網絡的構成主要依靠總線傳輸技術。汽車總線傳輸是通過某種通訊協議將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯接起來，從而構成的汽車內部網絡。其優點有：減少了線束的數量和線束的容積，提高了電子系統的可靠性和可維護性；采用通用傳感器，達到數據共享的目的；改善了系統的靈活性，即通過系統的軟件可以實現系統功能的變化。CAN總線是德國博世公司在20世紀80年代初開發的一種串行數據通訊協議。它的短幀數據結構、非破壞性總線仲裁技術以及靈活的通訊方式，使CAN總線具有很高的可靠性和抗干擾性，滿足了汽車對總線的實時性和可靠性的要求。目前，國外的汽車總線技術已經十分成熟，并已在汽車上推廣應用。國內引進技術生產的奧迪A6車型已于2000年起采用總線替代原有線束，帕薩特B5、寶來、波羅、菲亞特的派立奧、西耶那、哈飛賽馬等車型都不同程度地使用了CAN總線技術。此外，部分高檔客車、工程機械也都開始應用總線技術。預計到2005年CAN將會占據整個汽車網絡協議市場的63。在歐洲，基于CAN的網絡也占有了大約88的市場。目前使用CAN總線網絡的汽車大多具有兩條或兩條以上總線，一條是動力CAN總線，主要包括發動機、ABS和自動變速器三個節點，通信速率一般為500kbps；另一條是舒適CAN總線，主要包括中央控制器和四個門模塊，通信速率一般為62.55kbps或100kbps。
3.汽車巡航控制系統CCS
汽車巡航控制系統是汽車在運行中不踩加速踏板便可按照駕駛員的要求，自動地保持一定的行車速度，減輕駕駛員的勞動強度，提高汽車舒適性的自動行駛裝置。汽車巡航控制系統簡稱為CCS。根據其特點又稱“汽車巡航控制系統”、“恒速控制系統”、“車速控制系統”、或“巡航控制系統”等。目前，不少車輛特別是高級轎車已把巡航控制系統作為配屬設備或選配設備。例如日本的皇冠、凌志、佳美，美國的別克、凱迪拉克、德國的奔馳、寶馬等車均裝有巡航控制系統。轎車裝上巡航控制系統后，當車速在40min/h以上時，該裝置可自動按照駕駛員所要求的速度保持行駛，并保持這一恒定速度，駕駛員不用踩加速踏板。采用這種裝置后，當在高速公路上長時間行車時，就可使駕駛員踩加速踏板的腳得以休息，不致因長時間駕車控制加速踏板穩定車速而產生疲勞，減輕了駕駛員的操作負擔。由于電子系統能準確地控制車輛的工況，從而使高速行駛的車輛更加安全、平穩、耗油量減少，提高了汽車的燃油經濟性和駕駛的舒適性。此功能特別適用于在高速公路上行駛的車輛。巡航控制系統如果在安裝有自動變速器的汽車上使用，更能發揮其優點。汽車巡航控制系統的主要優點是:(1)保持車速穩定，無論由于風力和道路坡度引起汽車的行駛阻力怎樣變化，只要在發動機功率允許范圍內，汽車的行駛速度便可保持不變。(2)提高汽車行駛時的舒適性，尤其是汽車在郊外或高速公路上行駛，舒適性體現得更為明顯。駕駛員不需頻繁地用腳踏踩加速踏板，故疲勞強度大大減輕。(3)提高經濟性和環保性，在同樣的行駛條件下，對一個有經驗的駕駛員來說，可節省燃油15。在巡行控制系統中使用速度穩定器后，可使發動機燃料的供給與功率之間處于最佳的配合，降低了燃油消耗率，大大減少了排氣中有害氣體成分。(4)延長發動機壽命，可使汽車工作在發動機有利轉速范圍內，使汽車的供油與發動機功率間處于最佳配合狀態。汽車巡航控制系統發展至今已有30多年的歷史，經歷了機械控制、晶體管控制、模擬式微機控制和數字式微機控制4個階段。日本豐田公司從1965年起就開始在車上裝用機械控制的巡航系統，之后德國VDO公司也研制出氣動機械式巡航控制系統。1968年德國奔馳公司開發了晶體管控制的巡航系統，并在莫克利汽車上裝用。
