CN107016752A - 电动门释放系统 - Google Patents

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CN107016752A CN201610866635.9A CN201610866635A CN107016752A CN 107016752 A CN107016752 A CN 107016752A CN 201610866635 A CN201610866635 A CN 201610866635A CN 107016752 A CN107016752 A CN 107016752A
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D·科瓦列夫斯基
M·R·帕尔奇
P·陈
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Abstract

本发明公开了一种电动门释放系统和电动门释放方法。该系统和方法可以被用于当车辆的主电源被耗尽时释放车门。根据一些实施例，该系统包括电力接口，该电力接口被配置为接收来自外部移动设备的直流(DC)电力。该系统还包括一个或多个门锁。该系统进一步包括隔离电路，该隔离电路被配置为防止对未被包括在电动门闩系统中的电路供电。该系统进一步包括控制器，所述控制器被配置为使用DC电力激活门闩。

Description

电动门释放系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年9月29日提交的美国临时专利申请第62/234,277号的优先权的权益，其全部内容通过引用而被并入本文中。
技术领域
本公开内容一般涉及一种电动门释放系统，尤其涉及一种用于当主电源被耗尽时解锁车门的电动门释放系统。
背景技术
电动门闩已成为现代车辆中的常见选择。例如，车辆的乘员(occupant)可以使用无线钥匙向电动门闩发送无线电信号。如果频率与预设频率匹配，则电动门闩操作以解锁相应的门。因为无线电信号被使用，所以乘员可以在离车辆一个距离处解锁该门。
一些车辆仍然提供机械锁与电力门锁结合。其它车辆，尤其是电动车辆，正越来越多地废除了机械门锁。但是，电动门闩需要电力才能正常工作。在车辆耗尽内部存储的电能的情况下，乘员必须想方设法对车辆进行充电或者机械地闯入车辆中。例如，乘员可以跳线跨接启动(jump start)车辆。但这种方法需要至少一辆额外的车辆在场。可替换地，乘员可以机械地获得对车辆的进入以从内侧解锁门。但是这种方法不仅需要极大的专门知识和技能，而且还承担了损坏车辆的风险。此外，乘员可能总是将车辆连接到外部电源以对车辆进行充电。但是乘员必须要么将无动力的车辆移动到充电站/杆或者找到一个往往沉重且不容易获得的便携式外部电源。
值得注意的是，所有上述方法共有的一个附加的缺点是：它们全都需要很长的时间来最终解锁车门。通常，在车辆被拉到充电站之前，乘员只是希望进入车辆取回某些物品，例如，取回留在车辆上的钱包。更重要的是，存在一些紧急情况，比如当一个孩子被锁在车辆中时，需要立刻进入车辆。因此，需要一种电动门释放系统以便当主电源被耗尽时快速方便地解锁门。
所公开的系统旨在克服上述的一个或多个缺点和/或现有技术的其它问题。
发明内容
在一个方面中，本公开内容涉及一种用于当车辆的主电源被耗尽时释放车门的电动门释放系统。该系统包括电力接口，该电力接口被配置为接收来自外部移动设备的直流(DC)电力。该系统还包括一个或多个门锁。该系统进一步包括隔离电路，该隔离电路被配置为防止对未被包括在电动门闩系统中的电路供电。该系统进一步包括控制器，所述控制器被配置为使用DC电力激活门闩。
在另一个方面中，本公开内容涉及一种用于当车辆的主电源被耗尽时释放车门的电动门释放方法。该方法包括由电力接口接收来自外部移动设备的DC电力。该方法还包括接收对于要被释放的门的选择。该方法还包括将DC电力引导到与所选择的门相关联的门闩。隔离电路引导所述DC电力除了释放门之外不对其它负载供电。该方法还包括使用DC电力激活所述门闩。
在又一个方面中，本公开内容涉及一种车辆。该车辆包括一个或多个门锁。该车辆还包括用于为所述一个或多个门锁供电的一个或多个主电源。该车辆还包括电力接口，所述电力接口被配置为从外部移动设备接收DC电力。该车辆还包括控制器，所述控制器被配置为在所述一个或多个主电源被耗尽后使用所述DC电力来激活门闩。该车辆还包括隔离电路，所述隔离电路被配置为防止DC电力对所述一个或多个主电源充电。
附图说明
图1是包括电动门释放系统的示例性车辆的示意图；
图2是示例性电动门释放系统的框图；和
图3是表示在图1中示出的车辆中使用的示例性电路的示意图。
