CN104453532B - 一种自适应关闭式汽车车门 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自适应关闭式汽车车门，包括汽车车门本体（1）、车门锁、控制模块（2）、以及分别与控制模块（2）相连接的电源（3）、第一压力传感器（4）、加速度传感器（5）、旋转电机（6）、微型电控伸缩杆（8）；基于本发明设计技术方案，对上述硬件进行组装，实现自适应关闭式汽车车门，通过传感器和传感器感知关门动作，采用旋转电机（6）针对汽车车门本体（1）自动实现关闭操作，使得汽车车门本体按照一个适中的速度进行关闭，并且设计车门锁为电控锁扣，引入电控接触式关闭方式，彻底杜绝了汽车车门本体（1）与对应车门框架之间的撞击，实现静音关门，真正做到对汽车车门本体（1）的保护。
Description
技术领域
本发明涉及一种自适应关闭式汽车车门，属于汽车工业技术领域。
背景技术
汽车车门的好坏，主要体现在，车门的防撞性能，车门的密封性能，车门的开合便利性，当然还有其它使用功能的指标等；其中防撞性能尤为重要，因为车辆发生侧碰时，缓冲距离很短，很容易就伤到车内人员。因此，好的车门内至少会有2根防撞杠，而防撞杠的份量是较重的，也就是说，好的车门确实偏重些。但并不能说车门越重就越好。现在的新型汽车，如果在安全性能等能保证的话，设计师都会想方设法减轻车辆包括车门的重量(如用新型的材料)来减少功耗，现有的汽车车门可以分为顺开式车门、逆开式车门、水平移动式车门、上掀式车门、折叠式车门、整体式车门和分体式车门，针对上述各种汽车车门，为了在实际应用中不断达到更好的使用效果，设计者还在不断的努力进行改进与创新，诸如专利申请号：201210144856.7，公开了一种车门，该车门包括侧窗、围绕侧窗的外缘的窗框架、第二遮阳板、钩构件以及车门装饰件；第二遮阳板设置于为窗框架的一部分的分隔框架以便从其伸展和收纳在其中；第二遮阳板伸展以遮挡通过设置在靠车辆后侧的窗进入的光；钩构件挂住第二遮阳板的端部，使得第二遮阳板处于伸展状态；车门装饰件设置在侧窗的下侧；钩构件设置于车门装饰件的暴露于侧窗的上面部；基于以上设计的车门构造，能够在安装保持遮阳板的钩构件之后容易地移除钩构件。
还有专利申请号：201310051646.8，公开了一种车门构造，当摆动开闭式的车门板打开时、能够防止滑动开闭式的车门板从摆动开闭式的车门板脱落；车门构造具备当摆动车门板打开时将滑动车门板卡止于摆动车门板的锁止机构，锁止机构由卡止部和突起部构成，其中，卡止部设置成能够与摆动车门板的开闭对应地沿滑动车门板与摆动车门板重叠的方向进退，突起部设置于滑动车门板，并在摆动车门板打开时卡止于卡止部，卡止部在摆动车门板打开时进入滑动车门板侧而卡止突起部。
不仅如此，专利申请号：201410068359.2，公开了一种汽车构件，具体为一种轻量化轿车车门，包括车门内板和车门外板，并在车门内板靠近外边沿的板面上设置铰链安装位和锁安装位，所述车门内板为液体铝一体成型，而车门外板为铝板。本发明为一种轻量化轿车车门，通过采用铝材作为车门内板与车门外板的材料，降低车门重量，同时，减少了加强板的数量，制造及组装过程简单，提高安装精度，节省开发费用，提高燃油经济型。
纵观以上现有技术的汽车车门，可以看出现有技术的汽车车门主要从材料、结构上进行不同的改进设计，但是针对汽车车门的各种改进设计中，设计者和生产厂家却忽视了一个细节问题，就是在汽车车门的实际使用过程中，人们在关闭车门时，往往无法掌握合适的力度，用力轻了，汽车车门关不上；用力大了，汽车车门会重重的与对应车门框架发生碰撞，若这样汽车车门经常与对应车门框架发生重重碰撞，有可能造成车门的损坏，一旦汽车车门发生损坏，不仅面临不低的维修费用，而且耽误了汽车的正常使用；不仅如此，现有技术中汽车车门的关闭操作是通过汽车车门上的机械锁扣与对应车门框架上的卡环发生碰撞去实现的，即机械锁扣与卡环之间必须发生碰撞才能将车门锁住，对于这种撞击来说，即使是运用最合适的力量去发生碰撞，依然会发出声音，影响使用感受，并且机械锁扣与卡环之间的长期撞击操作，有可能造成机械锁扣或卡环的损坏，降低机械锁扣和卡环的使用寿命，同样，一旦机械锁扣或卡环损坏，不仅影响到驾乘人员的正常使用，而且维修十分麻烦。