4.汽車導航系統GPS
GPS為全球定位系統，是美國繼阿波羅飛船和航天飛機之后的第三航天工程。開始它只用于軍事方面，但隨著電子技術的發展，GPS也逐漸應用于汽車導航。裝有導航系統的汽車，在駕駛室內有一顯示屏。上面顯示著某個城市的交通圖(稱為電子地圖)，以及當時汽車在圖上所處的位置。如果駕駛員輸入目的地的地名、在圖上的位置，那么圖上就會顯示一條從汽車所處位置到目的地的最佳路線和行駛方向，引導汽車行駛，起到導航作用。這樣，駕駛員可以安心地駕車到達陌生地區以及在夜間安全行車。此外，GPS還能夠隨時告訴駕駛員當時的交通狀況，指出什么地方交通擁擠，什么地方車流暢通，以及什么地方有空缺位置可以停車。使駕駛員能繞過擁擠路段，較快到達目的地，避免交通阻塞,提高綜合行車效率。整個導航系統由GPS導航、自律導航、地圖匹配器、信號處理單元、存貯器、顯示器、傳感器等幾部分組成。GPS導航由GPS天線和GPS接收機組成。GPS衛星發射出電波發射時刻信息，而接收機可根據電波到達的時刻，算出電波行走的時間。將這時間乘以電波傳播速度就可以知道衛星與接收機的距離，即衛星與裝有該接收機的汽車的距離。同時，各GPS衛星的軌道位置也被發射出去。因此，接收點位置可由以三個衛星為中心的三個球面交點求出，即可確定該車在電子地圖上的位置。當汽車行駛在地下隧道、密集森林、高層建筑群等接收不到GPS信號時，汽車會進行自律導航。行駛開始前先由駕駛員對車輛位置設置一個初始值。在行駛中，檢測每經過一定時間的行駛距離和行駛方向，從而確定車輛的位置。其中行駛距離由車速傳感器得出，而方向信號由光導纖維傳感器測出。GPS導航和自律導航得到的汽車狀態及位置的一些信號要經過地圖匹配器處理后才能準確無誤地在電子地圖上顯示出來。電子地圖是這樣制成的：首先利用城市航空測量拍到的全貌照片，經過實際調查、標記、補充形成一張精確的地形圖，它包括各城市道路交通圖、公路網及沿線地名。然后將地形圖通過數字化儀、掃描儀，送入PC機中，并用專門軟件進行數據采集和編輯處理，生成數字地形模型。再經疊加、分類、標記形成一張電子地圖并制成只讀光盤。汽車導航系統的發展非常迅速，目前已有一些系統上采用32位的CPU嵌入實時操作的微處理單元，便于高速行駛的汽車進行快速處理數據。激光技術的應用，產生大容量數字化視盤可以存貯更多的信息。使用薄膜晶體管有源液晶顯示器可使圖像更加清晰。汽車導航系統能實時提供自身位置和目的位置坐標、全部行駛的直線距離、時間、速度、前進方向等。當遇到道路阻塞、路段施工或走錯路等情況，GPS能夠及時進行檢索，提供新路線。此外，為了讓駕駛員事先了解行駛中路面情況，GPS還能進行語音提示。若將汽車導航系統與其它部門進行聯網，駕駛員能夠隨時獲得交通狀況的最新信息，從而使汽車避開阻塞和擁擠路段，實現自動道路選擇和無阻擋行駛。汽車導航的普及使用，將會給21世紀的城市交通帶來新的面貌。
5.汽車電控制動系統EBS