具体实施方式
仅仅为了讨论的目的，结合图1中描绘的示例性车辆来描述本公开的原理。本领域的技术人员将认识到，本公开的原理可以被应用到被任何类型的结构或机器所采用的电动门释放系统。
图1是示出了示例性车辆100的局部视图的示意图。将使用电动车辆作为车辆100的示例性实施例来描述图1，但车辆100可以是其它类型的车辆。例如，车辆100可以是电动车辆，燃料电池车辆，混合动力车辆，或者传统内燃机车辆。车辆100可以具有任何车身风格，如轿车，轿跑车，跑车，卡车，旅行车，越野车，小型货车或面包车。参照图1，车辆100可以携带多个电源，包括主电池组102和12V蓄电池104。尽管图1示出主电池102和12V电池104均位于车辆100的发动机罩内，但是可以预期的是，它们可以位于车辆100的其它车厢中，例如，在机箱中或者车辆的后部。除其它事项外，车辆100也可以包括至少一个电动门闩106(隐藏在门中)，主充电端口108，和12V充电端口110。
主电池组102提供了由车辆100使用的大部分电力。具体地说，主电池组102可以输出高压直流(DC)(例如400V)到车辆100的车载电力电子装备，其将DC电压转换成交流电压供给电动马达和发电机。12V电池104可被用来提供12VDC电压以用于驱动车载的12V负载，比如电动门闩106，收音机，照明，加热，通风和空调(HVAC)等。高压电力系统一般可以与12V车载系统分开。DC-DC转换器可以连接在高压电力系统和12V系统之间以将来自主电池组102的高压DC转换成相应的12V DC电压以用于对12V电池104进行充电。
电动门闩106可被安装在车辆100的每个门上。每个电动门闩106可以包括电动致动器以移动门闩。车辆100的乘员(例如驾驶员或乘客)可以通过具有各种按钮的无线钥匙或无线近程便携信息终端(fob)来控制电动门闩106，所述具有各种按钮的无线钥匙或无线近程便携信息终端在它处于离车辆100一定距离的范围内时激活电动门闩106。无线钥匙或近程便携信息终端可以将已编码信号发送到连接到选定电动门闩106的控制器。一旦已编码信号被识别，则该选定电动门闩106可以被激活以锁定或解锁相应的门。
主充电端口108可以将外部电源连接到与高压电系统相关联的总线以对主电池组102进行充电。12V充电端口110可以将外部电源连接到12V车载系统以当主电源例如主电池组102和12V电池104被耗尽时供电电动门闩106。主充电端口108和12V充电端口110均可以包括任何适当的从外部电源接收DC电力的电插座、以及调节所接收的DC电力的电压和/或电流的设备。两个端口均在车辆100的外部，并且可以由盖(未示出)来覆盖。12V充电端口110可以位于靠近主充电端口108，如图1所示，或者位于车辆100的任何其它合适的地方，比如驾驶员侧门(图1中被示出为门充电端口112)的下面或外门板的下方并由连接器盖来覆盖。
电动门闩106是12V车载系统的一部分，并且通常由12V电池104驱动。在主电池102和12V电池104二者均被完全耗尽的情况下，外部移动设备114可以被连接到12V充电端口110或112以供电电动门闩106。外部移动设备114可以是手持式设备，比如蜂窝电话，智能电话，膝上型电脑，平板电脑，个人数字助理(PDA)，可穿戴设备(例如，手表)，备用便携电池组，等等。充电连接器116可以被用来将外部移动设备114与12V充电端口110连接。充电连接器116可以是可伸缩的或可折叠的设备，比如缆线或适配器。充电连接器116可以内置于外部移动设备114中。可替换地，充电连接器116可以是能够通过外部移动设备114上的USB端口或充电端口而被附接到外部移动设备114的可拆卸设备。
一旦外部移动设备114对电动门闩106进行供电，乘员可以使用用户接口来输入门释放请求。在一个实施例中，用户接口可以是传统无线终端，它允许乘员选择一个或多个门以便进行解锁。在另一个实施例中，用户接口可以是位于12V充电端口110或112附近的控制面板。控制面板可以被配置为允许乘员选择解锁哪个门以及输入授权码以解锁所选择的门。控制面板可以包括触摸屏、触摸板、或键盘，以启用用户输入。控制面板还可以包括指纹检测器以验证乘客的身份。
在一些实施例中，用户接口可以被实现在外部移动设备114上。例如，类似于无线终端，外部移动设备114可以包括一个或多个按钮和一个发射机。一旦乘客使用一个或多个按钮选择了一个门，则发射机可以发送已编码信号以解锁所选择的门。作为另一示例，外部移动设备114可以具有计算能力并被配置为运行用于锁定或解锁车门的应用程序。该应用程序可以被配置为允许乘员选择一个门并输入授权码来解锁所选择的门。在这些实施例中，外部移动设备114还可以被配置为执行与车辆100相关的其它功能，比如启动车辆100，并且因此可以完全替代传统的无线便携信息终端。例如，车辆制造商可以在出售车辆100时将外部移动设备114例如智能电话作为礼物进行提供。通过这种方式，乘员仅需要智能手机来打开和/或启动车辆，省去了携带额外的无线钥匙的麻烦。