发明内容
针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种针对现有汽车车门进行改进设计，引入感应式电控结构，实现智能检测，并实现电控接触式静音关闭的自适应关闭式汽车车门。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种自适应关闭式汽车车门，包括汽车车门本体和车门锁，还包括控制模块、以及分别与控制模块相连接的电源、第一压力传感器、加速度传感器、旋转电机、微型电控伸缩杆；其中，控制模块设置在汽车车门本体内，第一压力传感器设置在汽车车门本体外表面上拉手的外表面，加速度传感器设置在汽车车门本体上，汽车车门本体与对应车门框架之间通过旋转电机活动连接，汽车车门本体在旋转电机的作用下、以旋转电机为轴心相对于对应车门框架进行转动，控制模块接收、并根据来自第一压力传感器和加速度传感器的检测结果，控制旋转电机进行工作，实现汽车车门本体的关闭；车门锁为电控锁扣，微型电控伸缩杆的底座设置在汽车车门本体上与连接旋转电机的一边相对的另一边的内侧面上，汽车车门本体对应的车门框架上与微型电控伸缩杆相对应的位置上设置闭合卡环，微型电控伸缩杆和闭合卡环构成电控锁扣，汽车车门本体关闭时，微型电控伸缩杆的伸缩移动端在闭合卡环中穿梭；电源经过控制模块为第一压力传感器、加速度传感器、旋转电机、微型电控伸缩杆进行供电。
作为本发明的一种优选技术方案：还包括与所述控制模块相连的第二压力传感器，第二压力传感器设置在所述汽车车门本体内侧面上拉手的内侧。
作为本发明的一种优选技术方案：所述加速度传感器设置在所述汽车车门本体上与连接所述旋转电机的一边相对的另一边上。
作为本发明的一种优选技术方案：所述电源为车载电源。
作为本发明的一种优选技术方案：所述旋转电机为无刷旋转电机。
作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块为单片机。
本发明所述一种自适应关闭式汽车车门采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
(1)本发明设计的自适应关闭式汽车车门，针对现有汽车车门进行改进设计，设计引入感应式电控结构，通过压力传感器和加速度传感器感知关门动作，并结合预设关门速度，采用旋转电机针对汽车车门本体自动实现关闭操作，使得汽车车门本体按照一个适中的速度进行关闭，并且设计车门锁为电控锁扣，引入电控接触式关闭方式，当汽车车门本体与对应车门框架接触时，有效避免了传统车门上锁件与对应车门框架上锁件之间的撞击，彻底杜绝了汽车车门本体与对应车门框架之间的撞击，实现静音关门，真正做到对汽车车门本体实现了保护，保证了汽车车门本体的使用寿命；
(2)本发明设计的自适应关闭式汽车车门中，不仅针对在车辆外部的关门操作，设计了智能电控结构，而且同时在汽车车门本体的内侧设计压力传感器，使得由车内进行关门操作时，能够同样自动检测的关门动作，并以此结合加速度传感器的检测结果作为触发条件，通过旋转电机按预设速度针对汽车车门本体进行关门操作，使得车内、车外的关门操作均实现了感应式电控关闭过程，在各种关门情形下，针对汽车车门本体实现了更加全面的保护，并且当汽车车门本体与对应车门框架接触时，有效避免了传统车门上锁件与对应车门框架上锁件之间的撞击，最大限度的保证了汽车车门本体的使用寿命；
