CN102745162A - 一种车门安全系统总成及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车门安全系统总成，微控制单元连接选择模块和信号处理单元，超声波雷达传感器与选择模块相连、选择模块与信号处理单元相连，速度传感器与信号处理单元相连。微控制单元与CAN总线相连，CAN总线连接发动机控制单元，发动机控制单元连接发动机；CAN总线还连接车身控制模块，车身控制模块连接门锁电机和气囊点火回路。此系统总成能自动测量汽车后方车辆或行人的距离或速度，并计算如开启车门是否会发生危险，且如会发生危险将锁紧车门，保护了乘员的安全；同时如果开启车门与后方的车辆发生碰撞时，车门能与汽车主体分离，同时安全气囊打开，使乘员减少了收到碰撞伤害的可能性。

Description

一种车门安全系统总成及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车安全领域，尤其是指一种在开启汽车车门过程中确保乘员安全的新型车门安全系统总成及其控制方法。

背景技术

[0002] 随着国民消费水品的不断提高以及汽车工业的快速发展，在我国特别是在城市，汽车的保有量猛增，我国以及成为一个新兴的汽车消费大国。但汽车作为一种便捷的交通工具，它给人们的生活带来了极大的便利的同时，也带来了行车安全的问题。车辆在路边停车下车时，如果突然打开车门将存在很大的安全隐患，如果在靠近马路的一侧盲目地打开车门可能会与后方正在驶来的非机动车辆和机动车辆发生碰撞或挂擦交通事故，并且非常严重，因为开门的动作都是很随机的，如果在马路的内侧突然打开车门，如果马路沿很高的 情况下，车门将会与马路沿发生碰撞和挂擦，从而对汽车造成严重的伤害。

[0003] 中国专利公开号CN101712298A，公开日2010年5月26日，名称为“车门开启安全监控装置”的发明专利中公开了一种有助于车门安全开启的监控装置。它提供的是一种既能利用监控装置监控、同时又能通过刺激车内人主观意识主动预防的车门开启安全监控装置，能有效地保证车内人下车安全。但该装置要在车门开启后才能发挥作用，不能做到乘员在车内开启车门前，发现危险时阻止开门的功能，安全性不能够得到很好的保障。

[0004] 中国专利公开号CN1996049A，公开日2007年7月11日，名称为“汽车及其车门防撞预警方法、预警系统”的发明专利公开了汽车及其车门防撞预警方法、预警系统，在下车时，自动实现对后发来车、来人的侦测，当侦测到一定距离内有来车或行人等时，发出提示和/或锁止车门，避免此时车门因突然开启而被来车碰撞到，或者撞到行人，大大提高了汽车的主动安全性能。但该预警系统只设有雷达测距传感器，未设有测速传感器，假如是低速甚至是不动的行人或者车辆在安全距离内，也会报警甚至阻止车门开启。

[0005]

发明内容

[0006] 本发明的目的是克服现有技术中开启车门时，车门容易与后方的行人或者车辆发生碰撞的缺点，提供一种能测量与车后方的行人或者车辆的速度与距离，在危险情况下能锁止车门防止危险的新型车门安全系统总成及其控制方法。

[0007] 本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：

一种车门安全系统总成，包括微控制单元，微控制单元连接有信号处理单元，信号处理单元连接超声波雷达传感器和速度传感器，超声波雷达传感器和速度传感器安装在车后保险杠上，检测左右侧后方的车辆或者行人；微控制单元还连接至CAN总线，发动机连接发动机控制单元，发动机控制单元连接CAN总线，CAN总线还连接车身控制模块，车身控制模块控制门锁电机。发动机控制单元通过CAN总线将车速的信息发送至微控制单元，当车辆在怠速状态或者静止时，微控制单元发送信号至信号处理单元，信号处理单元发送信号至超声波雷达传感器和速度传感器，使超声波雷达传感器和速度传感器开始工作，然后超声波雷达传感器和速度传感器将采集的信息通过信号处理单元传送至微控制单元，微控制单元通过得到的距离和速度的数据得到如果发生碰撞需要的时间，当时间小于设定值时，微控制单元发送信号至CAN总线，CAN总线将信号通过车身控制模块发送至门锁电机，完成车门锁止的动作，防止车门打开，确保了安全性。

[0008] 作为一种优选方案，超声波雷达传感器分为超声波雷达发射传感器和超声波雷达接收传感器，发射传感器分为左发射传感器和右发射传感器，接收传感器分为左接收传感器和右接收传感器；超声波雷达传感器与信号处理单元间设有选择模块，选择模块还与微控制单元相连。由于超声波在空气中逐渐衰减，离车较远的障碍物反射强度弱，不易检测出。为使障碍物位置分辨得更清楚，超声波雷达传感器分别在车前和车后划分成左、右两个检测区，并且左、右两个检测区的传感器循环交替工作。其中微控制单元根据倒车信号和车速信号来控制工作的传感器，并使各个传感器循环工作：一组发射传感器和接收传感 器完成测距工作后，另一组发射传感器和接收传感器重新进行测距工作，保证了测量距离的稳定性。