在示例性实施例中，在接收来自乘员的门释放请求之后，用户接口可以生成信号并将该信号发送给与所选择的电动门闩106相关联的控制器(未示出)。控制器可以控制所选电动门闩106的致动器以解锁相应的门。
可以采用某些机制来认证该门释放输入，使得未经授权的人不能激活电动门闩106。在一些实施例中，认证机制可以由与电动门闩106相关联的控制器来实现。例如，控制器可以接收由乘员输入的授权码或指纹，并将它们与预设的授权码或指纹进行匹配。如果匹配成功，则控制器可以激活电动门闩106以解锁所选择的门。如果匹配不成功，控制器可以拒绝激活电动门闩106。
在一些其它实施例中，认证机制可以被实现在外部移动设备114上。例如，外部移动设备114可以运行一个应用程序来执行上述匹配过程。如果匹配成功，外部移动设备114可以以预设频率向控制器发送控制信号。控制器可以识别该预设频率并激活电动门闩106。如果匹配不成功，外部移动设备114可以拒绝向控制器发送任何控制信号或触发车辆100上的安全警报系统。
图2是根据示例性实施例的电动门释放系统200的框图。例如，电动门释放系统200可以被实现在车辆100(图1)上以解锁门。电动门释放系统可以包括至少一个门闩206，电源接口210，DC-DC转换器218，控制器220，和隔离电路222。
电力接口210可以被配置为将外部移动设备214连接到车辆100的12V车载系统，包括电动门闩206。例如，电源接口210可以是从车辆100的外部可访问的12V充电端口110或112(图1)。在一些实施例中，充电连接器例如充电连接器116(图1)可以被用来将电力接口210与外部移动设备214耦合。
从外部移动设备214汲取的DC电力可以处在与电动门闩206所需要的DC电压不同的电压电平处。因此，DC-DC转换器218可以被提供以将来自外部移动设备214的DC电压转换成适合于驱动电动门闩206的DC电压电平，也就是12V。例如，蜂窝电话电池的输出电压可能仅是5伏。DC-DC转换器218可以将5伏转换到12V。DC-DC转换器218可以是车辆100的12V车载电子装备的一部分。可替换地，DC-DC转换器218可以被包括在外部移动设备214或充电连接器中。可以使用已知的电力器件如变压器、磁转换器或开关模式转换器来实现DC-DC转换器218。
控制器220可以被配置为使用来自外部移动设备214的DC电力来激活电动门闩206。控制器220可以采取许多形式，包括例如基于计算机的系统，基于微处理器的系统，微控制器，电子控制模块(ECM)，电子控制单元(ECU)，或者任何其它合适的控制类型电路或系统。控制器220也可以包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、以及逻辑电路中的一个或多个，其被配置为允许控制器220根据所公开的实施例来起作用。控制器220可以包括以下组件中的一个或多个：处理组件、存储器、存储设备、输入/输出(I/O)接口、以及通信组件。
处理组件可以被配置成接收来自其它车辆100车载或车外的电子装备的信号并处理该信号以确定电动门释放系统200的操作的一个或多个条件。该处理组件还可以被配置为生成控制信号并经由例如I/O接口发送该控制信号，以激活电动门闩106。在操作中，处理组件可以执行存储在存储器和/或存储设备中的计算机指令。
存储器和存储设备可以包括任何适当类型的存储介质。所述存储器可以包括非临时性计算机可读存储介质，所述存储介质包括用于可由处理组件执行的方法或应用程序的指令。存储器还可以存储用于认证外部移动设备214的数据，比如预设的授权码、乘员的指纹等。例如，非临时性计算机可读存储介质可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存存储器、存储器芯片(或集成电路)等。存储设备可以包括易失性或非易失性、磁性、半导体、带、光学的、可移动的、不可移动、或其它类型的存储设备或计算机可读介质以便为控制器220进一步提供存储空间。
I/O接口可以包括允许控制器220与其它系统和设备通信的一个或多个数字和/或模拟通信设备。例如，I/O接口可以从外部移动设备214接收指示解锁哪个门的信号，并且将信号向处理组件发送以用于进一步处理。I/O接口还可以接收来自处理组件的一个或多个控制信号，并将控制信号向电动门闩206发送以解锁相应的门。