(3)本发明设计的自适应关闭式汽车车门中，针对加速度传感器，设计其设置在所述汽车车门本体上与连接所述旋转电机的一边相对的另一边上，使得加速度传感器能够检测到汽车车门本体的细微转动，大大提高了加速度传感器应用过程中的灵敏性，能够更好的感知到关门操作，保证了本发明设计自适应关闭式汽车车门工作的稳定性；
(4)本发明设计的自适应关闭式汽车车门中，针对电源设计采用车载电源，有效保证了整个设计电控结构取电用电的稳定性；并且针对旋转电机设计采用无刷旋转电机，使得通过旋转电机进行的关门操作实现了静音操作，不影响汽车车门本体的正常操作，体现了设计过程的人性化；不仅如此，针对控制模块设计采用单片机，有效降低了整个设计电控结构的生产制造成本，而且提高了后期维护的便捷性。
附图说明
图1是本发明设计一种自适应关闭式汽车车门的结构示意图；
图2是本发明设计一种自适应关闭式汽车车门中电控锁扣的结构示意图
其中，1.汽车车门本体，2.控制模块，3.电源，4.第一压力传感器，5.加速度传感器，6.旋转电机，7.第二压力传感器，8.微型电控伸缩杆、9.闭合卡环。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，本发明设计一种自适应关闭式汽车车门，自适应关闭式汽车车门，包括汽车车门本体1和车门锁，还包括控制模块2、以及分别与控制模块2相连接的电源3、第一压力传感器4、加速度传感器5、旋转电机6、微型电控伸缩杆8；其中，控制模块2设置在汽车车门本体1内，第一压力传感器4设置在汽车车门本体1外表面上拉手的外表面，加速度传感器5设置在汽车车门本体1上，汽车车门本体1与对应车门框架之间通过旋转电机6活动连接，汽车车门本体1在旋转电机6的作用下、以旋转电机6为轴心相对于对应车门框架进行转动，控制模块2接收、并根据来自第一压力传感器4和加速度传感器5的检测结果，控制旋转电机6进行工作，实现汽车车门本体1的关闭；车门锁为电控锁扣，微型电控伸缩杆8的底座设置在汽车车门本体1上与连接旋转电机6的一边相对的另一边的内侧面上，汽车车门本体1对应的车门框架上与微型电控伸缩杆8相对应的位置上设置闭合卡环9，微型电控伸缩杆8和闭合卡环9构成电控锁扣，汽车车门本体1关闭时，微型电控伸缩杆8的伸缩移动端在闭合卡环9中穿梭；电源3经过控制模块2为第一压力传感器4、加速度传感器5、旋转电机6、微型电控伸缩杆8进行供电，以上技术方案设计的自适应关闭式汽车车门，针对现有汽车车门进行改进设计，设计引入感应式电控结构，通过压力传感器和加速度传感器感知关门动作，并结合预设关门速度，采用旋转电机6针对汽车车门本体1自动实现关闭操作，使得汽车车门本体1按照一个适中的速度进行关闭，设计车门锁为电控锁扣，采用微型电控伸缩杆8和闭合卡环9构成电控锁扣，引入电控接触式关闭方式，当汽车车门本体与对应车门框架接触时，有效避免了传统车门上锁件与对应车门框架上锁件之间的撞击，彻底杜绝了汽车车门本体1与对应车门框架之间的撞击，实现静音关门，真正做到对汽车车门本体1实现了保护，保证了汽车车门本体1的使用寿命。
基于以上设计自适应关闭式汽车车门技术方案的基础上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：还包括与所述控制模块2相连的第二压力传感器7，第二压力传感器7设置在所述汽车车门本体1内侧面上拉手的内侧，不仅针对在车辆外部的关门操作，设计了智能电控结构，而且同时在汽车车门本体1的内侧设计压力传感器，使得由车内进行关门操作时，能够同样自动检测的关门动作，并以此结合加速度传感器的检测结果作为触发条件，通过旋转电机6按预设速度针对汽车车门本体1进行关门操作，使得车内、车外的关门操作均实现了感应式电控关闭过