汽車電控制動系統EBS是在ABS的基礎上，用電子控制取代傳統的機械傳動來控制制動系統，以達到良好的制動效果，增加汽車制動安全性。汽車制動時，車輪的制動力與地面附著系數有關，當車輪處于半滑動半滾動狀態時，地面附著系數可以達到最大，即制動力可以達到較大，此時的側向穩定性也較好。當車輪完全抱死無滾動時，地面附著力有所下降，而側向穩定性為零。極易出現側滑和甩尾現象,容易造成事故。ABS防抱死制動系統就是在汽車制動時，使車輪始終處于即將抱死又未能完全抱死的狀態。即保證汽車獲得最大的附著力，同時又能保持相應的側向穩定性，徹底解決常規系統中，要么車輪未抱死制動力不夠，要么完全抱死，使汽車失去橫向穩定性的問題。汽車制動時，ABS系統不斷檢測車輪的轉動情況。當車輪將要抱死時，ABS系統發一信號給壓力調節器，以控制制動器的制動力，使制動力停止增加。這時制動器中的制動液少量回流減壓，然后又增壓，制動力增長，如此連續幾次達到最佳的制動效果，可以達到10～20次/秒。EBS系統比ABS系統增加了各種傳感器，包括三維力傳感器、制動器摩擦片磨損傳感器等。制動時，制動踏板位置信號傳給電控單元，同時各力傳感器把載荷、地面附著力和制動氣壓信號傳給電控單元，由電控單元自動調節制動壓力，形成閉環控制。該系統用電子控制取代機械傳動，減少制動系統機械傳動的滯后時，縮短制動距離，在低強度時，使摩擦片磨損最小；中等強度時，利用ABS達到最佳的道路附著系數利用率；高強度時，施加最大的制動壓力，從而獲得最佳的控制制動力。摩擦磨損傳感器可以監測得各制動片的摩擦情況，控制各制動器壓力分配延長使用壽命。EBS系統可以與其它電子控制系統一起由一個電控單元進行集中統一控制。實現各種不同要求的控制功能。
6.乘員感知系統OPDS
本田第7代雅閣V6轎車裝備了前排側氣囊，因此在前排乘客座相應地配備了乘員感知系統。乘員感知系統的作用是，當前排座椅上坐著小孩或者小孩側著頭打瞌睡時，乘客座椅側氣囊將自動關閉，從而減小側撞事故發生時安全氣囊對兒童的傷害。那么安全氣囊是怎么知道這一切的呢?原來在看似跟普通座椅一樣的乘客座椅內暗藏了7個傳感器，座椅靠背內的6個傳感器負責觀察乘員的坐姿高度，來判斷坐著的是兒童還是大人，或者飲料瓶等其它東西；靠背側邊的一個傳感器則專門檢查兒童是不是側著頭打瞌睡，判斷兒童的頭部是不是處于側氣囊展開的范圍內。OPDS傳感器是根據乘員的導電體量來做出這些判斷的，座椅在出廠之前已經設定了一個座椅自身的導電體量，座椅安裝到車上并坐了人后，OPDS系統檢測出一個總體的導電體量，總導電體量減去座椅的導電體量就是乘員的導電體量，如果乘員導電體量低于系統初始設定的判斷臨界值，則OPDS系統認為坐著的是兒童或兒童的頭部處于側氣囊引爆的范圍中，從而自動關閉安全氣囊，同時儀表板上的“SIDEAIRBAGOFF”黃色指示燈亮起，告訴駕駛員側安全氣囊已經關閉。有了OPDS這樣一個關懷備至的“看護人”，兒童就可以在旅途中盡情地享受自己的夢鄉了。
7.移動多媒體系統
運用移動多媒體技術可開發出汽車娛樂系統，這種音響--圖像技術包括全彩屏幕、游戲設備、DVD機、錄像機、DVD機和放唱機等。移動多媒體技術還體現在智能無線產品、遠程通訊設備和信息處理產品等方面，其中包括提供語音識別系統，支持多種語言，使駕駛者不用于動操作娛樂系統，從而騰出雙手控制轉向盤。它還能將Internet的功能集成到車輛中，使人在車上就可以上網測覽、收發郵件、進行股票交易，同時采用“即插即用”的方式使汽車消費者可以方便快捷地更新他們的多媒體產品，享受更豐富的全新服務。數碼影音娛樂媒體方面的配備實際上已開始普遍化，車上的卡拉OK、VCD視聽功能都屬于此種設計。