通信组件可以被配置为促进控制器220和其它设备包括外部移动设备214之间的有线或无线的通信。通信组件可以基于一个或多个通信标准访问无线网络，比如WiFi，LTE，2G，3G，4G，5G等。在一个示例性实施例中，通信组件包括近场通信(NFC)模块，以促进控制器220与外部移动设备214之间的短距离通信。在其它实施例中，通信组分可以基于射频识别(RFID)技术、红外数据协会(IrDA)技术、超宽带(UWB)技术、蓝牙(BT)技术、或其它技术来实现。
外部移动设备214可以处于与控制器220的有线或无线通信中。外部移动设备214可以是蜂窝电话，智能电话，膝上型电脑，平板电脑，个人数字助理(PDA)，可穿戴设备(例如，手表)等。类似于控制器220，外部移动设备214还可以包括处理组件、存储器、存储设备、输入/输出(I/O)接口、以及通信组件中的一个或多个以执行各自的功能。另外，外部移动设备214可以包括用于乘员输入门释放请求的用户接口。用户接口可以包括按钮、触摸板、触摸屏、键盘、照相机、扫描仪、音频传感器、力传感器等。示例性的输入可以包括触摸输入、关键笔划、力、声音、语音、人脸识别、指纹、手印等。外接移动设备214可以运行一个门释放应用程序，其允许乘员选择要被解锁的门并输入授权码。外部移动设备214还可以生成对用户输入进行编码的信号，并且将信号向控制器220发送。
控制器220可以接收该信号，并基于输入的授权码认证外部移动设备214。如果控制器220确定所输入的代码与预设的授权码匹配，则控制器220可以生成控制信号以驱动电动门闩206解锁所选择的门。否则，控制器220可以拒绝激活电动门闩206和/或激活车辆100的安全警报系统。
当由外部移动设备214供电时，隔离电路222可被配置成将电动门释放系统200与包括例如12V电池204和其它12V负载224的12V电源系统的剩余电路隔离。结果，只有电动门释放系统200被外部移动设备214供电。例如，隔离电路222可以包括二极管，以允许电力从12V蓄电池204流向电动门闩206，但不能在相反的方向流动。一些外部移动设备214，例如蜂窝电话，可能只存储有限电能。隔离电路222可以用来保护蜂窝电话的电池不会由于提供过多的电力到12V电池和其它12V负载224而被耗尽或者损坏。
图3是在图1中所示的车辆100中使用的示例性电路300的示意图。电路300的一部分可以被实现在图2中所示的电动门释放系统200中。例如，除了外部移动设备314外，电路300的所有其它组件都可以在车辆100上(图1)。参照图3，电路300可以包括输出高压DC以驱动车载高压电力电子装备的主电池组302。电路300还可以包括输出12V DC以驱动电动门闩306和其它12V负载324的12V电池304。DC-DC转换器326可以被连接在主电池组302和12V电池304之间，用来将来自主电池组302的高压DC转换成用于对12V电池304进行充电的12V DC电压。在一些实施例中，从DC-DC转换器326输出的电力也可被用于驱动电动门闩306和其它12V负载324。
当两个主电池组302和12V电池304均被完全耗尽时，外部移动设备314可以被连接到电路300的车载部分以驱动电动门闩306。DC-DC转换器318可以被用来将由外部移动设备314输出的DC电压转换成12V。作为隔离电路的二极管322可以被用来防止由DC-DC转换器318所输出的12V DC流到12V电池304和其它12V负载324。因此，由DC-DC转换器318输出的12V DC只被用来对控制器320和电动门闩306供电。控制器320可以认证外部移动设备314。如果认证成功，则控制器320可以通过闭合电动门闩306和外部移动设备314之间的开关328来激活电动门闩306。在示例性实施例中，开关328可以由模拟设备比如晶体管或IC芯片来实现。
虽然参考车辆组件并且特别是参考车门进行了描述，但是本公开不限于在车辆中使用。例如，所公开的系统可以被应用到办公室入口的门。此外，本公开不限于当主电池组和12V电池二者均被耗尽时使用。例如，可以在12V车载系统故障或12V电池在极冷的温度被冻结的情况下使用所公开的系统。在这些情况下，主电池组和/或12V电池不一定被耗尽。
很显然本领域技术人员可以对所公开的电动门释放系统做出各种修改和变型。从考虑本公开的说明书和实践中，其它实施例对于本领域技术人员将是显而易见的，意欲将说明书和实施例视为仅是示例性的，而真正的范围由以下权利要求及其等同物来指示。

Claims (20)

1.一种用于当车辆的主电源被耗尽时释放车门的电动门释放系统，所述电动门释放系统包括：
电力接口，所述电力接口被配置为接收来自外部移动设备的直流DC电力；
一个或多个门闩；
隔离电路，所述隔离电路被配置为防止DC电力对不包括在所述电动门释放系统中的电路供电；和