[0009] 作为一种优选方案，左发射传感器、右发射传感器、左接收传感器和右接收传感器数量均为两个。多个传感器的设计是为了确保数据的精确性，避免了单一的传感器带来的误差较大的情况。

[0010] 作为一种优选方案，新型车门安全系统总成还包括加速度传感器，加速度传感器安装在车门上；加速度传感器连接微控制单元，微控制单元连接有铰链控制电机。当门锁电机因为传感器未检测到危险而未锁止车门，导致车门与后方的车辆发生碰撞时，加速度传感器将判断瞬间碰撞力的大小，当冲击力过大，使将要下车的乘员要受到伤害时，微控制单元将信号发送至铰链控制电机，铰链控制电机将控制车门与车辆本体的铰链断开，使车门脱离车辆本体，保障了即将要下车的乘员的安全。

[0011] 作为一种优选方案，新型车门安全系统总成还包括气囊点火回路，车身控制模块连接气囊点火回路，气囊点火回路连接车门上的安全气囊。气囊点火回路控制车门上的安全气囊，当车门与后方车辆发生碰撞时，气囊点火回路控制安全气囊点爆，保护即将要下侧的乘员安全。

[0012] 作为一种优选方案，微控制单元还连接有报警模块。微控制单元接收信号处理单元发送的信号发觉危险，然后连接报警模块发出警报声，提醒乘员如打开车门将发生危险，警报声随着危险的解除而解除。

[0013] 作为一种优选方案，微控制单元还连接有显示单元。显示单元安装在车辆前控制台上，显示单元同时提醒乘员与后方车辆或行人距离较近，开启车门容易发生危险，同时显示与发生危险的车辆或行人的距离等信息。

[0014] 一种车门安全系统总成的控制方法，包括以下步骤：

第一步，车辆在怠速或者静止状态时，超声波雷达传感器和速度传感器开始工作；第二步，系统通过超声波雷达传感器和速度传感器测量出的后方行人或者测量的距离和速度，计算安全距离；

第三步，判断车与后方的测量或行人是否在安全距离内，如果距离大于安全距离，车门解锁，乘员可开启车门下侧，如果小于等于安全距离，系统总成将发出警报，同时显示单元将显示与后方车辆或行人车距等信息，再进行车门锁止的动作。

[0015] 作为一种优选方案，车门安全系统总成的控制方法还包括以下步骤：

第四步，如果门锁电机因为传感器未检测到危险而未锁止车门，或者乘员的误操作，乘员打开车门与后方的车辆发生碰撞，铰链控制电机将控制车门与车辆本体的铰链断开；第五步，气囊点火回路控制车门上的气囊点爆打开。

[0016] 本发明的有益效果是，新型车门安全系统总成能自动测量汽车后方车辆或行人的距离或速度，并计算如开启车门是否会发生危险，且如会发生危险将锁紧车门，保护了乘员的安全；同时如果开启车门与后方的车辆发生碰撞时，车门能与汽车主体分离，同时安全气囊打开，使乘员减少了收到碰撞伤害的可能性。

附图说明

[0017] 图I是本发明的一种电路原理示意图；

图2是本发明与后方的车辆行人测距测速的工作流程图。

[0018] 其中：1、微控制单兀,2、选择模块,3、信号处理单兀,4、超声波雷达传感器,5、速度传感器，6、铰链控制电机，7、报警模块，8、显示单元，9、加速度传感器，10、CAN总线，11、发动机控制单元，12、发动机，13、车身控制模块，14、门锁电机，15、气囊点火回路。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。

[0020] 本发明一种车门安全系统总成，其电路原理示意图如图I所示，包括：微控制单元UCAN总线10和车身控制模块13。微控制单元I连接选择模块2和信号处理单元3，超声波雷达传感器4与选择模块2相连、选择模块2与信号处理单兀3相连,速度传感器5与信号处理单元3相连。微控制单元I与CAN总线10相连，CAN总线10连接发动机控制单元11，发动机控制单元11连接发动机12 ；CAN总线10还连接车身控制模块13，车身控制模块13连接门锁电机14和气囊点火回路15。微控制单元I还连接安装在车门上的加速度传感器9，同时微控制单元I还控制铰链控制电机6 ;微控制单元I还连接报警模块7和显示单元8。所述的超声波雷达传感器4分为超声波雷达发射传感器和超声波雷达接收传感器，发射传感器分为左发射传感器和右发射传感器，接收传感器分为左接收传感器和右接收传感器，左发射传感器、右发射传感器、左接收传感器和右接收传感器数量分别均为两个。