甚至還能將車室營造成影、音、聲、光效果俱佳的DVD劇院。數字技術的進步，給汽車AV世界帶來了巨大變革，全新概念的汽車多媒體已經開始出現。歌樂公司與微軟公司合作，利用windows操作系統，綜合運用汽車音響、計算機技術、導航技術及自動語言識別技術，開發出了世界上第一臺擁有車載計算機系統,將車載多媒體技術推向了一個新的階段。預計，將聲音、圖像、辦公通訊融為一體的汽車多媒體不久將成為現實。那時,坐在汽車里,除了可享受高品質音響及導航外,還可預定飯店、餐館、機票等，輔助駕駛也成為可能。
8.電氣系統電壓升級
目前全球汽車制造商將共同為未來電子系統電壓制定一項新標準，即36V/12V雙電壓系統將和42V電壓系統一起使用。預計第一個運用42V電壓系統的汽車將在幾年后出現，而且在隨后的十年里國際汽車業將會發生一個長久、徹底的變化。幾年前在底特律召開的SAE年會上，也有很多關于這方面的討論，即如何去發展42V電壓系統:目前面臨的困難是什么:如何解決等等。
第3篇
目前在新功能或加強功能的某些趨勢是增加更復雜的電子元器件，以便提高品牌聲譽和競爭差異性，同時讓消費者更安全舒適。例如復合動力電動車就像把iPod®連接到汽車娛樂系統一樣，現已成為一種流行時尚。消費者還把手機與整合型免持聽筒裝置之間的藍牙連結視為標準配備。
復雜功能
這些特色僅是冰山一角，其它精心設計的復雜功能雖不會被乘客看到或摸到，卻會影響他們的行車經驗，這些功能也逐漸導入汽車設計。感應照明系統、多軸調整座椅、智能型天候控制系統、防撞系統和動力巡航控制在21世紀汽車市場變得格外重要。消費者甚至期望車商提供高質量的儀表板功能。要將這些先進功能導入汽車系統往往需要付出代價。
汽車電子設計人員的一項挑戰是迅速推出新的電子元器件，提高乘客的舒適性、安全保護和其它加強功能。設計人員必須縮短整體的設計與認證時間和增強現有系統功能，并且不能影響日益嚴格的質量與可靠性要求和成本目標。為了克服這些挑戰，汽車電子設計人員需要集成度更高的解決方案以便提高系統的功能密度。混合信號元器件的高功能集成就是很有吸引力的一項替代方案。
捕捉、運算和通訊
幾乎所有的嵌入式汽車電子系統都必須執行捕捉、運算和通訊等三種功能。“捕捉”是從實際世界取得信息，再將它轉為數字形式。這可能是車胎監控系統的壓力傳感器所傳來的模擬電壓，或是碰撞偵測感應器I/O接腳的上升沿波形，這個感應器可能會連接到安全氣囊的觸發系統。“運算”是指在應用環境下處理數字信息的能力，例如安全氣囊控制器可能在極短時間內就決定不啟動安全氣囊，因為它發現座位上有小孩。“通訊”是指將處理結果傳送給其它需要該信息的系統，譬如啟動指示燈就是很簡單的例子。其它復雜功能可能會通過網絡總線把排氣系統的一氧化碳含量告知引擎管理計算機，以便提高燃油的氧氣混合比例。解決方案的有效性最終將由系統執行這三種功能的程度決定。
新設計挑戰
油箱感測是一個很好例子，說明汽車電子設計人員所須面對的挑戰。僅在幾年前，油量傳感器還是一個相當直接的設計問題。它包含一個簡單的浮筒裝置，上面有掃描式碳刷接觸著電阻性表面，它會使得模擬輸出電壓正比于油箱的剩余油量。但對今日汽車而言，通常必須等到平臺設計快結束時才會開始油箱設計，而且多半要利用任何尚未使用的空間。這可能使得油箱的形狀怪異，容量也不再與液面高低成正比，這會讓浮筒系統的設計變得很復雜。更重要的是，替代燃料的出現和燃料衍生物讓油箱的燃料成份變得很重要。舉例來說，汽油與乙醇燃料的比例會影響點火、燃燒時間和廢氣排放等引擎動力特性。廠商現已認為新一代油箱傳感器必須能決定燃油成份，同時將這項信息提供給汽車的其它電子控制系統。這使得過去被認為很簡單的感測設計現已變為一種復雜的分析控制挑戰。