程，在各种关门情形下，针对汽车车门本体1实现了更加全面的保护，并且当汽车车门本体与对应车门框架接触时，有效避免了传统车门上锁件与对应车门框架上锁件之间的撞击，最大限度的保证了汽车车门本体1的使用寿命；并且设计加速度传感器5设置在所述汽车车门本体1上与连接所述旋转电机6的一边相对的另一边上，使得加速度传感器5能够检测到汽车车门本体1的细微转动，大大提高了加速度传感器5应用过程中的灵敏性，能够更好的感知到关门操作，保证了本发明设计自适应关闭式汽车车门工作的稳定性；不仅如此，针对电源3设计采用车载电源，有效保证了整个设计电控结构取电用电的稳定性；并且针对旋转电机6设计采用无刷旋转电机，使得通过旋转电机6进行的关门操作实现了静音操作，不影响汽车车门本体1的正常操作，体现了设计过程的人性化；不仅如此，针对控制模块2设计采用单片机，有效降低了整个设计电控结构的生产制造成本，而且提高了后期维护的便捷性。
本发明设计的自适应关闭式汽车车门在实际应用过程当中，包括汽车车门本体1，还包括单片机、以及分别与单片机相连接的车载电源、第一压力传感器4、第二压力传感器7、加速度传感器5、无刷旋转电机、微型电控伸缩杆8；其中，单片机设置在汽车车门本体1内，第一压力传感器4设置在汽车车门本体1外表面上拉手的外表面，第二压力传感器7设置在所述汽车车门本体1内侧面上拉手的内侧，汽车车门本体1与对应车门框架之间通过无刷旋转电机活动连接，汽车车门本体1在无刷旋转电机的作用下、以无刷旋转电机为轴心相对于对应车门框架进行转动，加速度传感器5设置在所述汽车车门本体1上与连接所述无刷旋转电机的一边相对的另一边上，微型电控伸缩杆8的底座设置在汽车车门本体1上与连接无刷旋转电机的一边相对的另一边的内侧面上，汽车车门本体1对应的车门框架上与微型电控伸缩杆8相对应的位置上设置闭合卡环9，微型电控伸缩杆8和闭合卡环9构成电控锁扣，汽车车门本体1关闭时，微型电控伸缩杆8的伸缩移动端在闭合卡环9中穿梭；车载电源经过单片机为第一压力传感器4、加速度传感器5、无刷旋转电机、微型电控伸缩杆8进行供电；实际应用中，当人们在车外关车门时，人们轻轻推动汽车车门本体1外表面上拉手的外表面，设置在其上的第一压力传感器4采集到推动汽车车门本体1的推力信号，并且由于对汽车车门本体1的推动，使得汽车车门本体1发生移动，此时加速度传感器5检测到加速度信号，传感器检测到的推力信号和加速度信号被上传至单片机当中，当单片机判断存在大于0的推力信号，并且判断加速度信号大于0，且加速度的方向指向汽车车门本体1对应的车门框架，则判断感知到关门操作，则单片机随即控制与之相连的无刷旋转电机工作，并且无刷旋转电机以预设的速度进行转动，汽车车门本体1在无刷旋转电机的作用下、以无刷旋转电机为轴心相对于对应车门框架进行转动，同时，单片机控制与之相连的微型电控伸缩杆8工作，控制微型电控伸缩杆8收缩至最短，无刷旋转电机以预设的速度关闭汽车车门本体1，当汽车车门本体1与对应车门框架接触时，微型电控伸缩杆8和闭合卡环9不接触，有效避免了传统车门上锁件与对应车门框架上锁件之间的撞击，且此时无刷旋转电机受到反馈力，并转化为电信号反馈至单片机，由于微型电控伸缩杆8和闭合卡环9彼此位置相对应，则此时，单片机控制微型电控伸缩杆8工作，控制微型电控伸缩杆8伸长，则微型电控伸缩杆8的伸缩移动端穿过闭合卡环9，实现汽车车门本体1与对应车门框架之间的锁合，彻底杜绝了汽车车门本体1与对应车门框架之间的撞击，真正做到对汽车车门本体1实现了保护。