控制器，所述控制器被配置为使用所述DC电力来激活门闩。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
DC-DC转换器，所述DC-DC转换器被配置为将由所述外部移动设备提供的DC电力转换成第二DC电力。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第二DC电力处于与由所述外部移动设备提供的DC电力不同的电压电平。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被进一步配置为：
认证所述外部移动设备；和
如果所述外部移动设备没有被认证，则拒绝激活所述门闩。
5.根据权利要求4所述的系统，进一步包括：
在所述门闩和所述外部移动设备之间的开关，其中，所述控制器被配置为如果所述外部移动设备被认证，则闭合所述开关。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被进一步配置为：
接收从所述外部移动设备输入的门释放请求；和
在接收到所述门释放请求时，使用所述DC电力激活所述门闩。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电力接口进一步包括控制面板，所述控制面板被配置为接收对于要被释放的门的用户选择，其中，所述控制器被配置为用所述DC电力激活与所选择的门相关联的门闩。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述隔离电路包括二极管，所述二极管防止DC电力流入到不包括在所述电动门释放系统中的电路。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电力接口被连接到充电连接器，所述充电连接器被配置为从所述外部移动设备引出DC电力。
10.一种用于当车辆的主电源被耗尽时释放车门的电动门释放方法，包括：
由电力接口接收来自外部移动设备的DC电力；
接收对于要被释放的门的选择；
将DC电力引导到与所选择的门相关联的门闩，其中，隔离电路引导所述DC电力除了释放门之外不对其它负载供电；和
使用DC电力激活所述门闩。
11.根据权利要求10所述的方法，其中激活所述门闩进一步包括：
由DC-DC转换器将由所述外部移动设备提供的DC电力转换成第二DC电力；和
由控制器使用所述第二DC电力激活所述门闩。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二DC电力处于与由所述外部移动设备提供的DC电力不同的电压电平。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，激活所述门闩进一步包括：
由控制器认证所述外部移动设备；和
如果所述外部移动设备没有被认证，则由控制器拒绝激活所述门闩。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，开关被电连接在所述门闩和所述外部移动设备之间，所述方法进一步包括：
如果所述外部移动设备被认证，则由所述控制器闭合所述开关。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，激活所述门闩进一步包括：
控制器接收从所述外部移动设备输入的门释放请求；和
控制器在接收到所述门释放请求时使用DC电力激活所述门闩。
16.根据权利要求10所述的方法，其中，从所述外部移动设备接收所述DC电力进一步包括：
经由充电连接器接收与所述外部移动设备的连接；和
从所述外部移动设备引出所述DC电力。
17.一种车辆，包括：
一个或多个门锁；
用于为所述一个或多个门锁供电的一个或多个主电源；
电力接口，所述电力接口被配置为从外部移动设备接收DC电力；
控制器，所述控制器被配置为在所述一个或多个主电源被耗尽后使用所述DC电力来激活门闩；和
隔离电路，所述隔离电路被配置为防止DC电力对所述一个或多个主电源充电。
18.根据权利要求17所述的车辆，进一步包括：
控制面板，所述控制面板被配置为允许用户从车辆的外部输入门释放请求，其中，所述控制器被进一步配置为在接收所述门释放请求时使用所述DC电力激活所述门闩。
19.根据权利要求17所述的车辆，进一步包括：
DC-DC转换器，所述DC-DC转换器被配置为将由所述外部移动设备提供的DC电力转成第二DC电力。
20.根据权利要求17所述的车辆，其中，所述控制器被进一步配置为：
认证所述外部移动设备；和
如果所述外部移动设备未被验证，则拒绝激活所述门闩。
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