值得注意的是，幾乎車內的所有系統都在擴充功能。主動式露點(dew-point)控制器正在取代擋風玻璃除霧功能，它可以避免或排除水滴凝結所需的條件。雨水感應雨刷系統則會把馬達控制和雨水感應功能整合為一套系統。下一代防夾車窗與天窗的關閉則是這些安全系統的微電子元器件所需整合的另一代表性應用。
第一代防夾技術
第一代防夾設計通常包含一套由電動馬達驅動的機械驅動系統。馬達電流由一顆控制器監測，然后與代表失速狀態(stallcondition，亦即馬達轉動受阻)的固定臨界值比較；只要達到該臨界值，車窗方向就會從上升反轉為下降。這套系統如圖1所示。
圖1：第一代防夾車窗升降系統的控制圖
第一代設計有幾項缺點。首先是要開發一套方法分辨馬達啟動和車窗受阻時的馬達失速電流(圖2和3)。為了達到這項要求，比較電路中增加一段固定延遲時間，確保它只在馬達轉動后才開始比較失速電流臨界值，只不過這種做法有時無法為半開的車窗提供防夾保護。舉例來說，如果車窗的起始位置僅距頂端10毫米，那么在臨界定時器的計時結束前，車窗很可能早已撞到頂端的擋板(hard-stop)。
圖2：關閉車窗時的電流變化
圖3：關閉車窗遇到阻礙時的電流變化
第二個缺點是機械系統的參數會隨著時間改變，這會影響馬達的工作負載，使得防夾臨界值變大或變小。
最后，這些系統由于使用固定臨界值，所以無法適應行車環境的改變。車窗密封條的熱膨脹效應會讓溫度變化對工作負載產生很大影響。汽車靜止時關閉天窗所需的力量與行駛中車輛有很大不同，在平滑路面升起車窗所需的力量也不同于車輛在石頭路上行駛時。在這兩種情形中，無法補償這些變動的狀況都會影響安全或造成車窗無法正常操作。
設計人員過去是以不同方式應付這三項重要挑戰。在有些情形下，他們會增加更多的傳感器或使用更精確的控制材料與元器件來減輕這些問題，但這些方法都會增加設計的成本與復雜性。這使他們日益需要一套低成本的防夾功能設計來克服這些缺點。
新的設計解決方案
如圖4所示，一顆包含高速中央處理單元(CPU)和高效能模擬數字轉換器(亦即帶寬大于180MSPS和分辨率超過12位)的混合信號微控制器是此問題的最佳解決方案。
圖4：采用混合信號微控制器的防夾系統
這種做法讓設計人員利用一顆微控制器同時執行馬達的通訊功能和監控馬達電流。通訊噪聲可由芯片內建的模擬數字轉換器直接在馬達電源電路的電流傳感器(亦即分流電阻)上偵測。這種方法能更精確分辨馬達處于轉動或失速狀態，不僅比較器電路不需再增加一段固定延遲時間，就算車窗已經半開也可提供完整的防夾功能。
如圖5所示，系統會根據歷史數據和參數計算結果設定可變的馬達電流臨界值，以便動態響應馬達負載變動和將系統扭力限制在適當范圍，同時將長期因素(例如馬達磨損和密封材料老化)和短期因素(例如環境、濕度、溫度和振動)都列入考慮。另外，系統還能與其它的電子控制裝置(ECU)交換信息，把外界溫度和車速等信息當成加權輸入來決定適當的臨界值(參考圖6)。利用其它系統不僅會提高整體系統效能，還能避免在車上重復安裝傳感器的額外成本。
圖5：使用可變臨界值后的車窗關閉過程電流變化
圖6：存儲在內存表格的環境參數與歷史數據，它們可用來決定臨界值