实际应用中，当人们在车内关门时，人们轻轻拉动设置在所述汽车车门本体1内侧面上拉手，设置在汽车车门本体1内侧面上拉手内侧的第二压力传感器7采集到拉动汽车车门本体1的拉力信号，并且由于对汽车车门本体1的拉动，使得汽车车门本体1发生移动，此时加速度传感器5检测到加速度信号，传感器检测到的拉力信号和加速度信号被上传至单片机当中，当单片机判断存在大于0的拉力信号，并且判断加速度信号大于0，且加速度的方向指向汽车车门本体1对应的车门框架，则判断感知到关门操作，则单片机随即控制与之相连的无刷旋转电机工作，并且无刷旋转电机以预设的速度进行转动，汽车车门本体1在无刷旋转电机的作用下、以无刷旋转电机为轴心相对于对应车门框架进行转动，同时，单片机控制与之相连的微型电控伸缩杆8工作，控制微型电控伸缩杆8收缩至最短，无刷旋转电机以预设的速度关闭汽车车门本体1，当汽车车门本体1与对应车门框架接触时，微型电控伸缩杆8和闭合卡环9不接触，有效避免了传统车门上锁件与对应车门框架上锁件之间的撞击，且此时无刷旋转电机受到反馈力，并转化为电信号反馈至单片机，由于微型电控伸缩杆8和闭合卡环9彼此位置相对应，则此时，单片机控制微型电控伸缩杆8工作，控制微型电控伸缩杆8伸长，则微型电控伸缩杆8的伸缩移动端穿过闭合卡环9，实现汽车车门本体1与对应车门框架之间的锁合，彻底杜绝了汽车车门本体1与对应车门框架之间的撞击，真正做到对汽车车门本体1实现了保护；通过以上实施过程实现了汽车车门的自动智能控制，实现了关门过程中针对汽车车门本体1的保护。
相应地，当要打开汽车车门本体1，使用者经单片机向微型电控伸缩杆8发送工作指令，控制型电控伸缩杆8工作，控制微型电控伸缩杆8收缩至最短，则微型电控伸缩杆8和闭合卡环9不接触，即可推开汽车车门本体1。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (6)
1.一种自适应关闭式汽车车门，包括汽车车门本体(1)和车门锁，其特征在于：还包括控制模块(2)、以及分别与控制模块(2)相连接的电源(3)、第一压力传感器(4)、加速度传感器(5)、旋转电机(6)、微型电控伸缩杆(8)；其中，控制模块(2)设置在汽车车门本体(1)内，第一压力传感器(4)设置在汽车车门本体(1)外表面上拉手的外表面，加速度传感器(5)设置在汽车车门本体(1)上，汽车车门本体(1)与对应车门框架之间通过旋转电机(6)活动连接，汽车车门本体(1)在旋转电机(6)的作用下、以旋转电机(6)为轴心相对于对应车门框架进行转动，控制模块(2)接收、并根据来自第一压力传感器(4)和加速度传感器(5)的检测结果，控制旋转电机(6)进行工作，实现汽车车门本体(1)的关闭；车门锁为电控锁扣，微型电控伸缩杆(8)的底座设置在汽车车门本体(1)上与连接旋转电机(6)的一边相对的另一边的内侧面上，汽车车门本体(1)对应的车门框架上与微型电控伸缩杆(8)相对应的位置上设置闭合卡环(9)，微型电控伸缩杆(8)和闭合卡环(9)构成电控锁扣，汽车车门本体(1)关闭时，微型电控伸缩杆(8)的伸缩移动端在闭合卡环(9)中穿梭；电源(3)经过控制模块(2)为第一压力传感器(4)、加速度传感器(5)、旋转电机(6)、微型电控伸缩杆(8)进行供电。
2.根据权利要求1所述一种自适应关闭式汽车车门，其特征在于：还包括与所述控制模块(2)相连的第二压力传感器(7)，第二压力传感器(7)设置在所述汽车车门本体(1)内侧面上拉手的内侧。
3.根据权利要求1或2所述一种自适应关闭式汽车车门，其特征在于：所述加速度传感器(5)设置在所述汽车车门本体(1)上与连接所述旋转电机(6)的一边相对的另一边上。
4.根据权利要求3所述一种自适应关闭式汽车车门，其特征在于：所述电源(3)为车载电源。
5.根据权利要求4所述一种自适应关闭式汽车车门，其特征在于：所述旋转电机(6)为无刷旋转电机。
6.根据权利要求5所述一种自适应关闭式汽车车门，其特征在于：所述控制模块(2)为单片机。
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