[0021] 本发明与后方的车辆行人测距测速的工作流程图如图2所示，系统首先初始化，通过发动机控制单元11的信号，判断车辆是否处于怠速或者静止状态，如果否，系统将不进行工作，如果是，超声波雷达传感器4和速度传感器5开始工作，通过左右两个检测区交替工作和速度传感器5测量出的后方行人或者测量的距离和速度，微控制单元I将判断当乘员开启车门时，与后方的测量或行人是否在安全距离内，如果距离大于安全距离，车门解锁，乘员可开启车门下侧，如果小于等于安全距离，系统总成将发出警报，同时显示单元8将显示与后方车辆或行人车距等信息，再进行车门锁止的动作，防止乘员开启车门与后方的车辆或者行人相撞。如果门锁电机14因为传感器未检测到危险而未锁止车门，或者乘员的误操作等，乘员打开车门与后方的车辆发生碰撞，加速度传感器9接收到一定的冲击力时将信号发送至微控制单元1，微控制单元I发送信号至铰链控制电机6，铰链控制电机6将控制车门与车辆本体的铰链断开，使车门脱离车辆本体，同时微控制单元I发送信号至CAN总线10，CAN总线10通过车身控制模块13将信号发送至气囊点火回路15，在车门上的气囊点爆打开，保障了 即将要下车的乘员的安全。

Claims (9)

1. 一种车门安全系统总成，包括微控制单元（1)，其特征是，所述的微控制单元（I)连接有信号处理单元（3 )，信号处理单元（3 )连接超声波雷达传感器（4 )和速度传感器（5 )，超声波雷达传感器（4)和速度传感器（5)安装在车后保险杠上，检测左右侧后方的车辆或者行人；微控制单元（I)还连接至CAN总线（10)，发动机（12)连接发动机控制单元（11 )，发动机控制单元（11)连接CAN总线（10), CAN总线（10)还连接车身控制模块（13)，车身控制模块（13 )控制门锁电机（14 )。

2.根据权利要求I所述的一种车门安全系统总成，其特征是，所述的超声波雷达传感器 4)分为超声波雷达发射传感器和超声波雷达接收传感器，发射传感器分为左发射传感器和右发射传感器，接收传感器分为左接收传感器和右接收传感器；超声波雷达传感器(4)与信号处理单元（3)间设有选择模块（2)，选择模块（2)还与微控制单元（I)相连。

3.根据权利要求2所述的一种车门安全系统总成，其特征是，所述的左发射传感器、右发射传感器、左接收传感器和右接收传感器数量均为两个。

4.根据权利要求I所述的一种车门安全系统总成，其特征是，所述的新型车门安全系统总成还包括加速度传感器（9)，加速度传感器（9)安装在车门上；加速度传感器（9)连接微控制单元（I)，微控制单元（I)连接有铰链控制电机（6 )。

5.根据权利要求4所述的一种车门安全系统总成，其特征是，所述的新型车门安全系统总成还包括气囊点火回路（15)，车身控制模块（13)连接气囊点火回路（15)，气囊点火回路连接车门上的安全气囊。

6.根据权利要求I或5所述的一种车门安全系统总成，其特征是，所述的微控制单元(< I)还连接有报警模块（7)。

7.根据权利要求I或5所述的一种车门安全系统总成，其特征是，所述的微控制单元(I)还连接有显示单元（8)。

8. 一种车门安全系统总成的控制方法，其特征是，包括以下步骤： 第一步，车辆在怠速或者静止状态时，超声波雷达传感器（4)和速度传感器（5)开始工作； 第二步，系统通过超声波雷达传感器（4)和速度传感器（5)测量出的后方行人或者测量的距离和速度，计算安全距离； 第三步，判断车与后方的测量或行人是否在安全距离内，如果距离大于安全距离，车门解锁，乘员可开启车门下侧，如果小于等于安全距离，系统总成将发出警报，同时显示单元(8)将显示与后方车辆或行人车距等信息，再进行车门锁止的动作。

9.根据权利要求8所述的一种车门安全系统总成的控制方法，其特征是，还包括以下步骤： 第四步，如果门锁电机（14)因为传感器未检测到危险而未锁止车门，或者乘员的误操作，乘员打开车门与后方的车辆发生碰撞，铰链控制电机（6 )将控制车门与车辆本体的铰链断开； 第五步，气囊点火回路（15)控制车门上的气囊点爆打开。